Đề thi học sinh giỏi môn lý 9 huyện khoái châu năm học 2017 2018 có đáp án

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
NĂM HỌC 2017-2018
Môn: VẬT LÍ - Lớp 9
Thời gian làm bài 120 phút

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HUYỆN KHOÁI CHÂU
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm 01 trang)

Câu 1. (4,0 điểm)
Hai người An và Bình cùng xuất phát từ một nơi và chuyển động thẳng đều.
An đi bộ với vận tốc 5 km/h và khởi hành trước Bình 1 giờ. Bình đi xe đạp và đuổi
theo An với vận tốc 15 km/h. Hỏi sau bao lâu kể từ lúc An khởi hành thì :
a) Bình đuổi kịp An?
b) Hai người cách nhau 5 km?
Câu 2. (4,0 điểm)
C
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai
N
M
đầu đoạn mạch được giữ không đổi là U = 7 V; các điện
A
trở R1 = 3  , R2 = 6  ; MN là một dây dẫn điện có chiều
R1
R2
2
dài l = 1,5 m, tiết diện không đổi S = 0,1 mm , điện trở
D
suất ρ = 4.10 -7  m. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của
U _

các dây nối.
+
a) Tính điện trở R của dây dẫn MN.
b) Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có
cường độ 1/3 A.
Câu 3. (4,0 điểm)
Trộn lẫn rượu và nước người ta thu được hỗn hợp nặng 140g ở nhiệt độ 360C.
Tính khối lượng của nước và khối lượng của rượu đã trộn. Biết rằng nhiệt độ ban
đầu của nước và rượu lần lượt là t1 = 190C, t2 = 1000C; nhiệt dung riêng của nước là
4200J/Kg.K, của rượu là 2500J/Kg.K.

Câu 4. (8,0 điểm)

Rx
+

U

R1

Cho mạch điện như hình vẽ.
U = 16 V, R0 = 4  , R1 = 12 
A
Rx là giá trị tức thời của một biến trở đủ lớn,
R0
am pe kế A và dây nối có điện trở không đáng kể.
a) Tính Rx sao cho công suất tiêu thụ trên nó bằng 9 W và tính hiệu suất của mạch
điện. (Biết rằng tiêu hao năng lượng trên R1, Rx là có ích, trên R0 là vô ích.)
b) Với giá trị nào của Rx thì công suất tiêu thụ trên nó là cực đại ?
__________HÕt __________

Họ tên thí sinh...................................................................SBD:..................


HƯỚNG DẪN CHẤM
Môn: VẬT LÍ - Lớp 9

Câu 1 (4,0 điểm)
a). (2,0điểm)
Viết phương trình đường đi của từng người:
Gọi thời gian của An từ lúc xuất phát đến lúc gặp Bình là t(h )
An: S1 = 5t; Bình: S2 = 15.(t – 1) = 15t – 15
Khi gặp nhau : S1= S2  5t = 15t - 15  t =1,5(h)
b) (2,0 điểm)
S1  S2 = 5
Viết được phương trình :

(1,0 đ)
(1,0đ)
(1,0đ)

 S1-S2 = 5  5t’–15t’+15 = 5  t’ = 1 (h)
 S2 – S1 = 5  15t’ – 15 – 5t’ = 5  t’ = 2(h)
Câu 2( 4,0 điểm)

(0,5đ)
(0,5đ)

4.107.1,5
l
a, Điện trở của dây MN : RMN = ρ =

= 6 (  ).
107
S

(1,0 đ)

b, Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là
cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x. (0≤ x ≤ 6)
C
M
- Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên :
I1 > I2, ta có :
U R1 = R1I1 = 3I1 ; U R 2 = R 2 I 2 = 6(I1 -

- Từ U MN = U MD + U DN = U R + U R
1

2

1
);
3
= 7 (V) ,

Ta có phương trình : 3I1 + 6(I1 - 13 ) = 7  I1 = 1 (A)
IR
3
- Do R1 và x mắc song song nên : I x = 1 1 = .
x
x

3
3
1
- Từ UMN = UMC + UCN = 7  x. + (6 - x)( + ) = 7
x
x
3
2
 x + 15x – 54 = 0 (*)
- Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 (  ).

