ĐỀ THI & ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 HUYỆN THAP MƯỜI 2010 - 2011

UBND HUYỆN THÁP MƯỜI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do – Hạnh phúc __________________________ _____________________________________________ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2010-2011 Môn thi : Vật Lý Thời gian : 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi : 09/01/2011 Đề có 02 trang Câu 1: ( 5,0 điểm) Một sợi dây niken tiết diện đều dài l = 120 cm có điện trở R = 36 Ω được cắt thành hai đoạn dài = 1 l 30 cm và = 2 l 90 cm. a. Tính điện trở R 1 và R 2 của từng đoạn dây. b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn dây khi hai đoạn dây này được mắc nối tiếp vào nguồn điện 12V. c. Tính dường độ dòng điện qua mỗi đoạn dây khi chúng được mắc song song vào nguồn điện 12V. d. Tính tổng công suất tiêu thụ khi hai đoạn dây mắc nối tiếp và khi hai đoạn dây mắc song song với nhau. Câu 2.( 4,0 điểm ). Một ấm điện bằng nhôm khối lượng 3kg có ghi: 220V – 1400W, chứa 4kg nước ở 25 0 C. Hãy tính hiệu suất và điện trở của ấm. Biết rằng sau thời gian 30 phút nước trong ấm sôi; nhiệt dung riêng của nhôm là C 1 = 880J/kgK; nhiệt dung riêng của nước là C=4200 J/kgK. Câu 3: ( 3,0 điểm ). Một Ca nô chạy trên mặt nước với vận tốc là 34 km/h. Khi chạy xuôi dòng từ A đến B mất 1.5h và khi chạy ngược dòng từ B về A mất 2.5h. Hãy tính vận dòng nước đối với bờ sông và quãng đường AB. Câu 4: (4,0 điểm) 1 Cho mạch điện như hình vẽ (hình 1) trong đó R 1 = 15 Ω , R 2 = 20 Ω , R 3 = 30 Ω . Cường độ dòng điện qua mạch chính là 0.5A, hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R 4 là 12V. Tính điện trở tương đương của mạch và giá trị điện trở R 4 ? Cõu 5: (4,0 điểm) Cho hai quả cầu đặc 1 và 2, thể tích mỗi quả là V = 200 cm 3 được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không co dãn, thả trong nước (Hình 2). Khối lượng riêng quả cầu số 1 là D 1 = 300 kg/m 3 , còn khối lượng riêng của quả cầu số 2 là D 2 = 1200 kg/m 3 . Hãy tính: a. Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của quả cầu số 1 khi hệ vật cân bằng? b. Lực căng của sợi dây? Cho biết khối lượng riêng của nước là D n = 1000 kg/m 3 . Hình 2 … Hết …. UBND HUYỆN THÁP MƯỜI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 2 Hình 1 - + R 4 R 3 R 2 R 1 2 1 PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập – Tự do – Hạnh phúc _____________________________________________ ĐÁP ÁN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2009-2010 Môn thi : LÝ Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm 1 (5 đ) a.Hai đoạn dây có cùng tiết diện và cùng bằng chất niken, nên điện trở tỉ lệ với chiều dài dây: 3 1 90 30 2 1 2 1 === l l R R 1221 3 3 1 RRRR =⇒=⇒ mà R 1 + R 2 = 36 Ω Ω=+⇒ 363 11 RR Ω==⇒ Ω=⇒ 273 9 12 1 RR R 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 b.Trong đoạn mạch mắc nối tiếp hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây: 3 1 27 9 2 1 2 1 === R R U U 12 3UU =⇒ mà U 1 + U 2 = 12V => U 1 + 3U 1 = 12V => U 1 = 3V và U 2 = 9V 0.5 0.25 0.25 c.Khi đoạn mạch mắc song song, cường độ dòng điện qua đoạn dây R 1 là A R U I 33,1 9 12 1 1 === Cường độ dòng điện qua đoạn dây R 2 là A R U I 44,0 27 12 2 2 === 0.5 0.5 d. Tổng công suất tiêu thụ khi hai đoạn dây mắc nối tiếp P = P 1 + P 2 = W R U R U 4 27 9 9 3 22 2 2 2 1 2 1 =+=+ Tổng công suất tiêu thụ khi hai đoạn dây mắc song song P’=UI 1 + UI 2 = U(I 1 + I 2 )=21,24W 0.5 0.5 2 (4 đ) -Nhiệt lượng cần thiết để ấm nhôm tăng nhiệt độ từ 25 0 C lên đến 100 0 C là ( ) 12111 ttcmQ −= ⇒ = 1 Q 3.880.