Đề thi và đáp án tham khảo thi học sinh giỏi vật lý lớp 9 bồi dưỡng (18)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH OAI
TRƯỜNG THCS DÂN HÒA

ĐỀ THI CHỌN HSG MÔN: VẬT LÝ LỚP 9
NĂM HỌC: 2015 - 2016
Thời gian làm bài: 150 phút
( không kể thời gian giao đề)

Câu I. ( 5 điểm )
1. (3điểm).
Nước máy có nhiệt độ 220C. Muốn có 20 lít nước ở nhiệt độ 350C, để tắm cho con,
một chị đã mua 4 lít nước có nhiệt độ 990C. Hỏi:
a. Lượng nước nóng đó có đủ không? Thừa hay thiếu bao nhiêu?
b. Nếu dùng hết cả 4 lít nước sôi, thì được bao nhiêu nước ấm?
2. ( 2 điểm)

Một người đi xe máy từ thành phố A đến thành phố B. Trong ½ quãng đường đầu,
người đó đi với vận tốc v 1 = 40 km/h. Trên quãng đường còn lại, trong ½ thời gian đầu
người đó đi với vận tốc v2 = 45 km/h và sau đó đi với vận tốc v3 = 35 km/h. Biết tổng thời
gian người đó đi từ A đến B là 2h. Tính quãng đường từ A đến B?
Câu II. (6 điểm )
Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết R2= R4 = 12 Ω ; R3 = R5 = 24 Ω. Hiệu điện thế U
giữa hai cực của nguồn không đổi. khi K mở, vôn kế chỉ
81 V; khi K đóng, vôn kế chỉ 80 V.
Coi điện trở của dây nối và khóa K không đáng kể;
điện trở của vôn kế vô cùng lớn.
Tính hiệu điện thế U của mạch và giá trị của điện trở R1?

R1

M

R2
R3
K

V

R4

+
N
Câu III. (6 điểm)

R5

Cho mạch điện như hình vẽ. Các điện trở R1 = 3 Ω , R2 = 6 Ω ;
R1
R2
D
MN là một dây dẫn điện có chiều dài l= 1,5m, tiết diện đều
A
S= 0,1mm2, điện trở suất ρ = 0,4.10-6 Ω m. Hiệu điện thế hai
V
đầu đoạn mạch UAB= U= 7V; vôn kế và dây nối lí tưởng .
+
a. Tính điện trở của dây dẫn MN .
C
b. Khi con chạy C ở vị trí trên MN sao cho CM =2CN.

M
Vôn kế chỉ bao nhiêu vôn? cực dương của vôn kế mắc vào điểm nào?
c. Thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng. Xác định vị trí con chạy C của biến trở để dòng
điện chạy qua ampe kế có chiều từ D đến C và có cường độ 1/3 A.
d. Tiếp tục lại thay ampe kế bằng một bóng đèn có điện trở R đ = 21 Ω , điều chỉnh con
chạy C, nhận thấy khi con chạy C cách đều M và N thì đèn sáng bình thường. Xác định
hiệu điện thế định mức của bóng đèn.
Câu IV. ( 3 điểm)
Cho một nguồn điện 9V, một bóng đèn Đ (6V – 3W), một biến trở con chạy R x
có điện trở lớn nhất 15 Ω . Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có thể có để đèn sáng bình
thường. Xác định điện trở của biến trở Rx tham gia vào mạch điện?
_____________ _Hết __________________
( Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)

B
N


Người thực hiện
Xác nhận của Ban giám hiệu

Nguyễn Thị Hà
Nguyễn Mã Lực


HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HSG
MÔN : VẬT LÝ LỚP 9 . NĂM HỌC 2015 - 2016

Câu 1: (5 điểm).
1. (3đ)

a.(1,5đ)
20 lít nước có khối lượng M = 20 kg. Gọi m là lượng nước nóng
0
ở 99 C, cần để pha với M – m nước ở 220C để được M kg nước ở 35
0
C.
Ta có phương trình trao đổi nhiệt là :
(M- m).c.(35 – 22) = m.c.(99 – 35)
( M – m).13 = 64.m
13.M = m.(64 + 13) = 77.m
m=

13.M
13.20
≈ 3, 38 (kg)
=
77
77

m = 3,38 kg ứng với 3,38 lít
Vậy lượng nước nóng còn thừa là: 4 – 3,38 = 0,62 (lít)
b. (1,5đ)
Với m = 4 kg ta có
13.M = 77m
M=

77.m
77.4
≈ 23,7 (kg) ứng với 23,7 lít.
=

13
13

Vậy nếu dùng hết cả 4 lít nước nóng thì được 23,7 lít nước ở 350C.
2. (2đ)
Gọi độ dài cả quãng đường là S km. Nửa quãng đường là S/2 km
Quãng đường người đó đi trong chặng đầu là : S1 = v1.t1 = s/2. t1
⇒ t1 = S/80
0,5đ
Quãng đường người đó đi trong chặng 2 là : S2 = v2.t2 = 45.t2 = 45.t’
Quãng đường người đó đi trong chặng 3 là : S3 = v3.t3 = 45.t3 = 35.t’
⇒ S2 + S3 = 45.t’ + 35.t’ = 80.t’ ⇒ 80t’ = S/2 ⇒ t’ = S/160
Vận tốc trung bình trên cả quãng đường của người đó là :
Vtb = S/ (t1 + t2 + t3) = 40 km.
Độ dài quãng đường từ A đến B là S = 40.2 = 80 km

