Đề thi học sinh giỏi huyện môn Vật lý Lớp 9 - Trường THCS Thanh Bình (Có đáp án)

UBND HUYỆN THANH HÀ
TRƯỜNG THCS THANH BÍNH.
ĐỀ HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP.9
MÔN: VẬT LÍ 
Thời gian làm bài:150 phút.
( Đề này gồm.05.câu, 02trang)
Số phách
(Do Trưởng phòng
GD&ĐT ghi)
Người ra đề
(Ký và ghi rõ họ tên)
Xác nhận của Ban giám hiệu
(Ký tên, đóng dấu)
Số phách
(Do Trưởng phòng
GD&ĐT ghi)
Phần phách.
 ĐỀ BÀI
Câu 1 (2 điểm). Hai ô tô cùng lúc khởi hành từ A đến B, xe ô tô thứ nhất trong nửa quãng đường đầu đi với vận tốc V1 = 40km/h và nửa quãng đường sau đi với vận tốc V2 = 60km/h. xe ôtô thứ 2 trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc V1 = 60km/h và nửa thời gian sau đi với vận tốcV2 = 40km/h. hãy tính xem ô tô nào đến trước 
Câu 2.(1.5 điểm). Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ 
t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 0C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ 
t3 = 450C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 100C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác.
 Câu 3 (2 điểm). Cho mạch điện như hình 1, trong đó R1 = R; 
R2 = 3R; R3 = 4R; R4= 2R; điện trở các ampe kế không đáng kể. Hiệu điện thế 
giữa hai đầu mạch P và Q không đổi. Khi khóa K đóng thì Ampe kế A1 chỉ 1,2A. Tính số chỉ của ampe kế A2 khi 
K đóng 
K mở 
Câu 4 (2,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ : U= 6V, bóng đèn Đ có điện trở 
A
Rđ = 2,5 và hiệu điện thế định mức Uđ = 4,5V. MN một dây điện trở đồng chất, tiết diện đều . Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế. 
Cho biết bóng đèn sáng bình thường và số chỉ của
 ampe kế I = 2A. Xác định tỉ số . 
Thay đổi điểm C đến vị trí sao cho tỉ số 
NC = 4MC. Chỉ số của ampe kế khi đó bằng bao nhiêu?
 Độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào? 
Câu 5.( 2 điểm )
 a) Người ta pha 3 lít nước ở 15oC với 1 lít nước ở 35oC tìm nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa).
 b) Khi cân bằng nhiệt sảy ra người ta dùng một dây đun điện có công suất là 1000W để đun lượng nước nói trên hỏi sau bao lâu thì nước sôi? (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa). Cho biết nhiệt dung riêng của nước là: 4200J/Kgk.
 c) Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80%. Hỏi sau khi đun sôi nếu bỏ dây đun ra thì sau bao lâu nước trong bình hạ được 10oC?
UBND HUYỆN THANH HÀ
TRƯỜNG THCS THANH BÍNH
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: Vật lí
 (Hướng dẫn chấm  gồm 05trang)
Câu
Đáp án
Điểm
1(2điểm)
V1 = 40km/h V1/ = 60km/h
V2 = 60km/h V/2 = 40km/h
So sánh t1 và t2
Gọi t1 là thời gian xe thứ 1 đi hết quãng đường
	t2 là thời gian xe thứ 2 đi hết quãng đường.
Thời gian xe thứ nhất đi hết quãng đường.
 t1 = 	hay t1 = 	(1)	
Quãng đường xe thứ 2 đi (quãng đường AB)
S = V1/ . = 	Suy ra thời gian xe thứ 2 đi hết quãng đường
 t2 = 	 hay t2 = 	(2)	từ (1) và (2) t1 t2 . 
Vậy xe thứ 2 đến B trước	 xe thứ 1	
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2(1.5điểm)
+ Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của hệ là t, ta có
m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t)	(1)	
mà t = t2 - 9, t1 = 23 oC, c1 = 900 J/kg.K, c2 = 4200 J/kg.K
thay vào (1) ta có :
900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9)
 900(t2 - 32) = 4200.9 => t2 = 740C và t = 74 - 9 = 650C
Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t', ta có
	2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t')	(2)	
mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 oC , 	
Thay vào (2) ta có: 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55)
 	 suy ra c = 2550 (J/kg.K)
Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.K	
0,5
0,25
0,5
0,25
3(2điểm)
a.(1,5điểm)
+Khi K đóng. Theo đề rA1=0 nên UMN = rA1.IA1=0 và có thể coi bộ điện trở gồm (R1//R3)nt (R2//R4). 
