đề thi hsg lý 9 có đáp án

PHÒNG GD EAKAR

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2010-2011
TRƯỜNG THCS HOÀNG HOA THÁM
MÔN: VẬT LÍ 9 - THCS
--------------------------------------------------------------(150 phút không kể thời gian giao đề)
BÀI 1: (5 điểm)
Vào lúc 10 giờ một ô tô bắt đầu khởi hành đi từ thành phố A về thành phố B (hai thành phố cách
nhau 445km) với vận tốc v1 = 45km/h. Lúc 11 giờ một xe máy đi từ thành phố B về A với vận tốc
v2 = 55km/h.
1. Viết công thức vò trí của mỗi xe đối với A.
2. Hai xe găïp nhau lúc mấy giờ và cách B bao nhiêu km?
3. Xác đònh vò trí và thời điểm hai xe cách nhau 50km.
BÀI 2: ( 4,5 điểm)
Dùng một bếp điện để đun một ấm nhôm có khối lượng 0,50 kg chứa 2,5 lít nước ở nhiệt độ ban đầu
o
20 C trong 30 phút. Sau đó đem cân ấm nước thì thu được khối lượng cả ấm nước là 2,85kg. Cho khối
lượng riêng của nước là 1000kg/m3, nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là Cn = 4200 J/kg.K,
CNh = 880 J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là Ln = 2,3.106J/kg. Cho rằng ấm tỏa nhiệt ra môi trường xung
quanh là không đáng kể.
1. Tính nhiệt lượng thu vào của ấm nước.
2. Cho hiệu suất của bếp là 56,49% tính công suất của bếp.
3. Phải đổ thêm vào ấm bao nhiêu lít nước ở 20oC thì thu được nước có nhiệt độ 70oC.
BÀI 3: (4,5 điểm)
Một đoạn dây dẫn làm bằng hợp kim Nicrôm có chiều dài l, có tiết diện tròn đường kính 1,674mm
và có điện trở là 20 Ω . Biết điện trở suất của Nicrôm là: ρ = 1,1.10-6 Ω .m.
(Cho π = 3,14)
1. Tính chiều dài l của đoạn dây.
2. Quấn đoạn dây trên lên một lõi sứ hình trụ tròn bán kính 2 cm để làm một biến trở. Tính số vòng
dây của biến trở.
3. Cắt dây trên thành hai đoạn không bằng nhau rồi mắc song song vào hiêụ điện thế U = 32V thì

cường độ dòng điện qua mạch chính là 10A. Tính chiều dài mỗi đoạn đã cắt.
BÀI 4: ( 6 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ: Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch UAB = 70V các điện trở
R1 = 10 Ω , R2 = 60 Ω , R3 = 30 Ω và biến trở Rx.
R1
C
R2
1. Điều chỉnh biến trở Rx = 20 Ω . Tính số chỉ
của vôn kế và ampe kế khi:
a. Khóa K mở.
A
b. Khóa K đóng.
A
V
B
2. Đóng khóa K, Rx bằng bao nhiêu để
K
vônkế và ampe kế đều chỉ số không?
3. Đóng khóa K, ampe kế chỉ 0,5A.
R3
Rx
Tính giá trò của biến trở Rx khi đó.
D
Cho rằng điện trở của vôn kế là vô cùng lớn và điện trở của ampe kế là không đáng kể.
------------------------HẾT------------------------


ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM:
BÀI 1:
Câu 1:

Chọn mốc tại A, gốc thời gian vào lúc 11 giờ và chiều dương (+) từ A  B.
Lúc 11 giờ sau 1 giờ xe ôtô đi từ A đến C cách A một khoảng x01 = 1.45 = 45km.
Xe máy bắt đầu đi từ B cách A 445 km và về A
v2
A

v1
(+)
45km C

445km
Công thức vò trí của xe ô tô: x1 = x01 + v1 t  x1 = 45 + 45t
Công thức vò trí của xe máy: x2 = x02 - v 2 t  x2 = 445 - 55t
Câu 2: Hai xe gặp nhau khi x1 = x2
 45 + 45t = 445 – 55t
 100t = 400  t = 4 h
Vào lúc 11 + 4 = 15h hai xe gặp nhau
Và cách B một khoảng bằng quãng đường xe máy đi được : s = 55 . 4 =220 km
Câu 3: Hai xe cách nhau 50km xảy ra hai trường hợp:
* Trước khi gặp nhau:
Lúc này x1 < x2  x1 + 50 = x2  45 + 45t +50 = 445 – 55t
 100t = 350
 t = 3,5h
Vào lúc 11+ 3,5 = 14 giờ 30 phút hai xe cách nhau 50 km.
Cách A một khoảng:
- ôtô :
x1 = 45 + 45t = 45 + 45.3,5 = 202,5 km.
- xe máy:
x2 = 445 - 55t = 445 – 55.3,5 = 252,5 km
* Sau khi gặp nhau:

Lúc này x1 > x2  x1 = x2 + 50  45 + 45t = 445 – 55t + 50
 100t = 450
 t = 4,5h
Vào lúc 11+ 4,5 = 15 giờ 30 phút hai xe cách nhau 50 km.
Cách A một khoảng:
- ôtô:
x1 = 45 + 45t = 45 + 45.4,5 = 247,5 km.
- xe máy:
x2 = 445 - 55t = 445 – 55.4,5 = 197,5 km.