N

A

( 0,5 đ)

R1

R2
D

(0,5 đ)
(0,5 đ)

+

U _

(0,5 đ)

(0,5 đ)
(0,5 đ)

Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN
Câu 3 (4 điểm)
Nhận xét: t1 = 1000C, t2 = 190C nên nước tỏa nhiệt, rượu thu nhiệt
- Theo bài ra ta biết tổng khối lượng của nước và rượu là 140g = 0,14kg.
m1 + m2 = m  m1 = m - m2
(1)
- Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Q1 = m1. C1 (t1 - t)
- Nhiệt lượng rượu thu vào: Q2 = m2. C2 (t - t2)
(0,5đ)
(Với t là nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp)
- Theo PT cân bằng nhiệt: Q1 = Q2
m1. C1 .(t1 - t) = m2. C2 .(t - t2)
 m1 .4200.(100 - 36) = m2 .2500. (36 - 19)
(1,0đ)


 268800 m1 = 42500 m2



m2 

268800m1
42500

(2)

(0,5đ)

- Thay (1) vào (2) ta được:
268800 (m - m2) = 42500 m2
 37632 - 268800 m2 = 42500 m2
 311300 m2 = 37632  m2 = 0,12 (kg)
- Thay m2 vào pt (1) ta được: m1 = 0,14 - 0,12 = 0,02 (kg)
(1,0đ)
Vậy ta phải pha trộn 0,02kg nước vào 0,12kg rượu để thu được hỗn hợp nặng
0,14kg ở 360C.
(1,0đ)
Câu 4: (8,0 điểm)
a) Mạch gồm: R0 nt (R1// Rx)
R1x =

R1.Rx
12.Rx

R1  Rx 12  Rx

Điện trở toàn mạch là:

Rtd = R0 + R1x = 4 +

12.Rx
16.(3  Rx )
=
12  Rx
12  Rx

(1,0)

Cường độ dòng điện trong mạch chính là:

U 16.(12  Rx ) 12  Rx


Rtd 16.(3  Rx )
3  Rx
R
I1  I x R1  Rx
I
R1 // Rx  1  x 

I x R1
Ix
R1
I 12  Rx
12
12 12  Rx
12
hay:
 Ix =

.I 
.

Ix
12
12  Rx

12  Rx 3  Rx 3  Rx

I=

(1,0)

(0,5)

Công suất tiêu thụ trên Rx là:

Px = Ix2. Rx =

(

12 2
144
) .Rx 
.Rx
3  Rx
9  6.Rx  Rx 2

(1)

Với Px = 9W tìm được Rx = 9  và Rx = 1 
+ Với Rx= 9  tìm được hiệu suất của mạch điện là: H = 56,25 %
+ Với Rx = 1  tìm được hiệu suất của mạch điện là: H' = 18,75 %
b. Từ (1) suy ra:

Px =

(0,5 )
1,0đ
1,0đ
1,0đ

144
9
 6  Rx
Rx

Từ đó suy ra Px cực đại  (

9
 Rx ) đạt GTNN
Rx

1,0đ

Áp dụng bất đẳng thức CôSi, ta có:
9
9
.Rx = 6
 Rx  2.
Rx
Rx

Dấu " = " xảy ra 

9
 Rx  Rx = 3  ( vì Rx > 0)

Rx

Vậy: Với Rx = 3  thì công suất tiêu thụ trên Rx đạt giá trị cực đại

1,0đ

* Ghi chú:
1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó.


2. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài.
3.Bài tập số 3,nếu thí sinh làm theo phương án nhiệt độ ban đầu của rượu là 1000C,
nhiệt độ ban đầu của nước là 19 0C( Theo như đề bài ) mà lập phương trình (hoặc
hệ phương trình ) đúng thì vẫn cho điểm tối đa.

________________ Hết _______________