Tập đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 môn vật lý kèm đáp án chi tiết

Tập đề thi chọn học sinh giỏi lớp môn vật lý kèm đáp án chi tiết tài liệu hữu ích cho bồi dưỡng học sinh giỏi môn Chúc em học sinh thi đạt kết cao UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁP HUYỆN ĐỢT Năm học Môn thi:Vật lý - Lớp Thời gian làm bài:120 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1: (2,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ: Biết R = Ω , bóng đèn Đ: 6V - 3W, R2 biến trở Hiệu điện U MN = 10 V (khơng đổi) a Xác định R2 để đèn sáng bình thường b Xác định R2 để công suất tiêu thụ R2 cực đại Tìm giá trị D M R1 N R2 Bài 2: (2 điểm) Một Canơ chuyển động theo dịng sơng thẳng từ bến A đến bến B xi theo dịng nước Sau lại chuyển động ngược dòng nước từ bến B đến bến A Biết thời gian từ B đến A gấp 1,5 lần thời gian từ A đến B (nước chảy đều) Khoảng cách hai bến A, B 48 km thời gian Canô từ B đến A 1,5 Tính vận tốc Canơ, vận tốc dịng nước vận tốc trung bình Canô lượt về? Bài 3: (2 điểm) m1 Hai cầu đặc thể tích V = 100 cm3 nối với sợi dây mảnh nhẹ ,không co dãn thả nước Khối lượng cầu m2= 4m cân 1/2 m2 thể tích cầu bên bị ngập nước Hãy tính: a- Khối lượng riêng cầu b- Lực căng sợi dây Cho khối lượng riêng nước Dn= 1000 kg/m3 Bài 4: (2 điểm) Cho mạch điện (nh h×nh vẽ) cã: R1 = R2 = R3 = 40 Ω , R4 = 30 Ω , ampe kế 0,5A a.T×m cường dòng in qua in tr, qua mch b Tính U c Giữ nguyên vị trí điện trở, hốn vị ampe kế nguồn điện U, ampe kế bao nhiêu? Trong toán này, ampe kế lí tưởng A _ + U A B C R3 R1 R4 R2 Bài 5: (2 điểm)Cần phải mắc điện trở 5Ω để tạo đoạn mạch điện có điện trở tồn mạch 12Ω HẾT -(Đề thi gồm có 01 trang) Thí sinh không sử dụng tài liệu Cán coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh: ; Số báo danh UBND HUYỆN HƯỚNG DẪN CHẤM PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Mơn thi: Lý - Lớp Bài 1: (2điểm) Ý/Phần Đáp án Điểm D M R1 A B N R2 Sơ đồ mạch: R1 nt (Rđ // R2) U2 U 62 Từ CT: P = → Rđ = = = 12( Ω ) Rd P Iđ = P = = 0,5 (A) U → Để đèn sáng bình thường → Uđ = 6v, Iđ = 0,5(A) Vì Rđ // R2 → RAB = 12.R ; UAB = Uđ = 6v 12 + R → UMA = UMN – UAN = 10 – = 4v Vì R1 nt (Rđ // R2) → 0,25đ R MA U MA = = = → 3RMA = 2RAN.→ R AN U AN 2.12.R = 3.4 → 2.R2 = 12 + R2 12 + R 0,25đ → R2 = 12 Ω Vậy để đèn sáng bình thường R2 = 12 Ω b) Vì Rđ // R2 → R2đ = 12.R → 12 + R 12R 48 + 16R Rtđ = + = 12 + R 12 + R U MN 10(12 + R ) áp dụng định luật Ôm: I = = R td 48 + 16R Vì R nt R2đ → IR = I2đ = I = → U2đ = I.R2đ = 10(12 + R ) 48 + 16R 0,25đ 0,25đ 120R 48 + 16R áp dụng công thức: P= U2 → R U22 (120.R )2 1202.R P2 = = = R (48 + 16R ) R (48 + 16R ) 0,25đ 1202 Chia vế cho R2 → P2 = 48 R2 + 162 R + 2.48.16  482  + 162 R + 2.48.16 ÷ đạt giá trị nhỏ Để P2 max →   R2   48  + 162.R ÷ đạt