Đề thi và đáp án tham khảo thi học sinh giỏi vật lý lớp 9 bồi dưỡng (19)

PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS THANH VĂN
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
(Năm học 2015 - 2016)
MÔN: VẬT LI
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (5 điểm)
a. Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng . Nếu chúng chuyển
động lại gần nhau thì cứ 5 giây khoảng cách giữa chúng giảm 8m. Nếu chúng chuyển
động cùng chiều ( độ lớn vậ tóc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng
lại tăng thêm 6m. Tính vận tốc của mỗi vật.
b. Một chiếc thuyền đi từ bến A đến bến B trên một dòng sôn rồi quay về . A biết
rằng vận tốc của thuyền trong nước yên lặng là 12km/h . Vận tố của dòng nước so với
bờ sông là 2km/h . khoảng cách AB là 14 KM. Tính thời gian đi tổng cộng của
thuyền.
Câu 2 (6 điểm).

R1

A

Một biến trở có giá trị điện trở toàn phần R= 120Ω
nối tiếp với một điện trở R1. Nhờ biến trở có thể làm thay
đổi cường độ dòng điện trong mạch từ 0,9A đến 4,5A.
a) Tính giá trị của U và điện trở R1.
b) Tính công suất toả nhiệt lớn nhất trên biến trở.
(Biết rằng mạch điện được mắc vào hiệu điện thế
U không đổi)
Câu 3: (6 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U = 6V, các
Ampekế và khóa K có điện trở không đáng kể,

R1 = 6Ω; R2 = 4Ω; R4 = 3Ω; R5 = 6Ω.
a. Khi K mở A1 chỉ 0,5A. Tính R3?
b. Tính số chỉ của Ampekế khi khóa K đóng?

R

B

C

A1
A2

M

N

R5

K

P

R3

R1
R2

R4
Q

Câu 4: (3 điểm)
Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 300g chứa m2 = 2kg nước ở nhiệt độ t1= 300C.
Người ta thả vào nhiệt lượng kế đồng thời hai thỏi hợp kim giống nhau, mỗi thỏi có khối lượng
m3= 500g và đều được tạo ra từ nhôm và thiếc, thỏi thứ nhất có nhiệt độ t 2 = 1200C, thỏi thứ hai
có nhiệt độ t3 = 1500C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là t =35 0C. Tính khối lượng nhôm và
thiếc có trong mỗi thỏi hợp kim. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là:
C1 = 900 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K, C3 = 230 J/kg.K. (Không có sự trao đổi nhiệt với môi trường
và không có lượng nước nào hoá hơi).
- Hết 1


PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS THANH VĂN
ĐÁP ÁN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LI 9
NĂM HỌC: 2015 – 2016
Câu 1: (5đ)
Nội dung

Điểm

a. Gọi S1, S2 Là quãng đường đi được của các vật .
v1,v2 Là vận tốc của hai vật .
Ta có: S1 =v1t2 ,
S2= v2t2
Khi chuyển động lại gần nhau độ giảm khoảng cahs của hai
vật bằng tổng quãng đường hai vật đã đi :
S1 + S2 = 8 m
S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8
v1 + v2 =

S1 + S 2
8
= = 1,6
t1
5

(1)

0,5đ

0,75đ

- Khi chúng chuyển động cùng chiều thì độ tăng khoảng cách
giữa hai vật bằng hiệu quãng quãng đường hai vật đi: : S1 - S2 = 6 m
S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6
v1 - v2 =
2,2

S1 - S 2
6
=
= 0,6
t1
10

(2)

Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta được LÊy (1) céng (2) vÕ 2v1 =

v1 = 1,1 m/s
Vận tốc vật thứ hai : v2 = 1,6 - 1,1 = 0,5 m/s
b. Gọi t1 , t2 Là thời gian thuyền xuôi dòng từ A ->B Và ngược
dòng từ B-> A.
- Gọi V1 , V2 là vận tốc thuyền trong nước yên và vận tốc dòng
nước .
S
- Ta có t1 = V1 + V2

0,75đ

0,5đ

0, 5đ
0,5đ

s
t2 =
V1 − V2

0,5đ
S
- Thời gian tổng cộng thuyền đi là: t1 + t2 = V1 + V2 +

2V1
2
V1 − V22

s
=S

V1 − V2

0,5đ

2


- Thay số được t1 + t2 =14

2.12
= 2,4 giê
12 2 − 2 2

0,5đ

3


Câu 2: 6đ
a, Cường độ dòng điện lớn nhất khi con chạy C ở vị trí A,và nhỏ nhất
khi C ở vị trí B của biến trở:
U