B
(0.5đ)
(1đ)
(1đ)
(0,5đ)

(0,5đ)
(0,5đ)

(0,5đ)

(0,5đ)

(0,5đ)

(0,5đ)

BÀI 2:
Câu 1: Ta có Dn = 1000kg/m3 => 2,5 lít nước (2,5 dm3) có khối lượng = 2,5 kg.
Khối lượng ấm nước trước khi đun: m = 0,5 + 2,5 = 3kg.

Sau khi đun khối lượng còn lại la 2,85kg => có m’ = 0.15kg nước đã bay hơi và nhiệt độ cuối cùng của
ấm nước là 100oC.
(0,5đ)
Nhiệt lượng mà ấm nước thu vào:
Qthu = Qn + Qnh + Qhơi
 Qthu = mn.Cn. ∆ t + mnh.Cnh. ∆ t + m’.L
 Qthu = 2,5.4200.80 + 0,5.880.80 + 0,15.2,3.106
 Qthu = 1220200 (J)
(1đ)
Câu 2:
Qthu .100
Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra: Qtỏa =
= 2160028 (J)
(0,5đ)
56,49
2160028
Q
Công suất của bếp: P = toa =
= 1200 (W)
(0,5đ)
t
1800
Câu 3:


Gọi m là khối lượng nước đổ thêm vào ấm:  Nhiệt lượng thu vào của nước đổ thêm:
Qthu = m.Cn.(70 -20)
(0,5đ)
o
m có khối lượng 0,5 kg chứa 2,35 kg nước ở 100 C tỏa nhiệt:

Qtỏa = 0,5.880.(100 – 70) + 2,35.4200.(100 – 70) = 309300(J)
(0,5đ)
Mà theo p/t cân bằng nhiệt: Qthu = Qtỏa  m.4200.50 = 309300(J)
309300
 m=
= 1,47 (kg) (0,5đ)
4200.50
 có thể tích là 1,47 lít
(0,5đ)
BÀI 3:
Câu 1:
Ta có: 1,674 mm = 1,674.10-3 m.
2

2
−3
 d  π  1,674.10 
Tiết diện dây: S =   . = 
.3,14 = 2,2.10-6 m2

2
2


R.S 20.2,2.10 −6
l
l
=
Ta lại có : R = ρ 
=

=40 m
ρ
S
1,1.10 −6
Câu 2: Một vòng dây có chiều dài bằng chu vi lõi sứ.
Chu vi lõi sứ: p = d. π = 2.r. π = 2.2.3,14 =12,56 cm =1,256.10-3m
l
40
Số vòng dây: n = =
= 318,47 ( vòng)
p 1,256.10 −3

(0,75đ)
(0,75đ)
(0,75đ)
(0,75đ)

Câu 3: Gọi R 1 ( Ω ) là điện trở của đoạn thứ nhất.
 Điện trở của đoạn thứ hai là 20 - R 1 ( Ω ).
Khi mắc song song ta có Rtđ =

R1 .(20 − R1 ) U 32
= 3,2(Ω)
= =
I 10
20

 R 1 - 20R1 + 64 = 0
Giải ra ta được :
R1 =16 Ω


R2 = 4 Ω
R2 = 4 Ω
R2 =16 Ω
(0,75đ)
−6
R .S 16.2,2.10
l1 = 1 1 =
= 32 m
ρ
1,1.10 −6
R .S
4.2,2.10 −6
l2 = 2 2 =
= 8m
(0,75đ)
ρ
1,1.10 −6
BÀI 4:
Câu 1: a, Khi K mở không có dòng điện qua
R1
I1 C I2 R2
ampe kế. Ampe kế chỉ số không. (0,25đ)
Sơ đồ thu gọn (R1 nt R2) // (R3 nt Rx)
IA
Ta có : I1 = I2 = I12 = U/(R1+ R2)= 1 (A)
A
I3 = Ix = I3x = U/(R3+ Rx)= 1,4 (A)
A
I

