Đề thi và đáp án tham khảo thi học sinh giỏi vật lý lớp 9 bồi dưỡng (2)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9

THANH OAI

Môn: Vật lí

TRƯỜNG THCS CAO DƯƠNG

Năm học: 2015 – 2016
(Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian giao đề)

Câu 1 ( 5 điểm):
Một người đi từ A tới B với thời gian dự định là t. Nếu người đó đi với vận tốc
v1 là 36 km/h thì đến B sớm hơn thời gian dự định là 18 phút. Còn nếu đi với vận tốc
v2 là 24 km/h thì đến B muộn hơn dự định là 27 phút.
a) Tìm độ dài quãng đường AB.
b) Nếu người đó muốn đến B đúng thời gian dự định thì phải đi bao lâu với vận tốc v 1?
bao lâu với vận tốc v2?
+

U

-

Câu 2 ( 6 điểm):
Cho mạch điện sau:
r

Rx

Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi.
Điện trở r nối tiếp biến trở con chạy Rx. Bỏ qua điện trở của dây nối.
Chỉnh Rx = 4 Ω thì công suất tỏa nhiệt trên Rx là P1 = 16W
Chỉnh Rx = 6 Ω thì công suất tỏa nhiệt trên Rx là P2 = 13,5W
a) Tìm U và r.
b) Chỉnh Rx đến giá trị nào để công suất tiêu thụ trên Rx đạt cực đại? Px max = ?
Câu 3 ( 6 điểm):
Một bếp điện trên có điện trở 120 Ω hoạt động bình thường khi có cường độ
dòng điện 2,4 A chạy qua.
a) Dùng bếp điện trên để đun sôi ấm nước 1 lít có nhiệt độ ban đầu là 25 0C hết 14
phút.Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Tính hiệu suất của bếp.
b) Bếp được làm bằng dây điện trở có tiết diện 1,4mm 2 quấn quanh một lõi sứ hình trụ
cách điện có đường kính 2cm gồm 2345 vòng. Dây điện trở làm bằng vật liệu gì?
Câu 4 ( 3 điểm):


Hai vật có thể tích bằng nhau, khi thả húng vào trong nước thì phần chìm của
vật 1 chiếm một phần tư thể tích của vật, phần nổi của vật 2 chiếm một phần tư thể
tích của vật.
Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3.
a) So sánh lực đẩy Acsimet tác dụng lên hai vật.
b) Tính khối lượng riêng của mỗi vật?
----------------Hết--------------


PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI

THANH OAI

Môn: Vật lí 9

TRƯỜNG THCS CAO DƯƠNG

Năm học: 2015-2016

Câu 1: (5 điểm)
a)Gọi quãng đường AB dài là: S ( km) ( S > 0)

0,5 điểm

Đổi 18’ = 0,3h và 27’ = 0,45h
Khi đi với vận tốc

= 36km/h thì thời gian đi từ A -> B là:

( h)

Và đi với vận tốc

= 24km/h thì thời gian từ A-> B là:

1 điểm

= ( h)

Theo đầu bài ta có:

Hay:
=>

+ 0,3 =
+ 0,3 =

- 4,5

- 0,45
- 0,45

Giải phương trình ta được S= 54 km. Vậy quãng đường AB dài 54 km
b) Thời gian dự định của người đó là:

Gọi thời gian người đó đi với vận tốc
(0 <

1 điểm

0,5 điểm

trên quãng đường AB là:

( h)

0,5 điểm

< 1,8)

=>Thời gian người đó đi với vận tốc

trên quãng đường AB là: 1,5 -

(h)


Theo đầu bài ta có:

S=

 54 =

)
)

1 điểm

Giải phương trình ta được:
Vậy để đi đến B đúng thời gian dự định thì người đó đi 0,9 h với
vận tốc

, 0,9h với vận tốc

0,5 điểm

Câu 2: (6 điểm)
+

U

Điện trở của mạch là: R = r + Rx

Cường độ dòng điện chạy qua Rx là:
R
điểm
Công suất tỏa nhiệt trên Rx là: Px=I2. Rx=

( *)

a)Khi Rx = R1 = 4Ω thì Px = P1 = 16W
Ta có: 16 =


U2 = 4

=

 U = 2.

