Đề khảo sát chất lượng học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí (Đề 2) - Năm học 2012-2013 - Phòng GD&ĐT huyện Nho Quan (Có đáp án)

UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GD&ĐT NHO QUAN
ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9
MÔN VẬT LÝ
Năm học 2012 – 2013
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1. (3.0 điểm)
Hai xe chuyển động thẳng đều từ A đến B. Xe thứ nhất có vận tốc V1 = 30km/h và đi liên tục không nghỉ. Xe thứ 2 khởi hành sớm hơn xe thứ nhất 2 giờ nhưng dọc đường phải nghỉ mất 3 giờ. Biết khoảng cách từ A đến B cách nhau 90km.
a. Tính thời gian đi hết đoạn đường của xe thứ nhất.
b. Hỏi xe thứ hai phải đi với vận tốc bằng bao nhiêu để tới B cùng một lúc với xe thứ nhất?
Câu 2. (5,0 điểm)
Thả vào thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở nhiệt độ 200C một thỏi đồng có khối lượng 500g lấy ở lò ra. Nước nóng lên 250C. Biết nhiệt dung riêng của thau nhôm, nước và thỏi đồng lần lượt là: C1= 880 (J/kg.K); C2= 4200 (J/kg.K); C3=380(J/kg.K). 
a. Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường tìm nhịêt độ của thỏi đồng?
b. Thực ra trong trường hợp này, nhiệt lượng toả ra môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước. Tìm nhiệt độ thực sự của thỏi đồng?
Câu 3. (4,0 điểm)
A
Đ
B
R2
R1
	Một bóng đèn có ghi Đ(12V-6W) được mắc vào mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 8W ; R2 là một biến trở ; hiệu điện thế toàn mạch UAB = 20V không đổi.
a. Xác định R2 để đèn sáng bình thường.
Tính điện trở tương đương toàn mạch 
và cường độ dòng điện qua từng điện trở khi đó ?
b. Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại.
Câu 4. (5,0 điểm)
M
N
R1
R2
A
A
B
C
Cho mạch điện MN như hình vẽ dưới đây, hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện không đổi UMN = 7V; các điện trở R1 = 3W và R2 = 6W . AB là một dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất r = 0,4.10-6 Wm ; điện trở của ampe kế A và các dây nối không đáng kể : 
a. Tính điện trở của dây dẫn AB ?
b. Dịch chuyển con chạy C sao cho AC = BC.
Tính cường độ dòng điện qua ampe kế ? 
c. Biết rằng cực dương của Ampe kế mắc vào 
điểm C. Xác định vị trí con chạy C để IA =A ?
A
B
R4
R3
Đ1
Đ2
D
C
K
Câu 5. (3,0điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ: Các bóng đèn có ghi 
Đ1(6V- 3W) ; Đ2 (3V- 1,5W) điện trở R3= R4= 12,
hiệu điện thế U= 9V
a, Khi khóa K mở hai đèn có sáng bình thường không, tại sao?
b, Khóa K đóng tính công suất điện của mỗi đèn? 
Các đèn sáng như thế nào, tại sao?
__________________Hết__________________
UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GD&ĐT NHO QUAN
HƯỚNG DẪN KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HSG LỚP 9
Môn: Vật lí
Năn học 2012 – 2013
Câu hỏi
Nội dung
Điểm
Câu 1
(3,0đ)
+ Gọi t1, t2 là thời gian chuyển động của xe thứ nhất và xe thứ 2. 
V1, V2 là vận tốc của xe thứ nhất và xe thứ hai. a. Thời gian chuyển động của xe thứ nhất: 
b. Để đến B cùng một lúc, thời gian chuyển động của xe thứ hai là: 
t2 = t1 + 2 - 3 = 3 + 2 – 3 = 2 (h) 	 
+ Vận tốc của xe thứ 2 là: 
1,0đ
1,0đ
1,0đ
Câu 2
(5,0đ)
a. Gọi t là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng.