giá trị nhỏ  R2  → 0,25đ áp dụng bất đẳng thức Cơsi ta có: 482 482 + 162.R2 ≥ .16 R = 2.48.16 R2 R2 0,25đ 120 → P2 Max = =4,6875 (W) 4.48.16 482 482 2 Đạt khi: = 16 R2 → R2 = = 32 → R2 = Ω R2 16 Vậy R2 = Ω cơng suất tiêu thụ R2 đạt giá trị cực đại 0,25đ Bài : (2 điểm) Ý/Phần Đáp án Cho biết: t2=1,5h ; S = 48 km ; t2=1,5 t1 ⇒ t1=1 h Cần tìm: V1, V2, Vtb Gọi vận tốc Canô V1 Gọi vận tốc dòng nước V2 Vận tốc Canơ xi dịng từ bến A đến bến B là: Vx=V1+V2 Điểm 0,25đ 0,25đ Thời gian Canô từ A đến B S 48 = t1= V N V1 + V2 ⇒ 1= 48 V1 + V2 0,25đ ⇒ V1 + V2 = 48 0,25đ (1) Vận tốc Canơ ngược dịng từ B đến A VN = V1 - V2 Thời gian Canô từ B đến A : S 48 = ⇒ V1 - V2= 32 t2= V N V1 − V2 Công (1) với (2) ta 2V1= 80 ⇒ V1= 40km/h Thế V1= 40km/h vào (2) ta ⇒ V2 = 8km/h 40 - V2 = 32 0,25đ (2) 0,25đ 0,25đ 0,25đ Bài 3: (2điểm) Ý/Phần a/ b/ Đáp án + Trọng lượng hệ cầu P = 10.(m1+m2) = 50m1 (N) + Lực đẩy acsimet tác dụng lên hệ cầu : FA = 10.Dn.(V + V/2) = 10.1,5.Dn.V (N) + Khi Cân Bằng : P = FA => m1 = 0,3.Dn.V m2 = 1,2.Dn.V + Khối lượng riêng cầu m1: D1=m1/V = 0,3.Dn= 300 kg/m3 + Khối lượng riêng cầu m2: D1=m2/V = 1,2.Dn= 1200 kg/m3 Điểm 0,25đ Lực căng sợi dây T=P-F’A= 10.V.(D2-Dn) Thay số T= 0,2 N 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Bài 4: (2điểm) Ý/Phần a §iĨm Đáp án Tính cường độ dòng điện : 0,25đ Do R1 = R2 mắc // với nên I1 = I2 R123 = R 1.R + R = 40 + 40 = 60 Ω ; R4 = 30 Ω R1 + R 2 ⇒ I4 = I123 = I12 = 2.( I1 + I2 ) b c (1) (2) Số ampe kế : IA = I2 + I4 = 0,5 A (3) Từ (1) (2) (3) ta có: I1 = 0,1 A 0,25đ I2 = 0,1 A 0,25đ ITĐ = 0,6 A Hiệu điện : U = I4 R4 = 0,4 30 = 12 V Hốn đổi vị trí ampe kế nguồn U : Ta có : IA = I3 + I4 I4 = U 12 = = 0,4 A R 30 0,25đ 0,25đ I3= 0,2 A I4= 0,4 A 0,25đ 0,5đ 0,5đ Ý/Phần §iĨm Đáp án I3 = 0,1 A ⇒ IA = 0,5 A Bài 5: ( 2đ): Ý/Phần Đáp án Vì điện tồn mạch 12 (Ω) mà có giá trị (Ω) nên người ta mắc hai nối tiếp với đoạn mạch có giá trị X (Ω) Như hình vẽ: R1 R2 §iĨm 0,25đ X A• • B Ta có : RAB = R + R + X → X = 12 – 10 = (Ω) 0,25đ X < (Ω) nên đoạn mạch X gồm mắc song song với đoạn mạch có giá trị Y (Ω) 0,25đ R C• • D Y RCD = RY 5Y 10 =2→ = → 3Y = 10 → Y = ta thấy Y < R +Y 5+Y Nếu đoạn mạch Y gồm song song với đoạn mạch Z R • • Z → RZ 10 = → Z = 10 R+Z Nên đoạn mạch Z gồm điện trở mắc nối tiếp Vậy mạch diện là: R R R 0,25đ 0,25đ 0,25đ R A• • B R R 0,5đ Vậy đoạn mạch gồm điện trở mắc hình vẽ Thí sinh giải theo cách khác cho đủ điểm hết UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỢT Năm học Môn thi: Vật Lý - Lớp Thời gian làm bài:120 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1: (2,0 điểm) Có ba điện trở: R1 ghi (30 Ω - 15A), R2 ghi (10 Ω - 5A), R3 ghi (20 Ω - 20A), giá trị sau cường độ dịng điện cao mà điện trở chịu Mắc ba điện trở theo yêu cầu R1 // (R2 nt R3) Xác định