Đề thi HSG cấp huyện đợt 1 môn Vật lý lớp 9 năm 2015-2016 - Phòng GD&ĐT Lương Tài - Đề số 4

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁP HUYỆN ĐỢT 1

UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Năm học 2015 - 2016
Mơn thi: Vật lí - Lớp 9
Thời gian làm bài:120 phút (không kể thời gian giao đề)

Bài 1: (2,0 điểm)
Có 5 bóng đèn cùng loại 110V và cơng suất lần lượt là 15W, 25W, 60W, 100W,
150W. Hỏi phải ghép chúng như thế nào vào mạng điện 220V để chúng sáng
bình thường ?
Bài 2: ( 2,0 điểm)
Một người đi xe đạp .Trong 1/5 quãng đường đầu đi với vận tốc 12km/h, 2/5
thời gian còn lại đi với vận tốc 15km/h, quãng đường cuối cùng đi với vận tốc
10km/h. Tính vận tốc trung bình trên cả quãng đường.
Bài 3: (2,0 điểm)
Một vật trọng lượng riêng d1=20 000N/m3, nhúng chìm vào trong dầu nó nặng
150N. Hỏi ở ngồi khơng khí nó nặng bao nhiêu? Cho trọng lượng riêng của dầu
là d2=8 000N/m3.
Bài 4: (2,0 điểm)
K

Cho mạch điện (h.vẽ 1)

R1

Biết: UAB = 21V không đổi; RMN = 4,5Ω, R1 = 3Ω;

M

RĐ = 4,5Ω không đổi; RA ≈ 0. Đặt RCM = x.

A

Đ

C

N

1. Khi K đóng:

R2

a. Cho C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A. Tính điện trở R2?

A

b. Tính hiệu suất sử dụng điện. Biết rằng điện năng tiêu
thụ trên đèn và R1 là có ích.

(Hình 1)

2. Khi K mở: Xác định giá trị x để độ sáng của đèn là yếu nhất.
Bài 5: (2,0 điểm)
+
–
/— U —
/

Cho mạch điện như hình vẽ bên:
U = 24V; R0 = 4 Ω ; R2 = 15 Ω ; đèn Đ là loại 6V – 3W

A—

và sáng bình thường. Vơn kế có điện trở lớn vơ cùng lớn
và chỉ 3V, chốt dương của vôn kế mắc vào điểm M.
Hãy tìm R1 và R3.
---------- HẾT ----------

B

R0

R1

Đ
M
—+ X

R2

V

–
—
N

R3

—B


UBND HUYỆN LƯƠNG TÀI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM
Mơn thi: Vật lí - Lớp 9

Bài 1: (2,0điểm)

Ý/Phần

Đáp án

Điểm

220 U
=
nên có thể mắc các đèn thành 2
2
2

0,5

cụm nối tiếp.
- Để sau khi mắc các đèn sáng bình thường thì công suất
mỗi cụm phải bằng nhau và bằng nửa tổng cơng suất các
đèn:

0,5

- Vì U dm = 110V =

Pcụm1 = Pcụm2 =

∑ P = 15 + 25 + 60 + 100 + 150 = 175(W)
2

2

- Vậy :
Cụm 1 gồm các đèn : 25W//150W
Cụm 2 gồm các đèn : 15W//60W//100W
110V- 25W
X

110V- 15W
X
110V- 60W
X

110V- 150W
X

110V- 100W
X

0,5

0,5

Bài 2: (2,0điểm)

Ý/Phần
a)

Đáp án
- Vận tốc trung bình của xe trên 4/5 quãng đường sau là:
4S
2
3
v2 . t2 + v3 . t2
5 = 2v2 + 3v3
v23 = 5 = 5
t2
t2
5

Thay số ta được:
v23 =

Điểm

1,0

2.15 + 3.10
= 12 (km/h)
5

- Vận tốc trung bình trên cả đoan đường là:
5v1.v23
S
S
1
=
=
=
S
4
S
1
4
t
4v1 + v23
+
+
5v1 5v23 5v1 5v23
5.12.12
= 12(km / h)
Thay số ta được: vtb =
4.12 + 12
vtb =

1,0

Bài 3:(2,0điểm)

Ý/Phần

Đáp án
Gọi thể tích của vật là V, trong lượng của vật ở ngoài

Điểm


khơng khí là P
* Khi vật nhúng chìm trong dầu
P ' = P − FA = V (d1 − d 2 ) => V =

P'
d1 − d 2

1,0
* Khi ở ngồi khơng khí thì :
P = d1.V = d1.

