Tài liệu Bộ đề đáp án thi học sinh giỏi môn vật lý lớp 9 năm 2015 cd

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THANH OAI Môn: Vật lí TRƯỜNG THCS CAO DƯƠNG Năm học: 2015 – 2016 (Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu 1 ( 5 điểm): Một người đi từ A tới B với thời gian dự định là t. Nếu người đó đi với vận tốc v1 là 36 km/h thì đến B sớm hơn thời gian dự định là 18 phút. Còn nếu đi với vận tốc v2 là 24 km/h thì đến B muộn hơn dự định là 27 phút. a) Tìm độ dài quãng đường AB. b) Nếu người đó muốn đến B đúng thời gian dự định thì phải đi bao lâu với vận tốc v 1? bao lâu với vận tốc v2? + U - Câu 2 ( 6 điểm): Cho mạch điện sau: r Rx Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi. Điện trở r nối tiếp biến trở con chạy Rx. Bỏ qua điện trở của dây nối. Chỉnh Rx = 4  thì công suất tỏa nhiệt trên Rx là P1 = 16W Chỉnh Rx = 6  thì công suất tỏa nhiệt trên Rx là P2 = 13,5W a) Tìm U và r. b) Chỉnh Rx đến giá trị nào để công suất tiêu thụ trên Rx đạt cực đại? Px max = ? Câu 3 ( 6 điểm): Một bếp điện trên có điện trở 120  hoạt động bình thường khi có cường độ dòng điện 2,4 A chạy qua. a) Dùng bếp điện trên để đun sôi ấm nước 1 lít có nhiệt độ ban đầu là 25 0C hết 14 phút.Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Tính hiệu suất của bếp. b) Bếp được làm bằng dây điện trở có tiết diện 1,4mm 2 quấn quanh một lõi sứ hình trụ cách điện có đường kính 2cm gồm 2345 vòng. Dây điện trở làm bằng vật liệu gì? Câu 4 ( 3 điểm): Hai vật có thể tích bằng nhau, khi thả húng vào trong nước thì phần chìm của vật 1 chiếm một phần tư thể tích của vật, phần nổi của vật 2 chiếm một phần tư thể tích của vật. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3. a) So sánh lực đẩy Acsimet tác dụng lên hai vật. b) Tính khối lượng riêng của mỗi vật? ----------------Hết-------------- PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THANH OAI Môn: Vật lí 9 TRƯỜNG THCS CAO DƯƠNG Năm học: 2015-2016 Câu 1: (5 điểm) a)Gọi quãng đường AB dài là: S ( km) ( S > 0) 0,5 điểm Đổi 18’ = 0,3h và 27’ = 0,45h Khi đi với vận tốc = 36km/h thì thời gian đi từ A -> B là: ( h) Và đi với vận tốc = 24km/h thì thời gian từ A-> B là: 1 điểm = ( h) Theo đầu bài ta có: Hay: => + 0,3 = + 0,3 = - 4,5 - 0,45 - 0,45 Giải phương trình ta được S= 54 km. Vậy quãng đường AB dài 54 km b) Thời gian dự định của người đó là: Gọi thời gian người đó đi với vận tốc (0 < 1 điểm 0,5 điểm trên quãng đường AB là: ( h) 0,5 điểm < 1,8) =>Thời gian người đó đi với vận tốc trên quãng đường AB là: 1,5 - (h) Theo đầu bài ta có: S=  54 = ) ) 1 điểm Giải phương trình ta được: Vậy để đi đến B đúng thời gian dự định thì người đó đi 0,9 h với vận tốc , 0,9h với vận tốc 0,5 điểm Câu 2: (6 điểm) + U Điện trở của mạch là: R = r + Rx Cường độ dòng điện chạy qua Rx là: R điểm Công suất tỏa nhiệt trên Rx là: Px=I2. Rx= ( *) a)Khi Rx = R1 = 4Ω thì Px = P1 = 16W Ta có: 16 = U2 = 4 =  U = 2. 1 điểm (1) Vì U > 0 + Khi Rx = R2 = 6Ω thì: P x = P2 = 13,6 W Ta có: 13,6 = U2 =[1,5(r + 6)]2  U = 1,5( r + 6) (2) Vì U >0 Giải ( 1) và ( 2) ta được U = 12V R = 2Ω a) Từ ( *) ta có: Px = U2 . = U2 0,5 Rx 1 điểm 0,75 điểm Px = 0,25 điểm Để Px đạt max thì: 0,5 điểm min Theo bất đẳng thức cosi ta có: 0,5 điểm Mẫu số: min  Rx .4. r 0,5 điểm  4.r Rx => Px max =  Px max  U 2 12 122    18W 4.r 4.r 4.2 0,5 điểm 2  r  r Px max    1  4 Rx  Rx  2  r     1  0  Rx  r   1  Rx  r  2 Rx 0,5 điểm Vậy để Px max thì Rx = 2  Câu 3: ( 6 điểm) a) Nhiệt lượng cần để đun sôi 1 kg nước ở 250 C là: 0,5 điểm Q = c.m. t = 4200. 1. ( 100 - 25) = 315 000 (J ) 0,5 điểm Nhiệt lượng bếp điện tỏa ra trong 14 phút là: A = I2 . R.t 0,5 điểm 2 = 2,4 . 120 . 14. 60 = 580 608 ( J) 0,5 điểm Hiệu suất của bếp là: H % = Q .100% A Thay số ta được: H %= 54,25% Vậy hiệu suất của bếp là: 54,25% b) Tóm tắt: S = 1,4 mm2 = 1,4 .10 - 6 d = 2cm = 2. 10-2m n = 2345 vòng R = 120  0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm  ? Chu vi của lõi sứ là: C =  .d Chiều dài dây điện trở bếp là: l = c.n => l =  .d .n 0,5 điểm l S R.S R.S  =>   l  .d .n Ta có: R =  . 0,5 điểm Thay số: = 1,44.10-6Ω m 0,5 điểm Vậy dây điện trở của bếp làm bằng hợp kim Nicrôm. Câu 4: ( 3 điểm) r F1 0,5 điểm r F2 -------------------------------------r P 1 Gọi thể tích 2 vật là V 0,5 điểm r P2 ( V > 0) => Phần thể tích chìm trong nước của vật 1 là: 1 V 4 Và phần thể tích chìm trong nước của vật 2 là: Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật 1 là: F1 = d n . 0,25 điểm 3 V 4 V 4 Và lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật 2 là: F2 = d n . d n .V 3dnV . và F2  4 4 a)  F2  F1 F1  0,25 điểm 3V 4 0,25 điểm Vậy lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật 2 lớn hơn b) Vì 2 vật đã nổi cân bằng trên mặt nước nên ta có: P1 = F1 ( 1) và P2 = F2 (2) Mà: P1 = d1.V ( d1 là trọng lượng riêng của vật 1) d n .V 4 d 10000  n   2500( N / m3 ) => d1= 4 4 => d1. V =  0,25 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm Ta cũng có: P2 = d2 . V d2 là trọng lượng riêng của vật 2 nên: 3 .d n .V 4 3 => d2 = .d n  7500( N / m3 ) 4 d2 . V = Vậy khối lượng riêng của vật 1 là: 250 kg/m3 và khối lượng riêng của vật 2 là: 750 kg/m3 0,25 điểm 0,25 điểm Cao Dương ngày 20 tháng 10 năm 2015 DUYỆT CỦA BGH Người ra đề Hoàng Thị Xuân Quỳnh