V
B
Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm C và D
K
mà UAD = UAC + UCD
 UCD = UAD - UAC
I3
R3
Rx
 UCD = UAD - UAC
Ix
 UCD = I1.R1 – I2.R2 = 1.10 -1,4.30 = -32 V
D
(0,75đ)
 UDC = 32 V.
b, Khi khóa K đóng, điểm C được nối tắt với điểm D nên vôn kế chỉ số không. (0,25đ)
Mạch điện trở thành: (R1 // R2) nt (R3 // Rx)
R1 .R3
R .R
+ 2 x = 10.30 + 60.20 =22,5 Ω
Điện trở tương đương
Rtđ =
R1 + R3 R2 + R x 10 + 30 60 + 20
2


I=

U
70

=
= 3,11 A
Rtđ 22,5

 UAC = I. RCD = 3,11.7,5 = 23,32 V 



I1=

U AC 23,32
=
= 2,332( A)
R1
10

I2=

U CD 70 − 23,32
=
= 0,76( A)
R2
60

Ta có I1 > I2  dòng điện chạy theo chiều từ C đến D qua ampe kế và có độ lớn:
IA = 2,332 – 0,76 = 1,55 (A).
(0,75đ)
Câu 2:
Khóa K đóng mà dòng điện không đi qua ampe kế  Mạch cầu cân bằng :
R2 .R3 60.30

R1 R3
=
= 180Ω

Rx =
=
(1đ)
R2 R x
R1
10
Câu 3: Đóng khóa K mạch trở thành:
(R1 // R2) nt (R3 // Rx)
R1 .R3
R2 .R x
60.R x
60.R x
10.30
+
+
Điện trở tương đương: Rtđ =
=
= 7,5 +
(Ω )
(0,25đ)
R1 + R3 R2 + R x 10 + 30 60 + R x
60 + R x
70
U
Dòng điện qua mạch chính: I =
= 7,5 + 60 R x (A)

Rtd
60 + R x
70
525
60
R
x
Hiệu điện thế giữa hai đầu AC : UAC =I.RAC = 7,5 +
.7,5 = 7,5 + 60R x
(V) (0,25đ)
60 + R x
60 + R x
Cường độ dòng điện qua điện trở R1:
525
52,5
U AC
52,5(60 + R x )
3150 + 52,5 R x
1
I1 =
= 7,5 + 60R x
. = 7,5 + 60R x =
=
(A) (0,5đ)
R1
7,5(60 + R x ) + 60 R x
450 + 67,5 R x
10
60 + R x
60 + R x

525
Hiệu điện thế giữa hai đầu CB : UCB =UAB – UAC =70 - 7,5 + 60R x
(V)
60 + R x
525
U CB
1
Dòng điện qua điện trở R2: I2 =
= (70 - 7,5 + 60R x
).
R2
60
60 + R x
7
8,75
−
8,75(60 + R x )
7 525 + 8,75 R x
7
= 6 7,5 + 60 R x = −
= −
(A)
(0,5đ)
6 7,5(60 + R x ) + 60 R x 6 450 + 67,5 R x
60 + R x
* Trường hợp dòng điện có cường độ 0,5A qua ampe kế theo chiều từ C đến D (hình vẽ):
3150 + 52,5 R x 7 525 + 8,75 Rx
Ta có : I1 = I2 + IA 
= −
+ 0,5

450 + 67,5 R x 6 450 + 67,5 Rx
3150 + 52,5 R x 10 525 + 8,75 R x

= −
 6(3150 +52,5Rx) = 10(450+67,5Rx) – 6(525+8,75Rx)
6 450 + 67,5 R x
450 + 67,5 R x
 307,5.Rx =17550  Rx =57,1 ( Ω ) (Nhận)
* Trường hợp dòng điện có cường độ 0,5A qua ampe kế theo chiều từ D đến C:
3150 + 52,5 R x 7 525 + 8,75 Rx
Ta có : I1 = I2 + IA 
= −
- 0,5
450 + 67,5 R x 6 450 + 67,5 Rx


(0,75 đ)

3150 + 52,5 R x 4 525 + 8,75 R x
= −
 6(3150 +52,5Rx) = 4(450+67,5Rx) – 6(525+8,75Rx)
450 + 67,5 R x 6 450 + 67,5 R x

 -97,5.Rx =20250  Rx = -207,7 ( Ω ) Ta thấy Rx < 0 (Loại)

(0,5đ)


Kết luận: Biến trở có giá trò Rx =57,1 ( Ω ) thì dòng điện qua ampe kế có cường độ 0,5 (A). (0,25đ)

(Các bài tập có thể giải bằng nhiều cách. Lập luận chặt chẽ, kết quả chính xác vẫn có điểm
tương ứng)
------------------------------o0o------------------------------