P'
150
=
.20000 = 250( N )
d1 − d 2 20000 − 8000

1,0

Đáp án

Điểm

Bài 4:(2,0điểm)

Ý/Phần
1. K đóng:
Khi C ≡ N ta
có sơ đồ A I
ã
mch in:

I3
R1

A

+

Đ

C R
2
I2

ã

B


Hỡnh 3

Hiu in th gia hai u in trở R1 là:
UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = 12(V)

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2:
U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V)
I3 =

Cường độ dòng điện qua đèn là:
Cường độ dòng điện qua R2 là:
R2 =

Điện trở R2 là:
Hiệu
H=

suất

Pci
=
Ptp

P1 + P§
Ptp

sử
=

1,0
UCB
9
=
= 2(A)
R§

4,5

I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A)

UCB 9
= = 4,5(Ω)
I2
2

dụng

điện

của

mạch

điện:

U1I + UCB I 3 12.4 + 9.2 66
=
=
≈ 0,786 = 78,6%
U AB I
21.4
84

2. K mở:
I
A

•
+

R1 M RCM
•

I3
C

RCN

N
•

I2

R2

Hình 4

Ta có sơ đồ mạch điện tương đương như hình –4
Điện trở tương đương của đoạn mạch CB là:
R .(R + R )

4,5.(9− x)

2
CN
§
RCB = R + R + R = 13,5− x

2
CN
§
Điện tr tng ng ca c mch l:

1,0

Đ
ã

B


B



RAB = R1 + RCM + RCB = 3+ x +

Cường

độ

4,5(9− x) 81+ 6x − x2
=
13,5− x
13,5− x

dịng

điện

qua

mạch

chính:

U
21.(13,5− x)
I = AB =
RAB 81+ 6x − x2

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB:
UCB = IRCB =

21.(13,5− x) 4,5(9 − x) 94,5.(9 − x)
.
=
81+ 6x − x2 13,5− x 81+ 6x − x2

Cường độ dòng điện chạy qua đèn:
I3 =

UCB
94,5.(9 − x)
94,5
94,5
=
=

=
2
2
RCNB (81+ 6x − x )(9 − x) 81+ 6x − x 90 − (x − 3)2

Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min ⇔90 - (x-3)2 max ⇔
x = 3. Hay RMC = 3Ω.
Bài 5: (2,0 điểm )

Ý/Phần

Đáp án
Vì điện trở của vơn kế rất lớn nên
ta có mạch điện được mắc như sau :
[ (R1 nt Rđ) // ( R2 nt R3)] nt R0
+

Nên ta có : I2 = I3
Pd
3
và I1 = IĐ = U = = 0.5 A
6
d

–

/— U —
/

I

A—

Điểm

I1

R1

I2

R2

R0
Đ
M
—+ X
V
– R3
—
N

—B

Hiệu điện thế trên R3 là : UNB = I2.R3
Ta có : UMB = UĐ = 6V
hay UMN + UNB = 3 + I2.R3
3

Từ 6 = 3 + I2.R3 suy ra I2.R3 = 3 ⇒ I 2 = R
3

3

Mà I = I1 + I2 = 0,5 + R
(1)
3
Mặt khác U = I.R0 + I2(R2+ R3)
3

0,5

3

hay 24 = (0,5 + R ).4 + R (15 + R3)
3
3
57

Hay 19 = R hay R3 = 3 Ω (2)
3
Thay (2) vào (1) ta có I = 1,5 A
UAB = U – I.R0 = 24 – 1.5.4 = 18 V
U1 = UAB – UĐ = 18 – 6 = 12 V
U

U

0,5

12

1
1
R1 = I = U = 0.5 = 24 Ω
1
N

0,5
0,5