hiệu điện lớn mà cụm điện trở không bị cháy Bài 2: (2,0 điểm) Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đến B cách A khoảng L Ơ tơ thứ nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v nửa quãng đường sau với tốc độ khơng đổi v2 ( v2 khác v1) Ơ tô thứ hai nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v Hỏi ô tô đến B trước đến trước ôtô cịn lại bao lâu? Bài 3: (2,0 điểm) Cho bình thơng có hai nhánh A B hình trụ, tiết diện S = 100cm2 S2 = 200cm2 Hai miệng nằm mặt phẳng ngang Lúc đầu chứa nước Cho có độmạch cao đủ lớn, mặt thoáng cách miệng nhánh h = 20cm, người ta đổ từ từ điện hình vẽ: Nguồn điện có hiệu điện UABtới = lúc 4,2V; R2Cho = 2Ω ; R3lượng = Ωriêng ; R4 nước dầu D = dầu vàokhông nhánhđổi B cho đầy khối biến 3trở Vốn kế có điện trở vơ lớn 1000kg/m , D2 = 750kg/m3 Tính khối lượng dầu đổ vào nhánh B a) Tìm R4 để cường độ dịng điện qua 0,4A Bài 4: (2,0của điểm) Tìm số vơn kế b) Thay vơn kế ampe kế có điện trở khơng đáng kể Điều chỉnh R4 để cơng suất đạt giá trị cực đại Tìm R4 số ampe kế V R1 A + Bài 5: ( 2,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ: Nguồn điện có hiệu điện U khơng đổi Khi sử dụng đèn cơng suất tiêu thụ mạch điện 8W đèn sáng bình thường, thay đèn đèn có cơng suất định mức đèn sáng bình thường cơng suất mạch điện 12W Tính công suất định mức đèn B R4 R2 − R3 Đ1 R U HẾT -(Đề thi gồm có 01trang) Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Cán coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh: ; Số báo danh UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP HUYỆN ĐỢT Năm học Môn: Vật Lý - Lớp Bài 1: (2,0 điểm) Có ba điện trở: R1 ghi (30 Ω - 15A), R2 ghi (10 Ω - 5A), R3 ghi (20 Ω - 20A), giá trị sau cường độ dòng điện cao mà điện trở chịu Mắc ba điện trở theo yêu cầu R1 // (R2 nt R3) Xác định hiệu điện lớn mà cụm điện trở không bị cháy Ý/Phần Đáp án Vì R2 nt R3 tacó: R2,3 = R2 + R3 = 10 + 20 = 30 ( Ω ) I2 = I3 = I2,3 (1) Điểm 0.25 Để R2, R3 khơng bị cháy thì: I2 ≤ I 2(max) = 5A 0,25 I3 ≤ I 3(max) = 20A Kết hợp với (1) ⇒ I2,3 ≤ 5(A) ⇒ I2,3(max) = 5(A) Hiệu điện lớn mà đoạn mạch R2 nt R3 chịu là: U2,3(max) = R2,3 I2,3(max) = 30 = 150(V) Hiệu điện lớn mà R1 chịu là: U1(max) = R1 I1(max) = 30 15 = 450(V) Vì R1 // ( R2 nt R3) ta có: U2,3 = U1 = U (2) Để cụm R1 // ( R2 nt R3) không bị cháy thì: U2,3 ≤ U2,3(max) =150V U1 = U1(max) = 450V Kết hợp với (2) ⇒ U ≤ 150(V) ⇒ Umax = 150(V) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 2: (2,0 điểm) Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đến B cách A khoảng L Ô tô thứ nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v2 (v1 khác v2) Ơ tơ thứ hai nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v Hỏi ô tô đến B trước đến trước ơtơ cịn lại bao lâu? Ý/Phần Đáp án Điểm Thời gian để