Đề khảo sát chất lượng học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí (Đề 2) - Năm học 2015-2016 - 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 CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học 2015 - 2016
MÔN: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút
(Đề này gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1 (5,0 điểm) 
1. Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 70km, chúng chuyển động đều và ngược chiều tiến lại gần nhau. Xe đi từ A với vận tốc v1 = 30km/h, xe đi từ B với vận tốc v2 = 40km/h.
	a) Tính khoảng cách giữa hai xe sau 0,5h kể từ lúc xuất phát.
	b) Kể từ lúc xuất phát, sau bao lâu chúng gặp nhau và gặp nhau ở đâu?
	2. Một người đi từ C đến D. Trên đoạn đường thứ nhất đi với vận tốc 30km/h, trên đoạn đường thứ hai đi với vận tốc 50km/h. Thời gian đi trên đoạn đường thứ nhất bằng thời gian đi trên đoạn đường thứ hai. Tính vận tốc trung bình trên cả đoạn đường CD?
Câu 2 (4,0 điểm) 
	Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 500g chứa 2lít nước ở 25oC. 
	a) Để đun sôi ấm nước nói trên cần cung cấp nhiệt lượng bằng bao nhiêu?
	b) Muốn đun sôi ấm nước đó trong 7 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C2= 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là C1 = 880J/kg.K và hiệu suất của ấm là 85%.
Câu 3 (5 điểm)
+ A
B
C
D
R1
R4
o 
o _
R2
(Hình 1)
 R3
	Cho mạch điện như hình 1. 
Biết R1=R2=R3 = 3R4 = 3(), UAB = 9V.
a) Nối D và B bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. 
Tính cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của 
vôn kế?
b) Tháo vôn kế đi và nối D và B bằng một ampe kế
có điện trở rất nhỏ. Tính hiệu điện thế trên các điện trở. 
R1
Rx
Đ
Hình 2
Tìm số chỉ ampe kế và chiều dòng điện qua ampe kế? 
Câu 4 (5,0 điểm) 
Cho mạch điện như hình 2: U = 12V; R1= 6; bóng đèn 6V-3W.
	a) Tìm giá trị Rx để bóng đèn sáng bình thường. 
Tính điện năng tiêu thụ của mạch trong 2h? 
b) Thay bóng đèn bằng điện trở R2. Điều chỉnh Rx thì
công suất tỏa nhiệt trên Rx lớn nhất là Pmax= 4W. Tìm R2. 
Câu 5 (1,0 điểm)
Trong bình hình trụ, tiết diện S chứa một lượng nước có chiều cao H = 15 cm. Người ta thả vào trong bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong nước thì mực nước dâng lên một đoạn h = 8cm. Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước và thanh lần lượt là D1 = 1g/cm3; D2 = 0,8g/cm3.
----------------HẾT----------------
UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học 2015 – 2016
MÔN: VẬT LÝ
 (Hướng dẫn này gồm 04 trang)
Câu
Hướng dẫn
Điểm
1
(5,0)
1) (3,0 đ)
a) (1,5 đ)
Quãng đường 2 xe chuyển động sau t0 =0,5h:
- Xe thứ nhất: S01= v1t01=30.0,5 = 15km
0,5
- Xe thứ hai: S02= v2t02=40.0,5 = 20km
0,5
Khoảng cách giữa 2 xe sau 0,5h là:
S – (S01 + S02) = 70 – 35 =35km
0,5
b) (1,5 đ)
Phương trình chuyển động của 2 là:
S1 = v1t
S2= v2t 
0,5
Sau thời gian t1 2 xe gặp nhau:
S1 + S2 = S (v1+ v2)t1 = S 
0,75
S1 =v1t1 =30km.
