Đề thi chọn học sinh giỏi huyện bậc THCS năm học: 2013 - 2014 môn vật lí 9

PHÒNG GD–ĐT NGHI LỘC
( Nghệ An)
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN BẬC THCS 
NĂM HỌC: 2013-2014
MÔN VẬT LÍ 9 
 (Thời gian: 150 phút, không kể thời gian phát đề) - Mã đề 27-
Câu 1.(5,0 điểm) Một cầu thang cuốn đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng lầu trong siêu thị. Cầu thang trên đưa một người hành khách đứng yên lên lầu trong thời gian t1=1phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì người hành khách đó phải đi mất thời gian t2=3phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động, đồng thời người hành khách đi trên nó thì phải mất bao lâu để đưa người đó lên lầu?
Câu 2. (5,0 điểm) Một quả cầu kim loại có khối lượng riêng D = 7500 kg/m3 nổi trên mặt nước. Biết tâm của quả cầu nằm trên cùng mặt phẳng với mặt thoáng của nước. Bên trong quả cầu có một phần rỗng có thể tích V0. Biết khối lượng của quả cầu là 350g, khối lượng riêng của nước Dn = 103 kg/m3.
a) Tính V0.
b) Người ta bơm nước vào phần rỗng của quả cầu. Hỏi phải bơm khối lượng nước là bao nhiêu để quả cầu bắt đầu chìm toàn bộ trong nước?
Câu 3. (5,0 điểm) Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở nhiệt độ 250C. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh. 
A
+
_
R1
R3
R2
R0
R4
M
N
K
D
A
V
B
E
Câu 4. (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UMN = 24V không đổi, các điện trở R1 = 2W; R2 = 3W; R3 = 4W; R4 = 4W; R0 = 2W. Cho rằng ampe kế và khóa K có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở rất lớn.
 a) Khi K mở, tính cường độ dòng điện qua mạch chính và số chỉ của vôn kế.
 b) Khi K đóng tính số chỉ của ampe kế và vôn kế.
 c) Hoán vị vôn kế và ampe kế, hãy tính lại số chỉ của vôn kế và ampe kế khi K đóng. 
----------Hết---------
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 9
NĂM HỌC: 2013-2014
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
(5,0 điểm)
Gọi l là chiều dài của cầu thang;
 v1, v2 lần lượt là vận tốc của cầu thang, vận tốc của người đối với cầu thang.
- Khi người đứng yên trên cầu thang chuyển động đưa người lên tầng lầu, ta có: 
 l = v1t1 = 60v1
- Khi cầu thang đứng yên, người đi lên tầng lầu, ta có: 
 l = v2t2 = 180v2
Từ đó suy ra: 60v1= 180v2 Û v1 = 3v2 (1)
- Khi cầu thang chuyển động, đồng thời người đi trên nó lên tầng lầu, ta có: 
 l = (v1 + v2)t Þ t = (2)
Thay (1) vào (2), ta có: t = (giây)
Vậy: Nếu cầu thang chuyển động, đồng thời người hành khách đi trên nó thì phải mất 45 giây thì người đó lên được lầu. 
0,5
1,0
1,0
1,0
1,0
0,5
Câu 2
(5,0 điểm)
a) Gọi V là thể tích của quả cầu.
Vì quả cầu nằm cân bằng trên mặt nước nên ta có: 
 FA= P Þ 10Dn=10m 
Þ V = 
Thể tích kim loại làm nên quả cầu là:
 V1 = 
Thể tích phần rỗng của quả cầu: 
 V0 = V – V1 = 700 - » 653(cm3)
b) Khi quả cầu bắt đầu chìm trong nước, ta có: F¢A = P
Þ 10DnV = 10(m+mn) 
Þ mn = DnV – m = 1000.0,7.10-3 – 0,35 =0,35(kg) = 350(g)
Vậy: Khối lượng nước đổ vào để quả cầu bắt đầu chìm toàn bộ trong nước là: mn= 350gam.
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
Câu 3
(5,0 điểm)
Gọi P là công suất tỏa nhiệt của ấm.
Nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong thời gian t = 20phút = 1200giây là:
 QTỏa = Pt = 1200P
Nhiệt lượng mà ấm nước thu vào: 
 QThu = (m1C1 + mC)(t2 – t1) = (0,5.880 + 2.4200)75 = 663000(J)
Vì 30% nhiệt lượng tỏa ra môi trường nên ta có phương trình: 
 QTỏa .70% = QThu 
 Þ 1200P .0,7 = 663000 Û P » 789,3(W).
Vậy: Công suất tỏa nhiệt của ấm là P = 789,3W.
0,5
1,0
1,0
1,0
1,0
0,5
Câu 4
(5,0 điểm)
N
-
A
M
+
B
C
R1
R3
R2
R4
R0
•
•
V
Hình 1
IA
®
®
®
®
I1
I
I2
 a, Khi K mở, ta có sơ đồ mạch điện tương đương: 
RAB = (W)
RMN = RAB + R4 + R0 = 2+4+2 = 8(W)
Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = 
Số chỉ của vôn kế: Uv = UAB = I.RAB = 3.2 = 6(V)
I1
N
-
A
M
+
B
C
R1
R3
R2
R4
R0
•
•
V
Hình 2
I2
I3
®
®
®
®
®
IA
b, Khi K đóng, ta có sơ đồ mạch điện tương đương: 
R234 = (W)
 RAD = (W)
RMN = RAD + R0 = +2 = (W)
Cường độ dòng điện qua mạch chính: I = 
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AD: UAD = I.RAD = 7. = 10(V)
Cường độ dòng điện qua R1: I1 = 
Cường độ dòng điện qua R2: I2 = 
Hiệu điện thế hai đầu R3: U3 =U34 = I2.R34 = 2.2 = 4(V)
Cường độ dòng điện qua R3: I3 = 
Số chỉ của ampe kế: IA = I1 + I3 = 5 + 1 = 6(A)
Số chỉ của vôn kế: Uv = U2 = I2R2 = 2.3 = 6(V)
c. Khi K đóng, hoán vị vôn kế và am pe kế. Lúc này R1, R2, R3 bị nối tắt. Mạch điện chỉ còn lại R4 nt R0 (Sơ đồ mạch điện tương dương như hình 3).
Số chỉ của ampe kế:
 IA = I = 
N
-
A
M
+
R4
R0
•
•
V
Hình 3
®
®
I
I2
Số chỉ của vôn kế: UV = U4 = I.R4 = 4.4 = 16(V)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
(Chú ý: Nếu thí sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa)