Đề thi HSG vật lý 9 Nam Sách Hải Dương tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả cá...
Trang 1UBND HUYỆN NAM SÁCH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 ĐỢT 1
MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1 (2 điểm)
Hai xe khởi hành tại A
Xe thứ nhất khởi hành lúc 8h sáng, đi theo hướng từ A đến B
với vận tốc v1 = 10km/h Xe thứ 2 khởi hành lúc 9h sáng, chuyển
động trên đường tròn Trong thời gian đầu, xe 2 chuyển động với
vận tốc không đổi v (km/h) Khi tới B xe thứ 2 nghỉ 5 phút vẫn chưa thấy xe thứ nhất tới, nó tiếp tục chuyển động với vận tốc 3v (km/h) Lần này tới B, xe thứ 2 nghỉ 10 phút vẫn chưa gặp xe thứ nhất, xe thứ 2 tiếp tục chuyển động với vận tốc 4v (km/h) thì sau đó 2 xe tới B cùng một lúc Cho bán kính của vòng tròn là R= 50 km
a Tính vận tốc của xe thứ 2 trong từng giai đoạn?
b Hỏi hai xe gặp nhau lúc mấy giờ?
Câu 2 ( 2 điểm)
Có hai bình cách nhiệt bình 1 chứa m1 = 2 kg nước ở nhiệt độ t1 = 20oC, bình 2 chứa m2 = 4 kg nước ở nhiệt độ t2 = 60oC Người ta rót một lượng nước từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1 Nhiệt độ cân bằng của bình 1 lúc này là t1’ = 21,95 oC
a Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng
b Người ta tiếp tục thực hiện lần 2 như trên Tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình
Câu 3 ( 2 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ
U=12V, R0=1 Ω , R1=6 Ω , R3=4 Ω , R2 là biến
trở R2 bằng bao nhiêu để P2 là lớn nhất, tính công suất này?
Câu 4 ( 2 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ
R1 = 10Ω, R2 = 4Ω, R3 = R4 = 12Ω,
ampe kế có điện trở Ra = 1Ω, Rx là
một biến trở, U không đổi Bỏ qua điện
trở các dây dẫn và khóa K
-R0
R2
R1
R3
R1
Rx
K
R4
U
+
=
_ A
Trang 2a K đóng, thay đổi Rx đến khi công suất tiêu thụ trên Rx đạt giá trị cực đại thì ampe kế chỉ 3A Xác định hiệu điện thế U
b K mở, giữ nguyên giá trị của Rx ở câu a Xác định số chỉ của ampe kế khi đó
Câu 5 ( 2điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ Điện
trở các ampe kế không đáng kể,
ampe kế A1 chỉ 1A các điện trở: R1
= 30Ω, R2 = 10Ω, R3 = 4Ω, R4 =
15Ω, R5 = 7,6Ω, R6 = 6Ω
Xác định số chỉ của các ampe kế A2
và A3?