Vậy hai xe gặp nhau tại vị trí cách A là 30km
0,25 
2) (2,0 đ)
- Thời gian đi trên đoạn đường:
+ Thứ nhất: 
0,25
+ Thứ hai: 
0,25
Theo bài ra: 
0,5
Mà: S1 + S2 =S 
0,5
Vận tốc trung bình của người đó trên cả đoạn đường AB là:
km/h
0,5
2
(4,0)
a) (2,0 đ)
Đổi m1 = 500g = 0,5kg
 V =2 lít có khối lượng m2 =2kg
0,5
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là:	Q1 = m1c1 (t2 – t1) = 0,5.880.(100 – 25) = 33000 (J)
0,5
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25oC tới 100oC là:
	Q2 = m2c2 (t2 – t1) = 2.4200.(100 – 25) = 630000 (J)
0,5
Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:
	Q = Q1 + Q2 = 663000 (J)	
0,5
b) (2,0 đ)
Nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 7 phút là: Qtp
	Mà: mà Qtp = A = P.t 
0,75
0,5
	Vậy: P = 
0,75
3
(5,0)
a) (2,5 đ)
Vì RV rất lớn nên mạch điện trở thành [(R2ntR3)//R1]ntR4
 R23 = R2+R3 = 6
 ; 
0,25
RAB = R123 + R4 = 2+1 = 3
0,25
Vì [(R2ntR3)//R1]ntR4 nên:
A
0,5
Từ đó: UAC =U1 = I.R123 = 3.2 = 6V
0,25
UBC = U4 =I.R4 = 3.1 = 3V
0,25
 ; 
0,5
UDC = U3 =I3R= 3V
UDB = UDC + UCB = 3+3 = 6V; Vôn kế chỉ 6V
0,5
b) (2,5 đ)
Do ampe kế có điện trở rất nhỏ nên ta chập D với B.
Mạch điện trở thành [(R3//R4)ntR1]//R2
; R134 =R1 + R34 = 3,75
0,5
Cường độ dòng điện qua R1 và R34: 
0,25
Từ đó: U1 = R1I1= 3.2,4 = 7,2V; 
 U3 = U4 = I34R34 =1,8V
0,5
0,25
Ta có: U2 = UAB = 9V và cường độ dòng điện qua R2 là:
0,5
Tại nút D, ta có: IA = I2 + I3 = 3 +0,6 = 3,6A. 
0,25
Ampe kế chỉ 3,6A. Chiều dòng điện từ D đến B.
0,25
4
(5,0)
a) (2,0 đ)
Để bóng đèn sáng bình thường thì:
UĐ =UĐm = 6V
PĐ = PĐm= 3W
Khi đó: IĐ = IĐm =
RĐ = 
0,5
Vì (Rx//RĐ)ntR1 nên Ux = UĐ = 6 (V)
và U1 = UAB – UĐ= 6 (V)
0,5
 ; 
0,25
Vậy 
0,25
Điện năng tiêu thụ của mạch là: 
A = UIt = 12.1.10-3.2 = 0,024KW.h 
0,5
b) (3,0 điểm)
R1
Rx
R2
Điện trở tương đương của mạch: 
0,5
Dòng qua R1 là: 
0,5
Dòng qua biến trở: 
Ix =
0,5
Công suất trên biến trở:
 =
0,5
Áp dụng công thức Côsi ta được Px lớn nhất khi:
0,25
Khi đó Px max = 4 = 4
0,75
5
(1,0)
Gọi: thể tích nước, thể tích vật chìm (khi thả nổi) và thể tích của cả vật lần lượt là: Vn, Vch, V; chiều cao mực nước dâng lên khi vật chìm hoàn toàn là . Các trạng thái trong bình như hình vẽ.
H
H+h
H+h
Phần thể tích trong bình giới hạn từ mặt phẳng mép nước trở xuống ở mỗi trường hợp là: (1)
0,25
Khi vật nổi: P = FA 10DV = 10D0Vch (2)
0,25
Thay (1) vào (2) được: DSh = D0Sh 
0,25
Vậy, chiều cao mực nước cần tìm: H’ = H+h = 25cm.
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.