Đề thi và đáp án tham khảo thi học sinh giỏi vật lý lớp 9 bồi dưỡng (19)

Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng.. Tính thời gian đi tổng cộng của thuyền.. b Tính công suất toả nhiệt lớn nhất trên biến trở.. Biết rằng mạch đ

Trang 1

PHÒNG GD&ĐT THANH OAI

TRƯỜNG THCS THANH VĂN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9

(Năm học 2015 - 2016)

MÔN: VẬT LI

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (5 điểm)

a Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng Nếu chúng chuyển

động lại gần nhau thì cứ 5 giây khoảng cách giữa chúng giảm 8m Nếu chúng chuyển

động cùng chiều ( độ lớn vậ tóc như cũ) thì cứ sau 10 giây khoảng cách giữa chúng

lại tăng thêm 6m Tính vận tốc của mỗi vật

b Một chiếc thuyền đi từ bến A đến bến B trên một dòng sôn rồi quay về A biết

rằng vận tốc của thuyền trong nước yên lặng là 12km/h Vận tố của dòng nước so với

bờ sông là 2km/h khoảng cách AB là 14 KM Tính thời gian đi tổng cộng của

thuyền

Câu 2 (6 điểm) R1 A R B

Một biến trở có giá trị điện trở toàn phần R= 120Ω

nối tiếp với một điện trở R1 Nhờ biến trở có thể làm thay C

đổi cường độ dòng điện trong mạch từ 0,9A đến 4,5A

a) Tính giá trị của U và điện trở R1

b) Tính công suất toả nhiệt lớn nhất trên biến trở

(Biết rằng mạch điện được mắc vào hiệu điện thế

U không đổi)

Câu 3: (6 điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ Biết U = 6V, các

Ampekế và khóa K có điện trở không đáng kể,

R1 = 6Ω; R2 = 4Ω; R4 = 3Ω; R5 = 6Ω

a Khi K mở A1 chỉ 0,5A Tính R3?

b Tính số chỉ của Ampekế khi khóa K đóng?

Câu 4: (3 điểm)

Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 300g chứa m2 = 2kg nước ở nhiệt độ t1= 300C Người ta thả vào nhiệt lượng kế đồng thời hai thỏi hợp kim giống nhau, mỗi thỏi có khối lượng

m3= 500g và đều được tạo ra từ nhôm và thiếc, thỏi thứ nhất có nhiệt độ t2 = 1200C, thỏi thứ hai có nhiệt độ t3 = 1500C Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là t =35 0C Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong mỗi thỏi hợp kim Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là:

C1 = 900 J/kg.K, C2 = 4200 J/kg.K, C3 = 230 J/kg.K (Không có sự trao đổi nhiệt với môi trường

và không có lượng nước nào hoá hơi).

Hết

-A2

A1

R4 R2

R1

R3

R5

M N

K P

Q

Trang 2

PHÒNG GD&ĐT THANH OAI

TRƯỜNG THCS THANH VĂN

ĐÁP ÁN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LI 9 NĂM HỌC: 2015 – 2016

Câu 1: (5đ)

a Gọi S1, S2 Là quãng đường đi được của các vật

v1,v2 Là vận tốc của hai vật

Ta có: S1 =v1t2 ,

S2= v2t2

Khi chuyển động lại gần nhau độ giảm khoảng cahs của hai vật bằng tổng quãng đường hai vật đã đi :

S1 + S2 = 8 m

S1 + S2 = (v1 + v2) t1 = 8

v1 + v2 =

1

2 1 t

S + S

=

5

8 = 1,6 (1)

- Khi chúng chuyển động cùng chiều thì độ tăng khoảng cách giữa hai vật bằng hiệu quãng quãng đường hai vật đi: : S1 - S2 = 6 m

S1 - S2 = (v1 - v2) t2 = 6

v1 - v2 =

1

2 1 t

S

=

10

6 = 0,6 (2) Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta được LÊy (1) céng (2) vÕ 2v1 = 2,2

v1 = 1,1 m/s

Vận tốc vật thứ hai : v2 = 1,6 - 1,1 = 0,5 m/s

b Gọi t1 , t2 Là thời gian thuyền xuôi dòng từ A ->B Và ngược

dòng từ B-> A

- Gọi V1 , V2 là vận tốc thuyền trong nước yên và vận tốc dòng

nước

- Ta có t1 = V1 V2

S

+

0,5đ

0,75đ

0,5đ

0, 5đ

Trang 3

- Thay số được t1 + t2 =14 2 2

2 12

12 2

− = 2,4 giê 0,5đ

Trang 4

Câu 2: 6đ

a, Cường độ dòng điện lớn nhất khi con chạy C ở vị trí A,và nhỏ nhất

khi C ở vị trí B của biến trở:

4,5 =

1

R

U

=> 4,5 R1 = U (1) Và 0,9 = R 120

1 +

U

=> 0,9 ( R1 + 120) = U (2) Giải hệ phương trình (1) và (2)

Ta được R1 = 30 (Ω ) ; U= 135 (V)

b) Gọi Rx l à phần điện trở từ A đến C trên biến trở, thì công suât toả

nhiệt trên phần đó bằng :

Px = Rx I2 = Rx ( )2

1

2

x

R R

U

+

Chia cả tử số và mẫu số cho Rx ta được

Px =

1

2 1

2

2R

R R R U

x x

+ + (3)

để Px đạt giá trị cực đại, mẫu số của nó phải cực tiểu, tức

X

R

R2

1 + Rx cực tiểu

Vì tích của hai số hạng

X

R

R2

1 và Rx là hằng số nên ta áp dụng bất đẳng

thức cosi ta được:

X

R

R2

1 + Rx ≥ 2. X

X

R R

R

.

2

1 = 2 R1

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi:

X

R

R2

1 + Rx = 2.R1

⇔ 2

1

X

R = 2 R1 Rx

⇔ 900 + 2

X

R = 60 Rx

⇔ 2

X

R - 60 Rx + 900 = 0 Giải ra ta được Rx = R1 = 30 (Ω)

135 2

0,5đ 0,5đ 1đ

0,75đ

0, 75đ

1đ

0,75đ

Trang 5

R13 = R1 + R3 = 6 + R3

Rtđ = R4 + + + 5 =

2 13

2

13

R R R

R R

3 + (6 +R3) 4/ (6 +R3+4) + 6 = ++ =

3

3 10

13 114

R

12 → R3 = 6Ω

b Khi K đóng, mạch điện có dạng : {[(R1 //R4)ntR2] // R3}nt R5

R14 = R1.R4/ (R1 + R4) = 2 Ω

R124 = R14 + R2 = 2 + 4 = 6 Ω

RAB = R1234 = R124 R3/ (R124 + R3) = 6.6/(6 +6) = 3 Ω

RMN = R1234 + R5 = 3 + 6 = 9 Ω

Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng số chỉ của A1

Ia1 = UMN/RMN = 6/9 = 2/3A

*Tai nút A : Ia1 = Ia2 + I4 → Ia2 = Ia1 – I4 (1)

Ia1= I5 = 2/3A, U5 = I5.R5 = 6 = 4V

UAB = UMN - U5 = 6 – 4 = 2V

I14 = I2 = = = A

U14 =I14 R14 = 2 =

I4 = = A

Thay I4 vào (1) được: Ia2 = - = ≈ 0,44A

2đ

Câu4 : 3đ

Trang 6

Gọi khối lượng của nhôm có trong mỗi thỏi hợp kim là: m (kg) (0 <

m < 0,5 kg)

Khối lượng của thiếc trong mỗi thỏi hợp kim là: m3 – m

Hợp kim toả nhiệt:

Qtoả= [m.c1 + (m3 - m).c3 ](t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ](t3 - t)

Nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế thu nhiệt:

Qthu= ( m1.c1 + m2.c2).(t - t1)

Ta có: Qtoả = Qthu

⇔ [m.c1 + (m3 - m).c3 ](t2 - t) +[m.c1 + (m3 - m).c3 ](t3 - t)=( m1.c1 +

m2.c2).(t - t1)

⇔ [m.900 + (0,5 - m).230] (120 - 35)+[m.900 + (0,5 - m).230]

(150 - 35)

= (0,3.900 + 2.4200).(35 - 30)

=> m ≈ 0,152 kg

Vậy khối lượng của nhôm trong mỗi thỏi hợp kim là 0,152 kg; Khối

lượng thiếc có trong hợp kim là: 0,5 - 0,152 = 0,348 kg

0,5đ

0,5đ 0,5đ

1đ

0,5đ

Duyệt của BGH Xác nhận của tô Ngưởi ra đề

Nguyễn Thị Thực

Định dạng
Số trang	6
Dung lượng	131,5 KB