Đề thi và đáp án tham khảo thi học sinh giỏi vật lý lớp 9 bồi dưỡng (21)

phßng gD & ĐT Oai TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU ĐỀ CHÍNH THỨC §Ò thi häc sinh giái líp N¨m häc 2015 -2016 Môn: Vật Lý (Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu ( điểm ) (3điểm) Nước máy có nhiệt độ 220C Muốn có 20 lít nước nhiệt độ 35 0C, để tắm cho con, chị mua lít nước có nhiệt độ 990C Hỏi: a Lượng nước nóng có đủ không? Thừa hay thiếu bao nhiêu? b Nếu dùng hết lít nước sôi, nước ấm? ( điểm) Một người xe máy từ thành phố A đến thành phố B Trong ½ quãng đường đầu, người với vận tốc v1 = 40 km/h Trên quãng đường lại, ½ thời gian đầu người với vận tốc v = 45 km/h sau với vận tốc v = 35 km/h Biết tổng thời gian người từ A đến B 2h Tính quãng đường từ A đến B? Câu (6 điểm ) R1 M R2 Cho mạch điện hình vẽ Biết R2= R4 = 12 Ω ; R3 = R5 = 24 Ω Hiệu điện U R3 hai cực nguồn không đổi K mở, vôn kế K 81 V; K đóng, vôn kế 80 V V Coi điện trở dây nối khóa K không đáng kể; điện trở vôn kế vô lớn R4 Tính hiệu điện U mạch giá trị điện trở R1? + N R5 Câu ( điểm) Cho mạch điện hình vẽ U = 16 V, R0 = Ω , R1 = 12 Ω , Rx giá trị tức thời biến trở đủ lớn, am pe kế A + U dây nối có điện trở không đáng kể R1 a Tính Rx cho công suất tiêu thụ _ W tính hiệu suất mạch điện Biết A _ tiêu hao lượng R1, Rx có ích, R0 vô ích R0 b Với giá trị Rx công suất tiêu thụ cực đại Câu ( điểm) Cho nguồn điện 9V, bóng đèn Đ (6V – 3W), biến trở chạy Rx có điện trở lớn 15 Ω Hãy vẽ sơ đồ mạch điện có để đèn sáng bình thường Xác định điện trở biến trở Rx tham gia vào mạch điện? Hết Cán coi thi không giải thích thêm Rx TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC: 2015 – 2016 Câu 1: (5 điểm) (3đ) a.(1,5đ) 20 lít nước có khối lượng M = 20 kg Gọi m lượng nước nóng 990C, cần để pha với M – m nước 220C để M kg nước 35 0C 0,5đ Ta có phương trình trao đổi nhiệt : (M- m).c.(35 – 22) = m.c.(99 – 35) ( M – m).13 = 64.m 13.M = m.(64 + 13) = 77.m m= 13.M 13.20 ≈ 3, 38 (kg) = 77 77 0,5đ m = 3,38 kg ứng với 3,38 lít Vậy lượng nước nóng thừa là: – 3,38 = 0,62 (lít) b (1,5đ) Với m = kg ta có 13.M = 77m M= 0,5đ 0,5đ 77.m 77.4 ≈ 23,7 (kg) ứng với 23,7 lít = 13 13 Vậy dùng hết lít nước nóng 23,7 lít nước 350C (2đ) Gọi độ dài quãng đường S km Nửa quãng đường S/2 km Quãng đường người chặng đầu : S1 = v1.t1 = s/2 t1 ⇒ t1 = S/80 Quãng đường người chặng : S2 = v2.t2 = 45.t2 = 45.t’ Quãng đường người chặng : S3 = v3.t3 = 45.t3 = 35.t’ ⇒ S2 + S3 = 45.t’ + 35.t’ = 80.t’ ⇒ 80t’ = S/2 ⇒ t’ = S/160 Vận tốc trung bình quãng đường người : Vtb = S/ (t1 + t2 + t3) = 40 km Độ dài quãng đường từ A đến B S = 40.2 = 80 km Câu 2: (6 điểm) + Khi K mở: R1 nt [(R2 nt R5) // (R3 nt R4] 0,5 đ Tính được: R25 = 36 Ω ; R34 = 36 Ω 1đ Suy RMN = 18 Ω 0,5 đ UMN Vôn kế đo UMN = 81 V I2,3,4,5 = RMN = 4,5 (A) 0,5đ U R1 = 4,5 - 18 (1) 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ K V 0,5 đ + Khi K đóng: R1 nt (R2 // R3) nt (R4 // R5) 0,5 đ ' Tính R23 = Ω ; R45 = Ω R MN = 16 Ω đ ' ' Vôn kế U MN = 80 V I MN = (A) 0,5 đ + N R5 R1 = 1U - 16 (2) 0,5 đ Từ (1) (2) tính R1 = Ω ; U = 90 V 0,5 đ Câu (6 điểm) a Đoạn mạch gồm: R0 nt (R1// Rx) 12.Rx Tìm điện trở tương đương R1x = 12 + Rx Rtd = 48 + 16Rx 12 + Rx I= U = Rtd Điện trở toàn mạch là: Ix = 12 + Rx 0,5đ 0,5 đ 12 + Rx + Rx 0,5đ 0,5 đ 12 Công suất tiêu thụ Rx là: Px = Ix2 Rx = Rx + R (1) x Với Px = 9W tìm Rx = Ω Rx = Ω + Với Rx= Ω tìm hiệu suất mạch điện là: H = 56,25 % + Với Rx = Ω tìm hiệu suất mạch điện là: H' = 18,75 % b Từ (1) suy ra: [ Px = 122 Rx (3 + Rx)2 144 (Rx + ) +6 Rx = ] (2) 0,5 đ Từ suy để Px cực đại (Rx + ) đạt 1đ Câu 4: (3 điểm) Có thể dùng hai sơ đồ sau: 1đ (Vẽ mối sơ đồ 0,5 đ) R1 Đ A M Rx Hình a Tìm Rđ = 12 Ω 0,5 đ Px nax = 12RxW Rx = Ω N B A 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ M Đ 0,25 đ R2 C N Hình b B Để đèn sáng bình thường nên Uđ = 6V , I đ = 0,5 A Theo sơ đồ a Ux = 3V , Ix = 0,5 A Rx = ( Ω ) Theo sơ đồ b U1 = Uđ = 6V U2 = V I2 = Iđ +I1 = 0,5 + Mà I2 = U2 R2 Vậy R1 = 12 ( Ω ) 0,5 + 15 – R2 15 – R2 = (A) R2 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ R2 = ( Ω ) 0,5đ Ghi chú: Học sinh giải cách khác điểm tối đa  ... THCS LIÊN CHÂU HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC: 2015 – 2016 Câu 1: (5 điểm) (3đ) a.(1,5đ) 20 lít nước có khối lượng M = 20 kg Gọi m lượng nước nóng 99 0C, cần để pha với M – m... nước 220C để M kg nước 35 0C 0,5đ Ta có phương trình trao đổi nhiệt : (M- m).c.(35 – 22) = m.c. (99 – 35) ( M – m).13 = 64.m 13.M = m.(64 + 13) = 77.m m= 13.M 13.20 ≈ 3, 38 (kg) = 77 77 0,5đ m... Vậy R1 = 12 ( Ω ) 0,5 + 15 – R2 15 – R2 = (A) R2 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ R2 = ( Ω ) 0,5đ Ghi chú: Học sinh giải cách khác điểm tối đa