Đề khảo sát chất lượng học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí (Đề 1) - Năm học 2014-2015 - Phòng GD&ĐT huyện Nho Quan (Có đáp án)

UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Đề chính thức
ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 
Năm học 2014 - 2015
MÔN: VẬT LÝ 
(Thời gian làm bài: 150 phút)
Câu 1: (3,5 điểm) 
Một ca nô xuôi dòng từ A đến B rồi lại quay về B. Biết AB dài 18km; vận tốc của ca nô khi nước yên lặng là 15km/h, vận tốc dòng nước là 3km/h.
a) Tính thời gian xuôi dòng của ca nô?
b) Nếu không nghỉ ở bến kia, tính thời gian cả đi lẫn về của ca nô?
Câu 2: (4 điểm) 
Một ấm nhôm có khối lượng 250g chứa 1,5 lít nước ở nhiệt độ 200C. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là 880J/kg.K; 4200J/kg.K. Bỏ qua mọi sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước?
R3
R2
b) Sau đó người ta thả vào ấm một thỏi sắt ở nhiệt độ 300C, nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt của hệ là 900C. Tính khối lượng sắt? Cho nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.K.
R1
Câu 3: (5 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình 1
B
A
Trong đó: R1 = 10; R2 = 2; R3 = 3
Rx là biến trở. UAB = 25V không đổi.
(Hình 1)
Rx
1. Cho Rx = R4 = 5. Tính:
	a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB?
	b) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở 
và của đoạn mạch AB?
U
2. Tìm giá trị của Rx để công suất tiêu thụ trên nó cực đại. Tính giá trị cực đại đó?
M
R1
Câu 4: (3,5 điểm)
N
A
V
Cho mạch điện như hình 2
R3
 trong đó U = 24 V không đổi, 
R1= 12, R2 = 9 , R3 = R4 = 6 , 
R4
C
Vôn kế có điện trở vô cùng lớn.
R2
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
(Hình 2)
b) Tìm số chỉ của vôn kế.
Câu 5: (4 điểm)
Cho mạch điện như hình 3. 
 R1 = R3 = 10; R2 = 5; UAB = 14V.Bỏ qua điện trở của dây nối và điện trở của các ampe kế.
a) Khi khóa K mở, ampe kế A2 chỉ 0,8A. Tính R4.
b) Xác định số chỉ của các ampe kế khi khóa K đóng.
(Hình 3)
------------------------Hết------------------------
UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GD&ĐT NHO QUAN
HƯỚNG DẪN CHẤM HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học: 2014 - 2015
MÔN: VẬT LÝ
Câu
Đáp án
Điểm
Câu 1
(3,5 điểm)
a ( 1,5 điểm)
Vận tốc ca nô khi xuôi dòng là: vx = v1 + v2 = 15 + 3 = 18 (km/h)
Thời gian ca nô xuôi dòng là:
tx = (h)
0,5
1,0
b ( 2,0 điểm)
Vận tốc ca nô khi xuôi dòng là: vx = v1 - v2 = 15 – 3 = 12 (km/h)
Thời gian ca nô ngược dòng là:
tn = (h) 
Thời gian cả đi lẫn về của ca nô là :
t = tx + tn = 1 + 1,5 = 2,5 (h)
0,5
1,0
0,5
Câu 2
(4 điểm)
a (1,5 điểm)
Nhiệt lượng cần cung cấp để ấm nhôm tăng nhiệt độ từ 200C đến sôi là: Q1 = m1C1(t2 – t1) = 0,25. 880. (100 – 20) = 17 600 (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp để nước tăng nhiệt độ từ 200C đến sôi là: 
Q2 = m2C2(t2 – t1) = 1,5.4200.(100 – 20) = 504 000 (J)
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi ấm nước là: 
Q = Q1 + Q2 = 521 600 (J)
0,5
0,5
0,5
b (2,5 điểm)
Gọi m3 là khối lượng của sắt thả vào ấm
Nhiệt lượng mà sắt thu vào để tăng nhiêt độ từ 300C đến 900C là:
Q3 = m3C3 (t4 – t3) = 460.(90-30)m3 = 27600m3
Nhiệt lượng mà ấm nhôm hạ nhiệt độ từ 1000C xuống 900C là
Q4 = (m1C1 + m2C2)(t2 – t4) = 6520.(100 – 90) = 65200(J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q3 = Q4
Hay 27600m3 = 65200 
 m3 2,36kg
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,25
Câu 3
(5,0điểm)
1.a (2 điểm)
Viết sơ đồ mạch điện: [(R2ntR3)//R4]ntR1
R23 = R2 + R3 = 5
R234 = = 2,5 
RAB = R1 + R234 = 12,5 
0,5
0,5
0,5
0,5
1.b (2,0 điểm)
Cường độ dòng điện của đoạn mạch AB cũng chính là cường độ dòng điện qua R1(Vì R1ntR234)
I1 = IAB = = 2A
I4 = . IAB = 1A
I2 = I3 = I1 – I4 = 1A
0,5
0,5
0,5
0,5
2 (1,0 điểm)
Đặt Rx = x
Ta có R23x = 
RAB = R1 + R23x = 
IAB = = 
Ix = 
Px = I.Rx = .x = 
Để Pxmax thì A = 
Theo Cosi ta có + 2 => Amin = 120
Khi và chỉ khi x= 10/3 hay Rx = 10/3
Lúc này Pxmax5,2W
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 4
(3,5điểm)
a (2,0 điểm)
Viết sơ đồ mạch điện:
((R1ntR3)//R2)ntR4
R13 = R1+R3 = 18
R123 = = 6
 RAB = R123+R4 = 12
0,5
0,5
0,5
0,5
b (1,5 điểm)
Cường độ dòng điện qua mạch chính:
I = = 2A
Cường độ dòng điện qua điện trở R1 là:
I1 = .I1 = A
Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R3, R4 là
U3 = I1.R3 = 4V
U4 = I.R4 = 12V
Số chỉ của vôn kế là:
UMN = U3 + U4 = 16V
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
Câu 5
(4điểm)
a (2,5 điểm)
Khi k mở sơ đồ mạch điện được viết như sau:
R1nt(R2//(R3ntR4))
Ampe kế A2 chỉ 0,8A => I2 = 0,8A
U2 = I2.R2 = 0,8.5 = 4V
U34 = U2 = 4V (Vì R34//R2)
U1 = U – U2= 10V
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:
I = I1 = = 1A
=> I34 = I3 = I4 = I1 – I2 = 0,2A
U3 = I3.R3 = 2V
=> U4 = U34 – U3 = 2V
Giá trị của điện trở R4 là: R4 = 
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b (1,5điểm) 
K đóng sơ đồ mạch điện được viết lại như sau:
((R1//R3)ntR2)//R4
R13 = =5
R123 = R13 + R2 = 10
R = = 5 
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:
I = = 2,8A
=> I4 = .I = 1,4 A
Số chỉ ampe kế A2 chính là cưòng độ dòng điện qua R2
 IA= I2 = I – I4 = 1,4A
Cường độ dòng điện qua điện trở R1 là:
I1 = .I2 = 0,7 A
Số chỉ của ampe kế A1 là:
IA = I – I1 = 2,8 – 0,7 = 2,1 A
0,5
0,25
0,25
0,5
Chú ý: Bài làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tương đương