Nhiệt lượng thau nhôm nhận được để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 250C:
 Q1 = m1.C1.(t2 - t1) (1) 
 (m1 là khối lượng của thau nhôm)
Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 250C
 Q2 = m2.C2.(t2- t1) (2) 
 (m2 là khối lượng của nước)
Nhiệt lượng mà khối đồng toả ra để hạ từ t đến t2 = 250C:
 Q3 = m3.C3.(t - t2) (3) 
 (m3 là khối lượng của thỏi đồng)
Do không có sự toả nhiệt ra môi trường nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q3 = Q1 + Q2 
Từ (1),(2) và (3 ® m3.C3.(t - t2) = ( m1.C1 + m2.C2).(t2 -t1) 
 t = 
 = = 257,630C b. Thực tế do sự toả nhiệt ra môi trường nên phương trình cân bằng nhiệt viết lại:
 Q3 - 10% .(Q1+Q2) = Q1 + Q2 
 ® Q3 = 10%.(Q1 + Q2) = 1,1.(Q1 + Q2) 
 m3.C3.(t, - t2) = 1,1(m1 .C1 + m2C2)(t2 - t1) (t' là nhiệt độ thực của thỏi nhôm) 
 t' = 
 t' = » 2760C 
0.5đ
0.5đ
0.5đ
0.5đ
0.5đ
1,0đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0.25đ
0,5d
Câu 3
(4,0đ)
a. Vì R2// Đ, để đèn sáng bình thường ta có:
U2 =Ud = Uđm = U2d = 12(V)
Vì R1 nt (R2// Đ) nên hiệu điện thế đặt vào hai đầu R1 là:
U1 = UAB – Ud = 20 - 12 = 8(V)
Cường độ dòng điện qua R1 là:
Cường độ dòng điện qua đèn là:
Cường độ dòng điện qua R2 là: 
I2 = I1 – Id = 1 – 0,5 = 0,5(A)
Điện trở R2 là: 
Điện trở của đèn (Rd) là:
Điện trở tương đương của toàn mạch:
b. Điện trở tương đương của toàn mạch:
Cường độ dòng điện toàn mạch:
Cường độ dòng điện qua R2 là:
Công suất tiêu thụ trên R2 là:
=I22.R2 = 
Để công suất tiêu thụ trên R2 là cưc đại thì nhỏ nhất.
Áp dụng BĐT Côsi ta có dấu “=” xảy ra khi
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,5d
0,25d
0,5d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
Câu 4
(5đ)
a. Đổi 0,1mm2 =0,1. 10-6 m2 . 
Áp dụng công thức tính điện trở ; 
b. Khi Þ RAC = .RAB 
Þ RAC = 2W và có RCB = RAB - RAC = 4W 
Xét mạch cầu MN ta có nên mạch cầu là cân bằng. 
Vậy IA = 0
c. Đặt RAC = x ( Đk : 0 x 6W ) ta có RCB = ( 6 - x )
* Điện trở toàn mạch gồm (R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) là 
* Cường độ dòng điện trong mạch chính :
* Áp dụng công thức tính HĐT của mạch // có :
 UAD = RAD . I = 
 = 
 Và UDB = RDB . I = 
 = 
* Ta có cường độ dòng điện qua R1 ; R2 lần lượt là : 
 I1 = = 
 và I2 = = 
Vì cực dương của ampe kế gắn vào C ta có: IA = I2 - I1 
=>-=
7(6-x)(3+x) – 7x(12-x) = x(12-x) + 2(6-x)(3+x)
3x2 – 81x + 90 = 0
Giải PT này được x = 1,2W và x = 25,8 ( loại 25,8 vì > 6 )
* Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số Þ AC = 0,25m
0,5d
1,0d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
Câu 5
(3,0đ)
Điện trở của đèn 1 là R1= 12;
Điện trở của đèn 2 là R2= 6;
a, K mở xét mạch nối tiếp R1 và R2 
vì R1= 2R2 nên U1= 2U2, 
U1+ U2=9V => U1= 6V; U2= 3V
Cả hai đèn sáng bình thường vì có hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn bằng hiệu điện thế định mức của đèn.
b, K đóng: (R1// R3) nối tiếp (R2// R4) 
Tính R13= 6 ; R24= 4; 
Có => 
U13= 5,4V< Udm1 đèn 1 sáng yếu hơn bình thường;
 U24=3,6V> Udm2 đèn 2 sáng mạnh hơn bình thường
Công suất điện của đèn 1 là P1= =
Công suất điện của đèn 2 là P2= == 2,16W
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
0,5d
0,5d
0,25d
0,25d
0,25d
0,25d
Ghi chú:
- Học sinh có thể giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
- Nếu sai hay thiếu đơn vị ở kết quả mỗi câu trừ 0,25d.