ô tô thứ từ A đến B là: t1 = L L v +v + =L 2v1 2v2 2v1v2 0,5 Thời gian để ô tô thứ hai từ A đến B là: t2 t 2L v1 + v2 = L ⇒ t2 = 2 v1 + v2 0,5 Ta có: t1 − t2 = L(v1 − v2 ) >0 2v1v2 (v1 + v2 ) Vậy t1 > t2 hay ô tô thứ hai đến B trước đến trước khoảng thời 0,5 0,5 gian: ∆t = t1 − t2 = L(v1 − v2 ) 2v1v2 (v1 + v2 ) Bài :(2,0 điểm) Cho bình thơng có hai nhánh A B hình trụ, tiết diện S = 100cm2 S2 = 200cm2 Hai miệng nằm mặt phẳng ngang Lúc đầu chứa nước có độ cao đủ lớn, mặt thoáng cách miệng nhánh h = 20cm, người ta đổ từ từ dầu vào nhánh B lúc đầy Cho khối lượng riêng nước dầu D = 1000kg/m3, D2 = 750kg/m3 Tính khối lượng dầu đổ vào nhánh B Ý/Phần Đáp án Điểm A B x MM h y N N Hình 0,5 Gọi x độ dâng mực nước nhánh A, y độ hạ xuống mực nước nhánh B dầu đầy Ta có: xS1 = yS2 ⇒ x=2y (1) Gọi M, N hai điểm nằm ngang với mặt phẳng phân cách dầu nước A B Ta có: PM = PN => (x+y)d1 = (h+y)d2 ⇒ x+y = (h+y).0,75 (2) Từ (1) (2) ta có: y = 20 cm Thể tích dầu đổ vào nhánh B là: V = S2(h+y) = 16 − 3 10 m Khối lượng dầu đổ vào nhánh B là: m = V.D2 = 4kg 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 1: (2,0 điểm) R1 M R B A • • Cho mạch điện hình vẽ bên • R1=R2=R3=6Ω, R4=2Ω, UAB=18V R3 R2 a Mắc vào hai đầu N B vơn kế có điện trở lớn Tìm • V N số vôn kế b Thay vôn kế ampe kế có điện trở bé Xác định số ampe kế chiều dòng điện chạy qua đoạn mạch MN Bài 2: (2,0 điểm) Hai người xe máy khởi hành từ A B Sau 20 phút, hai xe cách km a Tính vận tốc xe biết xe thứ hết quãng đường giờ, xe thứ hai b Nếu xe thứ khởi hành trước xe thứ hai 30 phút sau hai xe gặp kể từ xe thứ khởi hành? Nơi gặp cách A ki lô mét? Bài 3: (2,0 điểm) Để đưa vật có trọng lượng P lên độ cao mét so với mặt đất, người ta dùng mặt phẳng nghiêng có ma sát tốn cơng 3000J a Biết hiệu suất mặt phẳng nghiêng H = 0,8 Tính trọng lượng P vật? b Biết mặt phẳng nghiêng có chiều dài 5mét, tính cơng tối thiểu để thắng lực ma sát kéo vật lên tính độ lớn lực ma sát Bài 4: (2,0 điểm) Có hai loại điện trở : R1 = 20Ω; R2=30Ω Hỏi cần phải có điện trở loại để mắc chúng: a Nối tiếp đoạn mạch có điện trở 200Ω b Song song đoạn mạch có điện trở 5Ω Bài 5: (2,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ M Biết R = Ω; R1 đèn (6V - 3W) R2 biến trở UMN = 10V không đổi a Xác định R2 để đèn sáng bình thường b Xác định R2 để cơng suất tiêu thụ R2 cực đại Tính giá trị cực đại R1 R X N R2 HẾT -(Đề thi gồm có 01 trang) Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Cán coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh: .Số báo danh UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM Môn thi: Vật lý - Lớp Bài 1: (2,0 điểm) Ý/Phần a) Đáp án Khi nối N B vơn kế có điện trở lớn, mạch điện trở Điểm thành ((R2 nt R3)//R1)nt R4 0.25 Tính R23 = 12 Ω; R123 = Ω; Rtđ = 6Ω Tính I =I123 = I4 = A Suy U4 =6 V Tính U123 = U1 = U23 = 12V Suy I23 = I2 = I3 = 1A Từ U3 = 6V Số vôn kế hiệu điện hai điểm N, B UNB = U3 + U4 = 12V Khi nối N B am pe kế có điện trở nhỏ, mạch điện trở thành ((R3//R4)ntR1)//R2 Tính đượ R34=1,5Ω; R134 = 7,5Ω; U2 = U134=UAB = 18V Từ tính I2 = 3A Tính I1 = I 34 = I134 = 2,4A Suy U3 = U4 = U34 = 3,6V Tính I3 = 0,6A; I4 = 1,8 A Số Ampe kế IA = I3 + I = 3+0,6=3,6A Do I1>I4 nên dịng điện có chiều từ M đến N b) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Bài 2: (2,0điểm) Ý/Phần a) b) Đáp án Gọi v1 v2 vận tốc xe thứ xe thứ (v 1; v2 >0) Đổi 20 phút = 1/3 Vì xe thứ hết quãng đường giờ, xe thứ hai nên: v1.3 = v2.2 v2 >v1 Hai xe chuyển động chiều, sau 20 phút hai xe cách km nên: 1/3.v2 – 1/3v1 = Hay v1 - v2 = 15 Tính v1 = 30 km/h v2 = 45 km/h Vậy vận tốc xe thứ 30 km/h, vận tốc xe thứ hai 45 km/h Gọi t khoảng thời gian từ xe thứ khởi hành đến hai Điểm 0.5 0.25 0.25 0.25 xe gặp Thời gian chuyển động xe thứ hai tới hai xe gặp t – 0,5 Quãng đường xe thứ S1 = 30.t (km) Quãng đường xe thứ S2 = 45.(t -0,5) (km) Khi hai xe gặp nhau: S1 = S2 hay 30t = 45.(t-0,5) Tính t = 1,5 h S1 =45 km Vậy hai xe gặp sau 1,5h kể từ xe khởi hành nơi gặp cách A 45 km 0.25 0.25 0.25 Bài 3: (2,0điểm) Ý/Phần a) b) Đáp án Công trọng lực đưa vật lên cao mét công có ích Ai = P.h Hiệu suất mặt phẳng nghiêng H= Ai/A Suy P=A.H/h = 1200N Vậy trọng lượng vật 1200 N Điểm 1.0 Khi đưa vật lên cao mặt phẳng nghiêng, cơng hao phí công lực ma sát Ams = 20%A= 600J Suy công tối thiểu để thắng lực ma sát để đưa vật lên 600J Độ lớn lực ma sát là: Fms = 120N 1.0 Đáp án Điểm Bài 4: (2,0điểm) Ý/Phần a) Gọi x, y số điện trở 20Ω 30Ω cần dùng ( x, y ≥0; x,y số tự nhiên) Khi điện trở mắc nối tiếp, điện trở đoạn mạch R = 20x+30y = 200 hay 2x+3y=20 Suy x=(20-3y)/2 Lập bảng giá trị ta có y x Kết luận b) 10 TM 17/2 Loại TM 11/2 Loại 4 TM 5/2 Loại TM -1/2 Loại 1.0 Để thu đoạn mạch có điện trở 200Ω cần mắc nối tiếp 10 điện trở 20Ω điện trở 20Ω với điện trở 30Ω điện trở 20Ω với điện trở 30Ω điện trở 20Ω với điện trở 30Ω Gọi x, y số điện trở 20Ω 30Ω cần dùng ( x, y ≥0; x,y số tự nhiên) Khi điện trở mắc song song, điện trở đoạn mạch R Ta có: 1/R = x/20+y/30 hay 3x+2y=12 Suy y=(12-3x)/2 Lập bảng giá trị ta có X Y Kết luận TM 9/2 Loại TM 3/2 Loại TM -3/2 Loại 1.0 Vậy để thu đoạn mạch có điện trở 5Ω, cần mắc song song điện trở 30Ω điện trở 20Ω với điện trở 30Ω điện trở 20Ω Bài 5: (2,0điểm) a) b) Ta có R1 = 36/3 = 12 Ω - R1,2 = 12.R2/(12 + R2) - RMN = + 12.R2/(12+R2) = (48 + 16R2)/(12+R2) - UAN = I.R1,2 = 120.R2/(48+16R2) - để đèn sáng bình thường hiệu điện hai đầu đèn =6V → Ud = UAN = 120.R2/(48+16R2) = → R2 = 12 Ω Ta có I = UMN/RMN = 10(12+R2)/16(3+R2) 1.0 1.0 I2 = R1.I/(R1+R2) = 120/16(3+R2) Công suất tiêu thụ R2 P2 = I22.R2 = 4,7(1 – (3- R2)2/(3+R2)2) Để công suất tiêu thụ R2 lớn – R2 = → R2 = Ω - Giá trị cực đại 4,7W …………………HẾT.