Đề khảo sát chất lượng học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí (Đề 1) - Năm học 2012-2013 - Phòng GD&ĐT huyện Nho Quan (Có đáp án)

UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học 2012 – 2013
MÔN VẬT LÍ 
(Thời gian làm bài 150 phút)
Câu 1. (4điểm): Một xe máy chuyển động trên nửa đầu đoạn đường với vận tốc 50km/h. Phần còn lại, nó chuyển động với vận tốc 40km/h trong thời gian đầu và 20km/h trong thời gian sau. Tính vận tốc trung bình của xe máy trên cả đoạn đường?
m1
m2
A
B
C
(Hình 1) 
Câu 2. (2 điểm): Cho hệ thống ở trạng thái cân bằng, đứng yên (như hình 1), biết tổng khối lượng của hai vật là 5kg; AB = BC. Ròng rọc và thành AC có khối lượng không đáng kể. Tính khối lượng của mỗi vật?
Đ2
Đ1
R2
R1
A
B
C
Câu 3. (4 điểm): Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 100g chứa m2 = 400g nước, ở nhiệt độ t1 = 100C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng 200g được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 1200C. Niệt độ cân bằng của hệ thống là 140C. Tính khối lượng của nhôm và thiếc trong hợp kim. Cho nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là: c1 = 900J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K; c4 = 230J/kg.K.
Câu 4 (4điểm): Cho mạch điện (như hình 2), trong đó UAB = 6,48V; bóng đèn Đ1 loại 6V- 3W, bóng đèn Đ2 loại 2,5V – 1,25W.
(Hình 2) 
a. Điều chỉnh R1và R2 sao cho 2 đèn sáng bình thường. Tìm giá trị R1, R2?
b. Giữ nguyên giá trị của R1, điều chỉnh biến trở R2 sao cho nó có giá trị R’2 = 1. Khi đó độ sáng của các bóng đèn thay đổi thế nào so với trường hợp a).
 Rx
A
+ A
B
M
N
R1
R2
o 
o _
R3
Câu 5. (4điểm): Cho sơ đồ mạch điện như hình 3. Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B không đổi và UAB = 10V. Các điện trở R1 = 4W; R2 = 6W; R3 = 12W; biến trở Rx; ampe kế có điện trở không đáng kể.
a. Biết ampe kế chỉ 0,4A. Tính giá tri Rx? 
(Hình 3) 
b.Tính Rx để công suất tiêu thụ trên Rx đạt giá trị lớn nhất? 
.
R
R
R
R
.
.
M
B
C
A
M
(Hình 4) 
Câu 6. (2điểm): Cho 4 điện trở giống hệt nhau ghép nối tiếp vào 1 nguồn điện có hiệu điện thế không đổi UMN = 120V (như hình 4). Dùng 1 vôn kế V mắc vào giữa M và C, nó chỉ 80V. Vậy, nếu lấy vôn kế đó mắc vào 2 điểm A và B thì số chỉ của V là bao nhiêu?
