Đề khảo sát chất lượng học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí - 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 
Năm học: 2015 - 2016
Môn: Vật lí 9
(Thời gian làm bài: 150 phút)
Câu 1 (4.0 điểm) Hai ô tô cùng xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng SAB. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với vận tốc không đổi v1 và đi nửa quãng đường sau với vận tốc không đổi v2. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với vận tốc không đổi v1 và đi nửa thời gian sau với vận tốc không đổi v2.
a. Tính vận tốc trung bình của mỗi ôtô trên quãng đường AB.
b. So sánh vận tốc trung bình của 2 ôtô. 
Câu 2 (4,5 điểm) Một thau bằng đồng có khối lượng 500g đựng 2lít nước ở 200C
a. Thả vào thau đồng một thỏi nhôm có khối lượng 1,5kg lấy ở lò ra, thấy thau nước nóng lên đến 30oC. Tìm nhiệt độ ban đầu của thỏi nhôm. 
b. Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước một thỏi nhôm như vừa lấy ở trên thì nhiệt độ khi cân bằng nhiệt của hệ lúc này là bao nhiêu? 
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt ra ngoài môi trường. Biết nhiệt dung riêng của nước, nhôm, đồng lần lượt là 4200J/kg.K; 880J/kg.K; 380J/kg.K
Rb
R1
Đ
A
B
C
Câu 3 (4 điểm) Cho mạch điện như hình 1 . 
Biết UAB= 18V, Rb là biến trở, R1= 12; bóng đèn Đ loại 12V – 6W.
a. Đèn sáng bình thường. Tính giá trị của Rb. 
b. Để công suất tiêu thụ trên Rb lớn nhất cần điều chỉnh Rb đến giá trị bao nhiêu ôm? Lúc đó độ sáng của đèn như thế nào?
 Hình 1
Câu 4 (6,0 điểm) R3
Rx
R2
R1
M
N
- B
A+
Hình 2
Cho sơ đồ mạch điện như hình 2.
Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B không đổi và UAB = 10V. Các điện trở R1 = 4W; R2 = 6W; R3 = 12W; với Rx là một biến trở.
1. Khi Rx= 8W:
a. Tính điện trở tương đương đoạn AB.
b. Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.
c. Mắc giữa hai điểm M, N bằng một vôn kế có điện vô cùng lớn. Tính số chỉ của vôn kế khi đó, cực dương vôn kế mắc ở điểm nào.
2. Thay vôn kế bằng một ampe kế có điện trở không đáng kể. Điều chỉnh Rx để ampe kế chỉ 0,4A. Tính giá trị Rx khi đó.
Câu 5 (1,5 điểm): Cho mạch điện như hình 3 trong đó các ampe kế đều giống nhau và có điện trở RA. Biết ampe kế A1 chỉ 7A, ampe kế A2 chỉ 1A. Xác định:
a. Tỷ số: 
..Hết
b. Số chỉ trên ampe kế A
A
A2
A1
R0
R0
M
A
BA
C
Hình 3
UBND HUYỆN NHO QUAN
PHÒNG GD&ĐT NHO QUAN
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI
Năm học: 2015 - 2016
MÔN: VẬT LÝ 9
Câu
Hướng dẫn
Điểm
a.(2,5 điểm)
1
3.5điểm
Vận tốc trung bình của xe 1 là:
1.25
Vận tốc trung bình của xe 2 là:
1.25
b.( 1,5điểm)
Ta có: 
1.0
Vậy vtb1vtb2
Dấu bằng chỉ xảy ra khi v1=v2
0.5
2
(4.5điểm)
a.(2.5điểm)
Đổi: m Cu = 200g = 0.2kg
 V2= 2l → m2 = 2 Kg
0.25
Gọi t là nhiệt độ ban đầu của thỏi nhôm.