4,5 = R
1

=>

4,5 R1 = U

(1)

U

Và

0,9 = R + 120 => 0,9 ( R1 + 120) = U (2)
1
Giải hệ phương trình (1) và (2)
Ta được R1 = 30 (Ω ) ; U= 135 (V)
b) Gọi Rx l à phần điện trở từ A đến C trên biến trở, thì công suât toả
nhiệt trên phần đó bằng :
2

Px = Rx I = Rx.

U2

0,5đ
0,5đ
1đ

0,75đ

( R1 + R x ) 2

Chia cả tử số và mẫu số cho Rx ta được
U2

Px =

R12
+ R x + 2R1
Rx

(3)

0,75đ

R12
để Px đạt giá trị cực đại, mẫu số của nó phải cực tiểu, tức
+ Rx cực
RX

0, 75đ

tiểu
Vì tích của hai số hạng
thức cosi ta được:

2
1

R
và Rx là hằng số nên ta áp dụng bất đẳng
RX

R12
R12
≥

.R X = 2. R1
+ Rx 2.
RX
RX
R12
+ Rx = 2.R1
RX

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi:

⇔ R12 + R X2
= 2. R1. Rx
2
⇔ 900 + R X = 60 Rx
⇔ R X2 - 60 Rx + 900 = 0

Giải ra ta được Rx = R1 = 30 (Ω)
Thay vào (3) ta được: Px max =

1đ

0,75đ

135 2
120 = 151,875 (W)

Câu 3: 6đ
a. Khi k mở dòng điện không qua ampe kế A2, mạch điện có dạng :
{R4 nt [(R1 nt R3)//R2]} nt R5
U

6

Điện trở toàn mạch là : RMN = I = 0,5 = 12Ω
4


R13 = R1 + R3 = 6 + R3

2đ

R13 .R2
Rtđ = R4 + R + R + R5 = 3 + (6 +R3). 4/ (6 +R3+4) + 6
13
2
114 + 13R3
= 10 + R = 12
3

→ R3 = 6Ω
b. Khi K đóng, mạch điện có dạng : {[(R1 //R4)ntR2] // R3}nt R5
R14 = R1.R4/ (R1 + R4) = 2 Ω
R124 = R14 + R2 = 2 + 4 = 6 Ω
RAB = R1234 = R124 . R3/ (R124 + R3) = 6.6/(6 +6) = 3 Ω
RMN = R1234 + R5 = 3 + 6 = 9 Ω
Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng số chỉ của A1
Ia1 = UMN/RMN = 6/9 = 2/3A
*Tai nút A : Ia1 = Ia2 + I4 → Ia2 = Ia1 – I4 (1)
Ia1= I5 = 2/3A, U5 = I5.R5 = . 6 = 4V
UAB = UMN - U5 = 6 – 4 = 2V.

I14 = I2 = = = A
U14 =I14 R14 = . 2 =
I4 = = A
Thay I4 vào (1) được: Ia2 = - = ≈ 0,44A

2đ

2đ

Câu4 : 3đ

5


Gọi khối lượng của nhôm có trong mỗi thỏi hợp kim là: m (kg) (0 <
m < 0,5 kg)
Khối lượng của thiếc trong mỗi thỏi hợp kim là: m3 – m
Hợp kim toả nhiệt:
Qtoả= [m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t3 - t)
Nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế thu nhiệt:
Qthu= ( m1.c1 + m2.c2).(t - t1)
Ta có: Qtoả = Qthu
⇔ [m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ] (t3 - t)=( m1.c1 +
m2.c2).(t - t1)
⇔ [m.900 + (0,5 - m).230] .(120 - 35)+[m.900 + (0,5 - m).230] .
(150 - 35)
= (0,3.900 + 2.4200).(35 - 30)
=> m ≈ 0,152 kg .
Vậy khối lượng của nhôm trong mỗi thỏi hợp kim là 0,152 kg; Khối
lượng thiếc có trong hợp kim là: 0,5 - 0,152 = 0,348 kg .

Duyệt của BGH

Xác nhận của tô

0,5đ
0,5đ
0,5đ

1đ

0,5đ

Ngưởi ra đề

Nguyễn Thị Thực

6