 HẾT
UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI
Năm học: 2012 – 2013
MÔN: VẬT LÍ 9
Câu
Đáp án
Biểu điểm
Câu 1
4đ
Gọi quãng đường xe đi được là S
- Nửa đoạn đường đầu đi hết thời gian là t1 = 
0,25đ
- Phần quãng đường còn lại hết thời gian t. Trên 2 đoạn:
+ Trên đoạn 2: t2 = 
+ Trên đoạn 3: t3 = 
0,5đ
0,5đ
 t2 = 2t3
S2 = 2v2
0,5đ
Mà: S2 + S3 = = 
0,5đ
0,5đ
 t2 = 2t3 = 2 = 
0,5đ
Vậy vận tốc trung bình trên cả đoạn đường là:
Vtb = = = 
 = = 40 (km/h)
0,75đ
Câu 2
2đ
m1
m2
A
B
C
P1
T
P2
 Ta có: P1 = T
Theo quy tắc cân bằng của đòn bẩy với trục quay qua C:
. TAC = P2.BC = 
0,5đ
Mà AC = AB +BC = BC + BC =BC = = = m1 = m2
0,25đ
0,5đ
Mặt khác: m1 + m2 = 5 m2 + m2 = 5 
 m1 = 2kg; m2 = 3kg
0,75
Câu 3
4đ
Gọi m3, m4 là khối lượng của nhôm và thiếc trong hợp kim, ta có:
m3 + m4 = 200g = 0,2kg (1)
0,25đ
Nhiệt lượng do hợp kim tỏa ra để giảm nhiệt độ từ t2 = 1200C đến t3 = 140C là:
Qtỏa = (m3c1 + m4c4)(t2 – t3) = 10600(9m3 +2,3m4)
1đ
Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước thu vào để tăng nhiệt đến t3 = 140C là:
Qthu = (m1c1 +m2c2) (t3 – t1) = 7080J
1đ
Theo phương trình cần bằng nhiệt ta có: Qtỏa = Qthu
 9m3 + 2,3m4 = (2)
1đ
Giải hệ gồm (1) và (2) m3 = 31g; m4 = 169g
0,75đ
Câu 4
4đ
Cường độ dòng điện định mức và điện trở của các bóng đèn là:
IĐ1 = = 0,5A; RĐ1 = = 12; IĐ2 = = 0,5A; RĐ2 = = 5
1đ
a. (1,5điểm)Vì các đèn sáng bình thường ta có:
 UCB = U1 = 6V; U2 = 2,5V = UCB – U2 = 3,5V
0,5đ
Hơn nữa: = = 0,5A R2 = = 7
0,25
Ngoài ra: I = = + = 1A
 = UAC = UAB - UCB = 6,48 – 6 = 0,48V
0,5đ
 R1 = = 0,48
0,25đ
b. (1,5điểm)Với R’2 = 1 ta có: 
RCB = = 4
0,25đ
Cường độ dòng điện trong mạch chính
I = = = 1,45A
 UCB = IRCB = 5,79V
0,5đ
Hiệu điện thế trên Đ1 lúc đó là: U’1 = UCB = 5.79V
Vì U’1 < U1 nên đèn Đ1 kém sáng hơn trước. 
0,25đ
Cường độ dòng điện qua đèn Đ2 bây giờ là:
I’2 = =0,96A
Như vậy I’2>IĐ2, đèn Đ2 bây giờ sáng hơn trước nhiều và có thể bị cháy.
0,5đ
Câu 5
4đ
 Rx
+ A
 - B
R1
R2
o 
o _
R3
M
a) Ampe kế có điện trở nhỏ không đáng
 kể thì ta có sơ đồ sau:
 RAB = RAM + RMB =
0,75đ
UAM = I.RAM = 
UMB = I.RMB = 
0,5đ
Cường độ dòng điện qua R1 và R2 lần lượt là:
 (1)
 (2)
0,5đ
Vì ampe kế chỉ IA = 0,4(A) ta có: I1 – I2 = 0,4 
Từ (1) và (2) ta có: 0,4 
Giải ra ta được: 
0,75đ
b) Công suất tiêu thụ của Rx:
Px = Rx 
Px = I2. = = =. 
0,5đ
Chia cả tử và mẫu cho Rx (Rx vì khi Rx=0 thì Px=0).
=> Px = .
0,5đ
Ta thấy tử là hằng số để Px đạt cực đại thi mẫu cực tiểu. Theo BĐT Cosi thi mẫu nhỏ nhất khi: => Rx = 2
0,5đ
Câu 6
2đ
Gọi RV là điện trở của V. Mắc RV vào hai điểm M và C
0,5đ
=> 9= 6R + 8RV => RV= 6R
0,5đ
Khi mắc RV vào hai điểm A và B
RAB =
0,25đ
=> UAB= UMN = 
0,75đ
	Lưu ý: - Học sinh giải theo cách khác mà đúng thì cho điểm tương đương! 
	 - Trong 1 bài thiếu hoặc sai đơn vị quá 03 lần thì trừ 0,25đ