Mạch điện như hình vẽ Hình 1a.
Điện trở của toàn mạch :
Đặt I là cường độ dòng điện trong mạch chính (đi qua ampe kế A2).
Ta có: UPM=UPN => R1I1=R3I3 => 
Suy ra: và (1)
Tương tự ta có: R2I2=R4I4 =>
Suy ra: và (2)
Từ 1 và 2 ta có I4 > I3
Nên IA1= I4 - I3=0,6I - 0,2I=0,4I
Theo đề bài IA1=1,2A; suy ra 
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
b. (0,5điểm)
+Khi K mở. Bộ điện trở gồm (R1+R2)//(R2+R4) (Hình 1b)
Điện trở của bộ là Rm: 
Đặt I’ là chỉ số ampe kế A2 khi mở khóa K, ta có:
UPQ=IRd=I’Rm => IA2’=I’=
0,25
0,25
4(2,5điểm)
a.(1,5điểm)
 Đ
A
 RMC RNC
 + -
a.) Vẽ lại mạch tương đương (như hình vẽ).
 Cấu trúc mạch: RMC nt (Đ // RCN ) 
 Để đèn sáng bình thường thì : Iđ = Iđm = A
 Ta có: IMC = IA = I = 2A. 
 Cường độ dòng điện qua phần CN của sợi dây:
 ICN = I - Iđ = 2 - = A.
 Hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn dây :
 UCN = Uđ = 4,5V ; 
 UMC = U - Uđ = 6 – 4,5 =1,5 V.
 Điện trở của các đoạn dây là: RMC = 0,75 . 
 RNC  = 22,5. 
 Mặc khác: RMC = ; : RNC = 
 = 
 Hay CN = 30 .MC.
 Điện trở của các đoạn dây MN: RMN = 22,5 + 0,75 = 23,25 ().
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b.(1đ)
0,25
0,25
0,25
0,25
 Khi NC = 4 MC:
Ta có: RMN = 5RMc = 23,25 .
 RMC = 4,65 . ; RNC =18,6 .
Điện trở tương đương của mạch: Rtđ = 6,85 .
Số chỉ của ampe kế khi đó: IA = = = 0,88A .
 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây MC: 
 UMC = RMC . IA = 4,1V. 
Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn :
 Uđ = U - UMC = 1,9 V < Uđm = 4,5 V.
Do đó đèn sáng yếu hơn mức bình thường
5.(2điểm)
a. (0,5đ) 
 3 lít nước có khối lượng là 3kg = m1
1 lít nước có khối lượng là 1kg = m2
Gọi nhiệt độ cuối cùng của H2 là 
- Ta có NL thu vào của 3kg nước tăng nhiệt độ từ 150c : là : Q1 = Cm1 ( - 15)
- Ta có NL tỏa ra của 1kg nước hạ nhiệt độ từ 350c : là : Q2 = Cm2 (35 -)
Theo PT cân bằng nhiệt ta có Q1 = Q2
 Cm1 ( - 15) = Cm2 (35 -)3 ( - 15) = 1 (35 -) 
 3 - 45 = 35 - 4 = 80 = 200c 
0,25
0,25
b. (0,5đ) 
Nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho 4kg nước để tăng nhiệt độ từ 200c 1000c là: 
Q3 =Cm (J) 
Vậy thời gian để dun sôi lượng nước là :
Theo CT : A = Pt 
 t = 
0,25
0,25
c.(1,0đ)
Thực tế hiệu suất truyền nhiệt đạt 80% tức là 20% hao phí ra môi trường. 
Vậy công suất của dây 1000W có nghĩa cứ 1 giây cung cấp cho nước môi trường 1000J Mỗi giây môi trường lấy mất 200J. 
Năng lượng 4kg nước tỏa ra để hạ được 100c là:
Q4 = Cm 
Vậy thời gian để nước hạ được 100c là :
t = 
0,25
0,25
0,25
0,25
..Hết