Câu II: (6 điểm).
+ Khi K mở: R1 nt [(R2 nt R5) // (R3 nt R4]
Tính được: R25 = 36 Ω ; R34 = 36 Ω
Suy ra RMN = 18 Ω
UMN
Vôn kế đo UMN = 81 V I2,3,4,5 = RMN = 4,5 (A)
U

R1 = 4,5 --- 18 (1)
+ Khi K đóng: R1 nt (R2 // R3) nt (R4 // R5).
Tính được R23 = 8 Ω ; R45 = 8 Ω
R'MN = 16 Ω

0,5đ

0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ

0,5
0,25đ
0,25
0,25đ
0,25đ
0,5đ

0,5 đ
1đ
0,5 đ
0,5đ
0,5 đ
0,5 đ
1đ


Vôn kế chỉ UMN = 80 V

I'MN = 5 (A)

0,5đ

R1 = 1U - 16
5

(2)

0,5đ

Từ (1) và (2) tính được R1 = 2 Ω ; U = 90 V

0,5đ

Câu III ( 6 điểm)
a. (1đ)
R = ρ.

1đ

1,5
l
= 0,4.10-6. 0,1.10 −6 = 6( Ω )
S

b.(1,5đ)
Sơ đồ mạch điện có dạng : ( R1nt R2 ) // (RCN nt RCM )
Khi CM= 2CN thì RCM = 4 Ω , RCN = 2 Ω
U

0,5đ

7

R1 nt R2 ⇒ R12= 9 Ω ⇒ I1= I2= I12= R = 9 (A)

12
RCN nt RCM ⇒ R = 6 Ω ⇒ ICM= ICN =

0,25đ

U 7
= (A)
R 6
7
9

Ta có : UDC = UDA + UAC = - I1.R1 + ICM . RCM= -3. + 4.
Vậy số chỉ của vôn kế là

0,25đ
0,25đ

7
7
= (V )
6
3

0,25đ

7
(V )
3

c.(1,5đ)

Khi thay vôn kế bằng ampe kế lí tưởng thì sơ đồ mạch điện có dạng :
(R1// RMC ) nt ( R2 // RNC)
Đặt RMC = x thì RNC = 6- x
Gọi dòng điện qua R1, R2 lần lượt là I1’ và I2’.
+ Vì R1// RMC nên : U1= UMC =>
I1’ .R1= x.IMC’
+ Vì R2 // RNC nên : U2= UNC =>

0,5đ
0,25đ

1
1
).R2 = (6-x) .( IMC’ + ) = 7- I1’ .R1
3
3
Thay số vào ta suy ra : I1’ = 1A, IMC’ = 1A; x= 3 Ω

0,25đ

( I1’ -

0,5đ

d.(2 đ)
Gọi điện trở của đoạn MC và NC trong trường hợp này lần lượt là R3,
0,25đ

R4.Theo đề ta có : R3= R4= R/2 = 3 Ω
Giả sử chiều dòng điện qua mạch như hình vẽ:

I

R1

D I-I”

R2

I”

0,25đ

X
A

I’

I’+I”

R3
C

R4

B


0,25đ
Ta có : UAB= UAD+UDB => 9I – 6I” = 7

(1)

UAB= UAC + UCB => 6I’ + 3I” =7

(2)

UAB= UAD+ UDC +UCB => 3I+3I’+24I”=7

(3)

0,25đ
0,25đ
0,5đ

Từ (1), (2), (3) ta suy ra I”=1/21 (A) >0 = > chiều dòng điện đúng với
chiều giả sử.

0,25đ

Hiệu điện thế định mức của bóng đèn là Uđm= I”.Rđ = 1V

Câu IV: (3 điểm)
Có thể dùng hai sơ đồ sau: 1đ (Vẽ đúng mối sơ đồ 0,25 đ)
R1

Đ
A

M

Rx

N

A

B

Hình a.

M

R2
C

0,5đ
N

B

Đ

Hình b.

Tìm Rđ = 12 Ω
Để đèn sáng bình thường nên Uđ = 6V , I đ = 0,5 A
Theo sơ đồ a.
Ux = 3V ,
Ix = 0,5 A
Rx = 6 ( Ω )

Theo sơ đồ b. U1 = Uđ = 6V
U2 = 3 V
I2 = Iđ +I1 = 0,5 +
Mà I2 = U2
R2

0,5 +

6
15 – R2

6
15 – R2

=

(A)
3
R2

0,25đ
0,25 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,25đ

R2 = 3 ( Ω )

Vậy R1 = 12 ( Ω )

Ghi chú: Học sinh giải cách khác đúng vẫn được điểm tối đa.

0, 5đ
0,25đ