1 điểm
(1) Vì U > 0

+ Khi Rx = R2 = 6Ω thì: P x = P2 = 13,6 W
Ta có: 13,6 =


U2 =[1,5(r + 6)]2

 U = 1,5( r + 6)

(2)

Vì U >0

Giải ( 1) và ( 2) ta được U = 12V
R = 2Ω

a) Từ ( *) ta có: Px = U2 .

= U2

0,5

Rx

1 điểm
0,75 điểm




Px =

0,25 điểm

Để Px đạt max thì:

0,5 điểm
min

Theo bất đẳng thức cosi ta có:
0,5 điểm


Mẫu số:
min

= Rx .4.

r

0,5 điểm

= 4.r

Rx

=> Px max = ⇒ Px max =

U 2 12 122
=
=
= 18W
4.r 4.r 4.2

0,5 điểm

2

 r


r
Px max ⇔  + 1÷ = 4
Rx
 Rx

2

 r

⇒  − 1÷ = 0
 Rx 
r
⇒
= 1 ⇒ Rx = r = 2Ω
Rx

0,5 điểm

Vậy để Px max thì Rx = 2 Ω
Câu 3: ( 6 điểm)
a) Nhiệt lượng cần để đun sôi 1 kg nước ở 250 C là:
0,5 điểm
Q = c.m. ∆t
= 4200. 1. ( 100 - 25) = 315 000 (J )
0,5 điểm
Nhiệt lượng bếp điện tỏa ra trong 14 phút là:
A = I2 . R.t
0,5 điểm
2

= 2,4 . 120 . 14. 60
= 580 608 ( J)
0,5 điểm
Hiệu suất của bếp là: H % =

Q
.100%
A

Thay số ta được: H %= 54,25%
Vậy hiệu suất của bếp là: 54,25%
b) Tóm tắt: S = 1,4 mm2 = 1,4 .10 - 6
d = 2cm = 2. 10-2m
n = 2345 vòng
R = 120 Ω

0,5 điểm
0,5 điểm
0,5 điểm
0,5 điểm

ρ =?

Chu vi của lõi sứ là:
C = π .d
Chiều dài dây điện trở bếp là: l = c.n
=> l = π .d .n

0,5 điểm

l
S
R.S
R.S
=
=> ρ =
l
π .d .n

Ta có: R = ρ .

0,5 điểm

Thay số: = 1,44.10-6Ω m
0,5 điểm
Vậy dây điện trở của bếp làm bằng hợp kim Nicrôm.
Câu 4: ( 3 điểm)
r
F1

0,5 điểm

r
F2

-------------------------------------r
P1

Gọi thể tích 2 vật là V

0,5 điểm

r
P2

( V > 0)

=> Phần thể tích chìm trong nước của vật 1 là:

1
V
4

Và phần thể tích chìm trong nước của vật 2 là:
Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật 1 là: F1 = d n .

0,25 điểm
3
V
4

V
4

Và lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật 2 là: F2 = d n .
d n .V
3dnV
.
và F2 =

4
4
a)
⇒ F2 > F1
F1 =

0,25 điểm
3V
4

0,25 điểm

Vậy lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật 2 lớn hơn
b) Vì 2 vật đã nổi cân bằng trên mặt nước nên ta có:
P1 = F1 ( 1) và P2 = F2 (2)
Mà: P1 = d1.V ( d1 là trọng lượng riêng của vật 1)
d n .V
4
d
10000
= n =
= 2500( N / m3 )
=> d1= 4
4

=> d1. V = =

0,25 điểm
0,5 điểm
0,25 điểm

Ta cũng có: P2 = d2 . V
d2 là trọng lượng riêng của vật 2 nên:
3
.d n .V
4
3
=> d2 = .d n = 7500( N / m3 )
4

d2 . V =

Vậy khối lượng riêng của vật 1 là: 250 kg/m3
và khối lượng riêng của vật 2 là: 750 kg/m3

0,25 điểm

0,25 điểm


Cao Dương ngày 20 tháng 10 năm 2015
DUYỆT CỦA BGH

Người ra đề

Hoàng Thị Xuân Quỳnh