Đề khảo sát chất lượng học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí (Đề 2) - 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
(Đề này gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1 (4,0 điểm)
Hai bến sông A và B cách nhau 6 km. Một chiếc thuyền đi từ A đến B rồi lại từ B về A hết thời gian 3 giờ. Biết nước chảy từ A đến B với vận tốc là 1,5 km/h. Hãy tính:
a) Vận tốc trung bình của chiếc thuyền trên cả chặng đường đi và về?
b) Vận tốc của thuyền đối với nước?
Câu 2 (4,0 điểm)
A
+ A
B
M
N
R1
R3
o 
o _
R5
(Hình 1)
R2
R4
	 Một nhiệt lượng kế có khối lượng m1= 120g, chứa một lượng nước có khối lượng m2= 600g ở cùng nhiệt độ t1= 20oC. Người ta thả vào đó quả cầu hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng tổng cộng m = 180g đã được nung nóng tới nhiệt độ t2 =100 oC. Nhiệt độ khi hệ cân bằng là t = 24 oC. Tính khối lượng m3 của nhôm, m4 của thiếc có trong hỗn hợp? Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, của nước, của nhôm, của thiếc lần lượt là: C1= 460J/kg.K; C2= 4200J/kg.K; C3= 900J/kg.K; C4 = 230J/kg.K.
Câu 3 (5,0 điểm) 
Cho mạch điện như hình vẽ 1.
Cho biết UAB = 30V; R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 10 ().
Điện trở ampe kế không đáng kể. Tìm:
	a) Điện trở tương đương của đoạn mạch?
	b) Cường độ dòng điện chạy qua các điện trở?
	c) Số chỉ của ampe kế?
A
Đ2
B
Rx
(Hình 2)
Đ1
Câu 4 (5,0 điểm)
	Có hai bóng đèn Đ1(120V-60W) và Đ2(120V-45W).
Mắc hai đèn trên vào hiệu điện thế 240V như sơ đồ hình vẽ 2. Tính:
	a) Điện trở và cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn?
	b) Điện trở Rx để hai đèn sáng bình thường?
	c) Điện trở Rx để công suất tiêu thụ trên nó là lớn nhất? Tìm công suất điện lớn nhất đó?
R1
R2
R2
R3
B
D
A
C
(Hình 3)
Câu 5 (2,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ 3. Nếu đặt vào hai đầu A và B hiệu điện thế UAB = 60V thì UCD = 15 V và cường độ dòng điện qua R3 là I3 = 1A. Còn nếu đặt vào hai đầu C và D hiệu điện 
thế UCD = 60V thì UAB = 10V. Tính R1, R2 và R3? 
----------------HẾT----------------
UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học 2014 – 2015
MÔN: VẬT LÝ
 (Hướng dẫn này gồm 4 trang)
Câu
Hướng dẫn
Điểm
a) (1,0 điểm)
1
(4điểm)
Vận tốc trung bình của thuyền là:
0,5
 (km/h)
0,5
b)(3,0 điểm)
Thời gian thuyền đi ngược dòng là: t1 = 
0,5
Thời gian thuyền đi ngược dòng là t2 = 
0,5
Do thuyền đi hết 3h nên ta có t = t1 + t2 
Hay 3= + 
0,5
Thay số ta có: 3 = + 
Chia cả hai vế cho 3 ta được: + = 1
0,5
2( v1 + 1,5) +2( v1 - 1,5) = ( v1 + 1,5) ( v1 - 1,5) 
4v1 = v21  - 1,52 
4v1 - v21  + 1,52 = 0 
 v21  - 4v1 + 1,52 
v21 - 4,5 v1 + 0,5v1 - 2,25 = 0
v1(v1 - 4,5 )+ 0,5 ( v1 - 4,5) = 0
(v1 - 4,5 ) ( v1 + 0,5) = 0
0,5
v1 - 4,5 = 0 v1 = 4,5 (Nhận) 
 hoặc v1 + 0,5 = 0 v1 = - 0,5 (Loại) 
Vậy vận tốc của thuyền trong nước là v1 = 4,5 (km/h)
0,5
2
(4điểm)
Nhiệt lượng do bột nhôm và thiếc toả ra:
	+ Nhôm: Q3 = m3. C3 .(t2- t1) 
	+ Thiếc: Q4 = m4. C4 .(t2- t1) 
0,5
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ:
 + Nhiệt lượng kế: Q1 = m1. C1 .(t - t1)	
 + Nước: Q2 = m2. C2 .(t - t1)
0,5
Khi có cân bằng nhiệt: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 
 ( m1. C1 + m2. C2) .(t - t1) = (m3. C3 + m4. C4) .(t2- t1)
1,0
 m3. C3 + m4. C4 = 
 m3. C3 + m4. C4 = 
 m3. 900 + m4. 230 = 135
0,5
Theo đề bài : m3 + m4 = 0,18 m3 = 0,18 – m4 
 (0,18 – m4). 900 + m4. 230 = 135
0,5
 m4 = 0,4
 m3 = 0,14	
Khối lượng của nhôm m3 = 140 gam và thiếc m4 = 40 gam
1,0
3
(5điểm)
a) (2,0 điểm)
A
B
R2
R1
R3
R4
Vì RA=0 nên có thể chập 2 điểm M và N làm 1.
Ta có sơ đồ
Khi đó: R2//[R1nt(R3//R4)]
0,5
Cường độ dòng điện qua R5 là I5=0
0,25
Ta có: 
0,25
R134 =R1 + R34 = 10 + 5 = 15
0,5
0,5
b) (2,0 điểm)
Biết UAB = 30V; 
Ta có: 
0,5
0,5
. Vì R1nt(R3//R4) nên: I1= 2(A)
0,5
Mà: R3=R4 nên I3 = I4 =
0,5
c) (1,0 điểm)
Từ hình vẽ ban đầu ta có: IA = IAB – I3 = 5 – 1 = 4(A)
1,0
4
(5điểm)
a) (1,0 điểm)
Đèn 1: ; 
0,5
Đèn 2: ; 
0,5
b) (2,0 điểm)
Để 2 đèn sáng sáng bình thường thì hiệu điện thế và cường độ dòng điện đạt giá trị định mức:
UR2 = U2 = 120V
0,5
=> IR2= IĐ1 – IĐ2 = 0,125 (A)
1,0
=> R2 =
0,5
c) (2,0 điểm)
0,25
Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính:
0,25
Cường độ dòng điện qua Rx:
0,25
Công suất tiêu thụ trên Rx:
0,5
Để công suất tiêu trên Rx đạt cực đại thì: 
 đạt cực tiểu. Khi đó (theo BĐT Côsi) dấu “=” xảy ra thì: => 
0,25
Khi đó công suất tiêu trên Rx đạt cực đại là:
Pxmax = 34,3W
0,5
5
(2điểm)
Theo bài ra, nếu đặt vào hai đầu A và B một hiệu điện thế 
UAB = 60V thì UCD=15V và I3 = 1(A).
0,25
Như vậy: và UDB=UAB – UCD=45V.
0,5
Mặt khác: RDB = R2
0,25
Vì RCD nt RDB nên: 
 R2 = 30()
0,25
Khi mắc vào hai đầu C và D một hiệu điện thế UCD = 60 V 
thì UAB =10 V.
Từ đó UDB = UCD – UAB = 50V
0,5
Theo hình vẽ, khi đó RDB và R1 mắc nối tiếp, do đó: 
0,25
Chú ý: - Học sinh làm theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
	 - Học sinh viết sai hoặc thiếu đơn vị từ 2 lần trong 1 bài trở lên thì trừ tối đa 0,25 điểm.