………………… UBND HUYỆN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỢT PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Năm học Mơn thi: Vật lí - Lớp Thời gian làm bài:120 phút (không kể thời gian phát đề) Bài 1: (2,0 điểm) Cho mạch điện (như hình vẽ) có: R1 = R2 = R3 = 40 Ω , R4 = 30 Ω , ampe kế 0,5A a.Tính cường độ dịng điện qua điện trở, qua mạch b Tính U c Giữ nguyên vị trí điện trở, hốn vị ampe kế nguồn điện U, ampe kế bao nhiêu? Trong toán này, ampe kế lí tưởng • A _ + U A B C R3 R1 R4 R2 Bài 2: (2,0 điểm) Một vật chuyển động quãng đường AB, nửa quãng đường đầu vật với vận tốc không đổi v1, nửa thời gian sau vật với vận tốc không đổi v 2, đoạn đường cuối với vận tốc khơng đổi v3 a Lập cơng thức tính vận tốc trung bình vật qng đường AB? b Tính giá trị vận tốc trung bình Biết v1=12km/h, v2=8km/h, v3=6km/h Bài 3: (2,0 điểm) Người ta dùng hệ thống ròng rọc để trục vật cổ đồng có trọng lượng P = 5340N từ đáy hồ sâu H = 10m lên (hình 1) Hãy tính: 1) Lực kéo khi: a Tượng phía mặt nước b Tượng chìm hồn tồn nước 2) Tính cơng tổng cộng lực kéo tượng từ đáy hồ lên phía mặt nước h = 4m (Biết trọng lượng riêng đồng nước 89000N/m3, 10000N/m3 Bỏ qua trọng lượng ròng rọc.) Bài 4: (2,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ (Hình 2): R4 = R2 Nếu nối A, B với nguồn U = 24V cường độ dịng điện qua R 0,5A UCD = 6V Nếu nối C, D với nguồn U’ = 24V U'AB = 6V Tìm R1, R2, R3? Hình A C R2 R1 R4 R3 D B Hình Bài 5: (2,0 điểm) Cho mạch điện hình 3: Nguồn điện khơng đổi có hiệu điện U = 18V, điện trở R1 = 2Ω; RMN = 20Ω; Đ đèn dây tóc có ghi 6V - 18W nối với chạy C có điện trở khơng đáng kể; vơn kế, ampe kế dây dẫn lí tưởng a Đưa C MN Tìm số vơn kế ampe kế, kết luận độ sáng đèn b Tìm vị trí C xa N để công suất tiêu thụ RMN lớn Từ vị trí này, dịch chuyển chậm C N Nhận xét độ sáng đèn số vôn kế U R1 V Đ C M RMN N Hình A HẾT -(Đề thi gồm có 02 trang) Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Cán coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh: .; Số báo danh UBND HUYỆN HƯỚNG DẪN CHẤM PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Mơn thi: Vật lí - Lớp Bài 1: (2,0điểm) • Ý/phần Đáp án Ta có mạch điện hình vẽ Tính cường độ dòng điện : Điểm 0,25 a b Do R1 = R2 mắc // với nên I1 = I2 (1) R 1.R + R = 40 + 40 = 60 Ω ; R4 = 30 Ω R123 = R1 + R 2 ⇒ I4 = I123 = I12 = 2.