Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Lớp 9 THCS môn Vật lý - Bảng A (Có đáp án)

 Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 thcs
 Môn thi: vật lý- Bảng A
 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4,0 điểm).
 Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian dự 
 định t. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v 1 = 48 km/h thì xe tới B sớm 
 hơn dự định 18 phút. Nếu xe chuyển động từ A đến B với vận tốc v2 = 12 km/h thì 
 xe đến B muộn hơn dự định 27 phút.
 a. Tìm chiều dài quãng đường AB và thời gian dự định t. 
 b. Để đến B đúng thời gian dự định t, thì xe chuyển động từ A đến C (C nằm trên 
 AB) với vận tốc v 1 = 48 km/h rồi tiếp tục từ C đến B với vận tốc v 2 = 12 km/h. 
 Tìm chiều dài quãng đường AC. 
Câu 2 (4,0 điểm).
 0
 Có một số chai sữa hoàn toàn giống nhau, đều đang ở nhiệt độ txC . Người ta 
 thả từng chai lần lượt vào một bình cách nhiệt chứa nước, sau khi cân bằng nhiệt 
 0
 thì lấy ra rồi thả chai khác vào. Nhiệt độ nước ban đầu trong bình là t 0 = 36 C, 
 0
 chai thứ nhất khi lấy ra có nhiệt độ t 1 = 33 C, chai thứ hai khi lấy ra có nhiệt độ t 2 
 = 30,50C. Bỏ qua sự hao phí nhiệt.
 a. Tìm nhiệt độ tx.
 b. Đến chai thứ bao nhiêu thì khi lấy ra nhiệt độ nước trong bình bắt đầu nhỏ hơn 
 260C.
Câu 3 (4,0 điểm).
 R1 R2
 Cho mạch điện như hình 1: Các điện trở R1, R2, R3, R4 A
 và am pe kế là hữu hạn, hiệu điện thế giữa hai điểm A, B U
 B
 R3 R4
 là không đổi. C D
 a. Chứng minh rằng: Nếu dòng điện qua am pe kế I A = 0 A
 R R
 thì 1 = 3 . Hình 1
 R2 R4
 b. Cho U = 6V, R1 = 3  , R2 = R3 = R4 = 6  . Điện trở am pe kế nhỏ không đáng 
 kể. Xác định chiều dòng điện qua ampe kế và số chỉ của nó?
 c. Thay am pe kế bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Hỏi vôn kế chỉ bao nhiêu? 
 cực dương của vôn kế mắc vào điểm C hay D.
Câu 4 (4,0 điểm). Hướng dẫn và biểu điểm Chấm đề chính thức
 (Hướng dẫn và biểu điểm chấm gồm 04 trang)
 Môn: vật lý - bảng A
 ----------------------------------------------
Câu Nội dung điểm
 1 4,0
 a. Gọi t1, t2 lần lượt thời gian đi từ A đến B tương ưng với các vận tốc 
 v1, v2. Ta có: 0,25
 AB = v1t1 = v2t2
 AB = 48t1 = 12t2 t2 = 4t1 (1) 0,25
 18 27
 Theo bài ra ta có t1 = t (2) ; t2 = t (3)
 60 60 0,5
 27 18 33
 Thay (2) ; (3) vào (1) ta được: t = 4( t ) t = = 0,55 (h) 
 60 60 60 0,5
 33 18
 Quảng đường AB: AB = v1t1 = 48( - ) = 12 km
 60 60 0,5
 b. Chiều dài quãng đường AC
 Ta có: t = AC + BC
 48 12 0,5
 AC AB AC AC 12 AC
 t = = 
 48 12 48 12 0,5
 AC AC 3AC
 0,55 = 1 + 1 
 48 12 48 0,5
 AC = 7,2 km 0,5
 2 4,0
 a Gọi q1 là nhiệt lượng toả ra của nước trong bình khi nó giảm nhiệt 
 0 0
 độ đi 1 C, q2 là nhiệt lượng thu vào của chai sữa khi nó tăng lên 1 C 0,5
 Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ nhất là:
 q1(t0 - t1) = q2(t1 - tx) (1) 0,5
 Phương trình cân bằng nhiệt giữa bình với chai sữa thứ 2 là:
 q1(t1 - t2) = q2(t2 - tx) (2) 0,5
 0 0 0
 Chia (1) cho (2) rồi thay số với t0 = 36 C, t1 = 33 C, t2 = 30,5 C ta 
 được:
 3 33 t
 x 0,5
 2,5 30,5 tx
 0
 Giải ra ta có tx = 18 C 0,5
 b. 0 q2 1
 Thay tx = 18 C vào (1) và (2) 
 q1 5 0,25
 q1t0 q2tx (q1t0 q1tx ) (q1tx q2tx ) q1
 Từ (1) t1 = = tx + .(t0 tx ) 
 q1 q2 q1 q2 q1 q2 0,25 U
 Hiệu điện thế trên R12: U12 = R12 = 2,4V
 R12 R34
 U12 2,4
 cường độ dòng điện qua R1 là I1 = 0,8A
 R1 3 0,25
 Hiệu điện thế trên R34: U34 = U U12 = 3,6V
 U34 3,6
 cường độ dòng điện qua R3 là I3 = 0,6A
 R3 6 0,25
 Vì I3 < I1 dòng điện qua am pe kế có chiều từ C D. Số chỉ của 
 am pe kế là: 0,5
 IA = I1 - I3 = 0,8 - 0,6 = 0,2A
c. Theo bài ra RV = ∞ nối vào C, D thay cho am pe kế khi đó:
 U 6 2
 I1 = I3 = A
 R1 R3 3 6 3
 U 6
 I2 = I4 = = 0,5A
 R2 R4 6 6
 0,25
 2
 Hiệu điện thế trên R1: U1 = I1R1 = .3 = 2V
 3
 Hiệu điện thế trên R2: U2 = I2R2 = 0,5.6 = 3V 0,25
 Ta có U1 + UCD = U2 UCD = U2 - U1 = 1V 0,25
 Vôn kế chỉ 1V cực dương vôn kế mắc vào C 0,25
4 4,0
a. Mắc R1 // (R2 nt R3):
 Hiệu điện thế lớn nhất mà R1 chịu được là U1 = 15.30 = 450 (V) 0,25
 Hiệu điện thế lớn nhất mà (R 2 nt R3) chịu được là U 23 = (10 + 20).5 0,25
 = 150 (V)
 Vì R1 // (R2 nt R3) nên hiệu điện thế lớn nhất là U = 150V 0,5
b. Cụm điện trở R1 // (R2 nt R3) có điện trở tương đương R = 
 R (R R )
 1 2 3 15 0,5
 R1 R2 R3
 Để cụm điện trở không bị cháy thì hiệu điện thế đặt vào cụm phải 
 thoả mãn: 0,25
 UR ≤ 150 V
 40W 4
 Theo bài ra dòng điện định mức mỗi đèn: Iđm = A
 30V 3 0,25
 Giả sử các bóng đèn được mắc thành một cụm có m dãy song song, 
 mỗi dãy có n bóng nối tiếp. Ta có: UR + n.UĐ = 220 (V) 0,5
 4
 15. m 30n 220 2m + 3n = 22 (*)
 3 0,5
 Với: m, n (nguyên dương) ≤ 7 (**) 0,5
 Từ (*) và (**) giải ra ta được: + m = 2 ; n = 6 (2 dãy // mỗi dãy 0,25
 6 bóng nối tiếp) 0,25 /
 / KO OL
 Do: ∆ KOL đồng dạng với ∆ KHS , (KO = dmin)
 HK SH
 D
 dmin 2 1,5
 = 1,5 dmin = 24 - 1,5dmin dmin = 9,6 (cm)
 16 d h 1
 min 0,5
 Chú ý: Học sinh giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.