(100-25)=198000(J) 0.5 0.5 3 -Nhiệt lượng cần thiết để 2 kg nước tăng nhiệt độ từ 25 0 C lên đến 100 0 C là Q 2 =mc(t 2 – t 1 ) => Q 2 = 4.4200.(100-25)= 1260000 (J) -Nhiệt lượng cần thiết để ấm nhôm và nước tăng nhiệt độ từ 30 0 C lên đến 100 0 C là Q = Q 1 + Q 2 = 198000 (J) + 1260000 (J) = 1458000 (J) -Nhiệt lượng có ích để đun nước để ấm điện cung cấp trong thời gian là 20 phút là Q = H.P.t 85.57 1800.1400 1458000 . === tP Q H % -Điện trở của ấm là P U R R U P 22 =⇒= ( ) Ω==⇒ 57.34 1400 220 2 R 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 3 (3 đ) Gọi Ca nô là: 1; dòng nước là: 2 và bờ sông là 3 -Khi ca nô chạy xuôi dòng =>V 13AB = V 12 + V 23 = 34 + V 23 Suy ra quảng đường AB là: S AB = V 13AB . t AB = (34 + V 23 ).1,5 (1) -Khi ca nô chạy ngược dòng =>V 13BA = V 12 - V 23 = 34 - V 23 Suy ra quảng đường BA là: S BA = V 13BA . t BA = (34 - V 23 ).2,5 (2) Từ (1) và (2) suy ra: => (34 + V 23 ).1,5 = (34 - V 23 ).2,5 51 + 1,5V 23 = 85 – 2,5V 23  4V 23 = 34 =>V 23 = 8,5 (km/h) Vậy S AB = V 13AB . t AB = (34 + 8,5).1,5 = 63.75 (km/h) 0.25 0.5 0.25 0.25 0.5 0.5 0.25 0.5 4 (4 đ) Ta có [R 2 nối tiếp với (R 1 song song R 2 )] song song R 4 . Nên U 4 = U 123 = U =12 (V) -Điện trở tương đương của mạch là === 5.0 12 I U R tđ 24 ( ) Ω -Điện trở tương đương R 123 là 2 31 31 123 . R RR RR R + + = 0.5 0.5 0.5 0.5 4 4 (4 đ) ( ) Ω=+=⇒ 3020 45 30.15 123 R -Cường độ dòng điện qua R 123 là ( ) Α=== 4.0 30 12 123 123 123 R U I -Cường độ dòng điện qua R 4 là ( ) Α=−=−=⇒ += 1.04.05.0 1234 4123 III III -Giá trị điện trở R 4 là ( ) Ω=== 120 1.0 12 4 4 4 I U R 0.25 0.5 0.25 0.5 0.5 5 (4 đ) Gọi V 1 là phần thể tích phần chìm của quả cầu số 1 Do hệ vật đứng cân bằng nên ta có. P 1 + P 2 = F 1 + F 2  10D 1 V + 10D 2 V = 10D n V 1 + 10D n V  D 1 V + D 2 V = D n V 1 + D n V => ( ) 1000 10001200300200)( 21 1 −+ = −+ = n n D DDDV V 100 2 200 1 ==⇒ V (cm 3 ) Vậy thể tích quả cầu nổi trên mặt nước là V 2 = V – V 1 = 200 – 100 =100 (cm 3 ) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Do quả cầu dưới đứng cân bằng nên ta có: P 2 = T + F 2 => T = P 2 – F 2  T = 10D 2 V– 10D n V = 10V.(D 2 – D n ) => T = 10.200.10 -6 .(1200 – 1000) => T = 0,4 (N) Vậy lực căng của sợi dây là 0,4 (N) 0.5 0.5 0.25 0.25 Lưu ý : Nếu học sinh có cách giải khác phù hợp và đúng kết quả vẫn đạt được điểm tối đa. 5 . SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 201 0- 2011 Môn thi : Vật Lý Thời gian : 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi : 09/ 01 /2011 Đề có 02 trang Câu 1: ( 5,0 điểm) Một sợi dây niken tiết diện đều dài. ⇒ = 1 Q 3.880.(10 0-2 5)= 198 000(J) 0.5 0.5 3 -Nhiệt lượng cần thi t để 2 kg nước tăng nhiệt độ từ 25 0 C lên đến 100 0 C là Q 2 =mc(t 2 – t 1 ) => Q 2 = 4.4200.(10 0-2 5)= 1260000 (J) -Nhiệt lượng cần thi t. SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 20 0 9- 2010 Môn thi : LÝ Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm 1 (5 đ) a.Hai đoạn dây có cùng tiết diện và cùng bằng chất niken, nên điện trở tỉ lệ với chiều dài dây: 3 1 90 30 2 1 2 1 === l l R R