-Hết -
N
C M
D
Trang 3UBND HUYỆN NAM SÁCH HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 ĐỢT 1
MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút
1
(2
điểm)
a (1,5 điểm)
Thời gian xe thứ nhất đi từ A đến B là:
0,25điểm
Do xe thứ hai khởi hành sau xe thứ nhất 1h và gặp xe thứ nhất
tại B nên tổng thời gian đi và nghỉ của xe thứ hai là:
0,25điểm Thời gian chuyển động của xe thứ 2 lần lượt là:
+ ứng với vận tốc v:
+ ứng với vận tốc 3v:
+ ứng với vận tốc 4v:
=> t2 = t2’ + t2’’ + t2’’’ +
0,25điểm
Mặt khác t2 = 9 =>
=>
Vậy xe thứ hai chuyển động với các vận tốc : ,
,
0,25điểm 0,25điểm
0,25điểm
b (0,5 điểm)
Hai xe gặp nhau lúc: 10 + 8 = 18 giờ hay lúc 6 giờ tối 0,5 điểm
2
(2
điểm)
a ( 1 điểm)
Sau khi rót nước từ bình 1 sang bình 2, nhiệt độ cân bằng của
2 bình là t2’ Ta có:
Trang 4m.(t2’ – t1) = m2 (t2 – t2’) (1) 0,25điểm Tương tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bằng của bình 1 là
t1’ Lúc này lượng nước trong bình 1 chỉ còn (m1 – m) do đó ta
có: m.(t2’ – t1’) = (m1 – m ) (t1’– t1) (2) 0,25điểm
Từ (1) có: (3)
Thay (3) vào (2) ta có:
(4) 0,25điểm Thay số vào (4) Ta có :
b (1 điểm)
Sau rót thứ nhất, bây giờ bình 1 có nhiệt độ t1 = 21,95 oC, bình
Sau lần rót từ bình 1 sang bình 2, từ phương trình cân bằng
nhiệt ta có :
Sau lần rót từ bình 2 sang bình 1, từ phương trình cân bằng
nhiệt ta có :
3
( 2 điểm)
Mạch gồm:
[(R1// R2) nt R3]nt Ro
Công suất tiêu thụ trên điện trở R2 là:
2 = I2.R22
0,25điểm
12
6
R
123 3 12
4
+
0 123
1
m
R R R
-R0
R2
R1
R3
R 1
Rx
K
R4
U
+
=
_ A
Trang 5+ Do R123 nt R0 nt R3 => ( 2)
0 3 12 2
12 6
30 11
R U
+
+
+
R2)
0,25điểm
0,25điểm
I
2
2
2 2
R P
R
0,25điểm
Ta có P2 max <=> 2
2
11
R
R
<=> +
2
30
R
R = => R2=30 Ω
Vậy với R2 = 30 Ω thì P2 max = 43,2W
0,25điểm
0,25điểm
0,25điểm
4
(2 điểm)
a ( 1,25 điểm)
Khi K đóng, mạch gồm:
{[(R3//R4) nt R2]// (Rx nt Ra)} nt R1 0,25điểm Gọi giá trị RxMax = x (Ω) (x>0)
R34 =
R234= R34+ R2 = 6+ 4 = 10Ω
Trang 6Hiệu điện thế giữa hai đầu AB
UAB = I RAB = (2)
Thế (1) và (2) => UAB = (3)
0,25điểm
Cường độ dòng điện qua Rx là:
Ix =
Công suất tiêu thụ của Rx:
(4)
0,25điểm
lớn nhất <=> (4) lớn nhất => nhỏ nhất
Áp dụng bất đẳng thức Cosi ta có:
=> x = 6 Ω
Ux = Ia Rx = 3.6 = 18 V => UAB = 3.1 + 18 = 21 V
Thế vào (3) => U = 72 V
0,25điểm
0,25điểm
b ( 0,75điểm)
Khi K mở Mạch gồm: [(Rx nt R4)// R2] nt R3 nt R1
Vì Rx khống đổi => Rtđ = 25,3 Ω 0,25điểm Cường độ dòng điện trong mạch chính:
Ta có:
Mà I2+ Ia = 2,84
5
(2 điểm)
Vì điện trở của ampe kế và dây dẫn không đáng kể nên ta có
thẻ chập các điểm M, N, B làm một Khi đó mạch gồm:
{{{[R3// R6) nt R5]// R2} nt R4}}// R1 0,25điểm
R4 D R5 C R6
Trang 7Tính các điện trở:
R36 =
R536 = R5 + R36 = 2,4 + 7,6 = 10Ω
RDB =
R4 BD = 15 +5 =20Ω
Rtđ = 1,2 Ω
0,25điểm
Cường độ dòng điện qua R4 là:
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R4 và R2 lần lượt là:
U4 = I4 R4 = 1,5 15 = 22,5 V
U2 = UAB – U4 = 30 – 22,5 = 7,5 V 0,25điểm
Số chỉ ampe kế A2 là:
I2 = => I5 = 0,75 A
U5 = I5 R5 = 0,75 7,6 = 5,7 V
0,25điểm 0,25điểm
U3 = U2 – U5 = 7,5 – 5,7 = 1,8 V
Số chỉ ampe kế A3 là: I3 = 0,25điểm
-Hết -R1
A1
A2
A3
R2
R3