( I1 + I2 ) (2) Số ampe kế : IA = I2 + I4 = 0,5 A (3) Từ (1) (2) (3) ta có: I1 = 0,1 A I3= 0,2 A 0,25đ I2 = 0,1 A I4= 0,4 A 0,25đ ITĐ = 0,6 A Hiệu điện : U = I4 R4 = 0,4 30 = 12 V Hốn đổi vị trí ampe kế nguồn U Ta có : IA = I3 + I4 I4 = c U 12 = = 0,4 R 30 I3 = 0,1 A ⇒ IA = 0,5 A 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 (hình vẽ) Bài 2: (2,0 điểm) Ý/phần Đáp án Điểm Viết cơng thức tính vận tốc trung bình a vtb = S1 + S + S3 t1 + t2 + t3 0,25 * Ta lại có: t1 = S1 ; v1 S2 + S3 = S1 ⇒ v2 t2 + v3 t3 = S1 ⇒ t + t3 = 0,25 0,25 (mà t2 = t3) 2S1 v2 + v3 0,25 0,25 * Thay vào ta được: vtb = S1 + S1 2S1 2v ( v + v ) = = S1 2S1 1  2v1 + v2 + v3 + S1  + ÷ v1 v2 + v3  v1 v2 + v3  0,25 Thay số: b vtb = 2v1 (v2 + v3 ) 2.12(8 + 6) = ≈ 8,84(km / h ) 2v1 + v2 + v3 2.12 + + 0,5 Bài 3: (2,0 điểm) Ý/phần Câu Đáp án Đáp án Điểm Điểm a/ Dùng ròng rọc động lợi hai lần lực, nên lực kéo vật lên khỏi mặt nước là: F = P 5340 = = 2670( N ) 2 0,25 b/ Khi tượng cịn nước, tể tích chiếm chỗ là: V= 0,25 P 5340 = = 0, 06(m3 ) d 89000 - Lực đẩy Acsimet tác dụng lên tượng bằng: FA= V.d0 = 0,06 10000 = 600(N) Do đó, lực dây treo tác dụng lên ròng rọc động là: P1 = P – FA = 5340 – 600 = 4740(N) Vậy lực kéo tượng cịn chìm hồn tồn nước là: F1 = P1 4740 = = 2370( N ) 2 Đường lực bị thiệt hai lần, nên công tổng cộng lực kéo là: A = F1.2H + F.2h = 2370.2.10 + 2670.2.4 = 68760(N) 0,25 0,25 0,5 0,5 Bài 4: (2,0 điểm) Ý/phần Đáp án Khi nối A, B với nguồn U = 24 V, mạch điện vẽ lại Điểm sau: Khi đó: { R1 // [ R2 nt ( R3 // R ) ] } R2 C R3 D B A R1 Theo ra: I3 = 0,5A UCD = 6V ⇒ U3 = UCD = 6V 0,25 R4 0,25 R = ⇒3 U3 = = 12Ω Vậy R3 = 12 Ω I 0,5 U2 = UAB - UCD = 24 - = 18V Vì I2 = ICD ⇒ ⇒ R R U U CD = RCD = R4 = R2 với R2 RCD R3 + R4 U CD U2 36.R2 18 = ⇒ = ⇒ R2 = ⇒ R22 + 12.R2 = 36.R2 R3 R2 12.R2 R2 R2 12 + R2 12 + R2 R3 + R2  R = 0Ω ⇒  R2 = 24Ω 0,25 Loại trường hợp R = khơng thỏa mãn 0,5 điều kiện đề Vậy R2 = 24 Ω • Khi nối C, D với nguồn U' = 24V, mạch điện vẽ lại hình vẽ: R4 R3 C D 0,25 B R2 A R1 Khi đó: [(R1 nt R2)//R3//R4] Theo ra: U'AB = 6V ⇒ U1 = UAB = 6V ⇒ U2 = U' - U1 = 24 - = 18V ⇒ I2 = U 18 = = = 0,75 A R2 24 ⇒ I1 = I2 = 0,75A ⇒ R1 = U1 = = 8Ω I1 0,75 Vậy R1 = Ω ; R2 = 24 Ω ; R3 = 12 Ω 0,5 Bài 5: (2,0 điểm) Ý/phần a Đáp án Khi C nằm MN ta tìm R = 9Ω nên I = 2A I suy I A = = 1A UV = U - U1 = 14V.Mà Iđm = 3A suy Điểm 0,5 đèn sáng yếu I < Iđm Đặt RCM = x RCN = 20 – x nên RCMN = x(20 − x) 20 Lập luận để công suất PMN cực đại RCMN = R1Đ = 4Ω b 0,5 Giải x = 10 ± chọn x = 10 − = 5,53Ω * Tính tốn kết luận Với x = 10 − Ω I = 2,25A < Iđ đèn sáng yếu, V 13,5V Với x = 10Ω I = 2A đèn sáng yếu hơn, số vôn kế tăng lên 14V 0,2 0,2 Với x = 10 + Ω I = 2,25A, độ sáng đèn tăng 0,2 yếu, số V giảm 13,5V Với x = 10+ 15 Ω I = 3A, đèn sáng bình thường, số V giảm xuống 12V 0,2 Với x = 20Ω I = 4,5A đèn sáng mạnh cháy Số V giảm 9V sau tăng đến 18V 0,2 UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÝ Năm học: Thời gian làm bài: 120 phút (Không kể giao đề) Bài ( 2điểm): Cho mạch điện (nh h×nh vẽ) cã: R1 = R2 = R3 = 40 Ω , R4 = 30 Ω , ampe kế 0,5A a.Tìm cng dòng in qua in tr, qua mạch chÝnh b Tính U A _ + U A B C R3 R1 R4 R2 Bài (2điểm): Khi chạy ngược dịng ca nơ gặp bè trôi xuôi địa điểm A Chạy 30 phút ca nô quay lại đuổi kịp bè B cách A km Tìm vận tốc nước sông Bài (2điểm): m1 Hai cầu đặc thể tích V = 100 cm3 nối với sợi dây mảnh nhẹ, không co dãn thả m2 nước Khối lượng cầu m2= 4m cân 1/2 thể tích cầu bên bị ngập nước Hãy tính: a- Khối lượng riêng cầu b- Lực căng sợi dây Bài (2điểm): B Cho mạch điện hình vẽ R1 M R A R1=8 Ω ;R2=4 Ω ;R3= Ω ;U=12V V K Vôn kế có điện trở lớn, khố K có điện trở không đáng kể R3 N R4 a.Khi K mở vôn kế bao nhiêu? b.Cho R4=4 Ω Khi k đóng vơn kế bao nhiêu? + c.k đóng ,vơn kế 2V.Tính R4 Bài (2điểm): Cho mạch điện hình vẽ: Biết R = Ω , bóng đèn Đ: 6V - 3W, R biến trở Hiệu điện UMN = 10 V (không đổi) a Xác định R2 để đèn sáng bình thường b Xác định R2 để công suất tiêu thụ R2 cực đại Tìm giá trị D M R1 N R2 HẾT -(Đề thi gồm có 01 trang) Thí sinh không sử dụng tài liệu Cán coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh: ; Số báo danh UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM Môn thi: Vật lí - Lớp Câu (2đ): Ý/phần a) b) Đáp án + Trọng lượng hệ cầu P = 10.(m1+m2) = 50m1 (N) + Lực đẩy acsimet tác dụng lên hệ cầu : FA = 10.Dn.(V + V/2) = 10.1,5.Dn.V (N) + Khi Cân Bằng : P = FA => m1 = 0,3.Dn.V m2 = 1,2.Dn.V + Khối lượng riêng cầu m1: D1=m1/V = 0,3.Dn= 300 kg/m3 + Khối lượng riêng cầu m2: D1=m2/V = 1,2.Dn= 1200 kg/m3 Lực căng sợi dây T=P-F’A= 10.V.(D2-Dn) Thay số T= 0,2 N Điểm 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ Câu (2đ): Ý/phần Đáp án Cách Chọn bờ sông làm mốc Gọi v vận tốc ca nơ, v n vận tốc bè (chính vận tốc Điểm dòng nước) C điểm ca nơ quay lại Ta có thời gian bè trơi từ gặp ca nơ ngược dịng đến gặp lại là: Tổng thời gian ca nô t = tngược + txuôi Theo đề tngược = 30 phút = 1/2h Phân tích thời gian xi dịng ta thấy: Thời gian xi dịng bẳng tổng thời gian từ chỗ C đến A thời gian ca nô từ A đến B Quãng đường AC là: AC = 0.5đ nên thời gian ca nơ xi dịng là: txi = Vậy ta có phương trình: = 0.5đ Thay AB = km ta có: 0.5đ Vậy = 2km/h Cách Chọn bè làm mốc 0.5đ Nếu chọn bè làm mốc vận tốc ca nô bè không đổi thời gian tổng thời gian là: 1đ ½ + ½ = 1h Trong thời gian điểm B (điểm gặp lần thứ 2) phải chạy ngược dòng để gặp ca nô với vận tốc vận tốc dịng nước qng đường quãng đường AB = ... Ghi chú: Thí sinh làm theo phương án khác, cho điểm tối đa UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỢT Năm học: Môn thi: Vật lý lớp Thời gian làm bài:... I2345v R2345v = 144 14 R = 96 (V ) 7R 0,5 UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học: Môn thi: Vật lý – lớp Thời gian làm bài: 120 phút... hình vẽ Thí sinh giải theo cách khác cho đủ điểm hết UBND HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỢT Năm học Môn thi: Vật Lý - Lớp Thời gian