0.25
Nhiệt lượng mà thau đồng và nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 30oC
Qthu = Qthu1 + Q Thu2
 = m1 c1 ∆t + m2 c2 ∆t = 0,2.380.(30-20) + 2.4200.(30-20)
 = 8 4760J
1.0
 Nhiệt lượng mà nhôm tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t xuống 30oC
Qtỏa = m3 c3∆t’ = 1,5.880. ( t – 30) = 1320. ( t- 30) J
0.5
Theo PTCBN: Qtỏa = Qthu
0.25
1320. ( t- 30) =84760
→ t ≈ 94,2oC
0.25
b. ( 2 điểm)
Gọi t’ là nhiệt độ của hệ khi cân bằng
Theo PTCBN: Q’tỏa = Q’thu
0.5
m3 c3∆t’’’ = m3 c3∆t’’ + m1 c1 ∆t ”+ m2 c2 ∆t” 
0.5
1,5.880. ( 94,2 – t’) = 1,5.880.(t’-30) +0,2.380.(t’-30) + 2.4200.(t’-30)
→ t = 37,7o C
1.0
3
(4điểm)
a.( 2.0 điểm)
Điện trở của đèn: ; 
0,5
Đèn sáng bình thường: UCB = Uđ = 12V => UAC = 6V
0,5
 ; I1 = 2Iđ = 1A
0,5
 I = I1 + Iđ = 1,5A => 
0,5
b. ( 2 điểm)
 Công suất tiêu thụ trên Rb: Pb= I2.Rb 
0,5
 mà 
0,5
Theo hệ quả của bất đẳng thức Côsi ta có Pb max khi Rb = RCB 
0,25
Thay số: Rb = 
0,25
Điện trở toàn mạch: R = Rb+ RCB= 16; I = ; 
 UCB= I.RCB = 9V < 12V
Đèn sáng yếu hơn bình thường.
0,5
4
(6điểm)
1. ( 4 diểm)
a.( 1.0 điểm)
R12 = R1 +R2 = 4+6 =10Ω
0.25
R3x = R3+Rx = 12+8= 20Ω
0.25
Rtđ= 
Vậy điện trở tương đương của mạch 20/3Ω
0.5
b. (1.5điểm)
Ta có: U12= U3X= UAB=10V
0.5
I12= U12/R12= 10/10=1A
→ I1 = I2 = 1 A
0.5
I3X = U3X/R3X = 10/20 = 0,5A
→ I3= IX =0,5A
0.5
c.(1.5 điểm)
Vì điện trở của vôn kế vô cùng lớn nên mạch điện có: (R1ntR2)//(R3ntRx)
0.25
U1= I1R1 = 1.4 = 4V; 
 U3= I3R3= 0,5.12 = 6V;
0.5
UMN = UMA + UAN = - UAM + UAN = -4+6 = 2V 
0.5
Cực dương của vôn kế mắc vào điểm M. Vôn kế chỉ 2 V 
0.25
2. (2 điểm)
 Rx
+ A
 - B
R1
R2
o 
o _
R3
M
Vì Ra ≈ 0→ VM= VN
→ Chập (M,N)
→SĐM:( R1//R3) nt (R2//Rx)
0.25
RAB = RAM + RMB =
0.25
0.25
 UAM = I.RAM = 
0.25
UMB = I.RMB = 
Cường độ dòng điện qua R1 và R2 lần lượt là:
 (1)
0.25
 (2)
Vì ampe kế chỉ IA = 0,4(A) ta có: = 0,4 
0.25
Từ (1) và (2) ta có: 0,4 
Giải ra ta được: 
0.5
5
(2điểm)
a. ( 1.5 Điểm)
 (1) 
 Cường độ dòng điện qua mạch MC: 
 (2)
 Từ (1) và (2) 
0.25
0.25
0.5
b. (0.5 điểm)
Dòng điện qua MC có cường độ:
	I1 = 
 Dòng điện qua ampe kế A: 
0.5
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.