Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 2015 – 2016 môn: Vật lý thời gian: 150 phút

TRƯỜNG THCS NGUYỄN TRỰC - TTKB
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015 – 2016
MÔN: VẬT LÝ
Thờigian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (5 điểm) Một khối gỗ hình hộpchữ nhật có tiết diện S = 40cm2, cao h = 10cm, có khối lượng 160g.
	a.Thả khối gỗ vào nước .Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên nước. Cho khối lượng riêng của nướclà D0 = 1000 kg/m3.
	b.Bây giờ người ta khoét một lỗ có diện tích S1 = 4cm2 và độ sâu h1 rồi lấp đầy chì có khối lượng riêng D1 = 11300kg/m3. Khi thả vào nước người ta thấy mực nước bằng với mặt trên của khối gỗ.Tìm h1của lỗ.
Câu 2:(6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. 
Biết R1 = R2 = R3 = 12 W ; R4 = 4 W, UAB = 36V. Ampe kế 
có điện trở rất nhỏ, vôn kế có điện trở rất lớn.
	a. Tìm số chỉ của vôn kế?
	b. Nếu thay vôn kế bằng ampe kế, tìm số chỉ của 
ampe kế?
Câu 3: (5 điểm) Người ta dùng một máy bơm loại 220V – 200W để đưa 1m3 nước lên độ cao 10m. Biết máy bơm được cắm vào ổ lấy điện có hiệu điện thế 220V, nước có trọng lượng riêng 10000N/m3 và máy bơm có hiệu suất 90%.
	a. Tính điện trở của máy bơm và cường độ dòng điện chạy qua máy bơm khi đó.
	b. Tính thời gian để máy bơm thực hiện công việc trên
	c. Mỗi ngày dùng máy bơm trên để hút 4m3 nước lên độ cao 10m. Tính số tiền điện phải trả trong 30 ngày, biết một số điện giá 1500 đồng.
Câu 4:(4 điểm) Có một số điện trở loại 1Ω - 2A.
	a. Hỏi phải dùng ít nhất bao nhiêu điện trở trên để mắc thành mạch có điện trở Ω
	b. Tính hiệu điện thế tối đa có thể mắc vào mạch điện ở câu a
ĐÁP ÁN MÔN LÝ
Câu 1
5 điểm
a. – Tính được trọng lượng gỗ: Pgỗ= m . 10 = 1,6 (N)
0,5 điểm
- Khi thả vào nước khối gỗ cân bằng. Từ điều kiện cân bằng, ta có
P = F P = dn .Vngập
0,5 điểm
P = dn .
(h là phần chiều cao ngập)
0,75 điểm
- Vậy chiều cao phần gỗ nổi là:hn = 10 - 4 = 6 ( cm)
0,25 điểm
b. Tính được khối lượng riêng của gỗ là: 
0,5 điểm
- Khối lượng gỗ còn lại sau khi khoét là:m - m1 = m - V1 .Dgỗ
- Khối lượng chì lấp vào là: m2 = V1 .D1
0,5 điểm
- Vậy khối lượng tổng cộng là: ( m - m1 + m2) (kg).
0,5 điểm
- Trọng lượng toàn phần của khối gỗ: P = 10.m = 10 ( m - m1 + m2) (N)
0,5 điểm
- Vì khối gỗ cân bằng ngập hoàn toàn nên theo điều kiện cân bằng ta có: P = F
 10( m - m1 + m2) = dn . S . h (*)
0,5 điểm
- Thay m1 =Dgỗ . S1 . h1; m2 =Dchì. S1 .h1vào (*) Chiều cao phần gỗ cần khoét là: h1 = 5,5 (cm).
0, 5 điểm
Câu 2: 
6 điểm
a. – Vẽ được mạch điện tương đương [R1 // (R2 nt R3)]
0,5 điểm
- Tính được R23 = 24Ω; R123 = 8 Ω
0,5 điểm
- Vì mạch gồm R4nt R123 =>
 U123 =Um – U4 = 24V
0,75 điểm
- Vì R1//R23 => U23 = U123 = 24V
- Vì R2nt R3 => U3 = = 12V
0,75 điểm
- Số chỉ vôn kế: Uv = UMB = U3 + U4 = 24V
0,5 điểm
b. Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở rất nhỏ -> M trùng B, ta có mạch điện tương đương: [R1nt (R3// R4)] // R2, Biểu diễn đúng chiều dòng điện trong mạch chính
0,5 điểm
- R3//R4 => R34 = 3Ω
- Vì mạch gồm R123//R2 => U134 = U2 = Um = 36V
=>cường độ dòng điện chạy qua R2: I2 = 3A
0,75 điểm
- Vì R1nt R34 => U34 = = 7,2V
0,5 điểm
- Vì R3//R4 => U3 = U34 = 7,2V
- Cường độ dòng điện chạy qua R3: I3 = 0,6A
0,5 điểm
- Xét tại nút M, áp dụng định lý nút ta có: IA = I2 + I3 = 3,6A
- Vậy số chỉ ampe kế là 3,6A
0,75 điểm
HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa
Câu 3
5 điểm
a. - Vì máy bơm được cắm vào ổ lấy điện có hiệu điện thế U= 220V nên nó hoạt động bình thường => cường độ dòng điện chạy qua máy bơm là: I = P/U ≈ 0,91A
0,5 điểm
- Vì hiệu suất của máy bơm là 90% nên có 10% là công suất hao phí do tỏa nhiệt => Công suất tỏa nhiệt của máy bơm: Php = 10%. P = 20W
0,75 điểm
- Vậy điện trở của máy bơm là: R = Php/I2 ≈ 24,15Ω
0,5 điểm
- Công suất có ích của máy bơm dùng để bơm nước: Pi = 90%.P = 180W
0,5 điểm
- Công thực hiện được để đưa 1m3 nước lên độ cao h = 10m là
A = P.h = V.d.h = 100000J
0,5 điểm
- Giải thích điện năng tiêu thụ có ích có giá trị chính bằng A = 100000J
=> thời gian bơm nước: t = A/Pi ≈ 555,56 (s)
0,5 điểm
c. Theo câu a, thời gian máy bơm hoạt động để bơm được 4m3 nước là
t’ = 4.t = 2222,24 (s) ≈ 0,6173 (h)
0,5 điểm
- Điện năng máy bơm tiêu thụ trong một ngày: A1 = P. t’ ≈ 0,12346 kWh
- Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày: A = 30. A1 = 3,7038 kWh
0,75 điểm
- Vậy số tiền phải trả là: 3,7038 . 1500 = 5555,7 đồng
0,5 điểm
HS làm cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa
Câu 4
4 điểm
- Vì R = 1Ω > Rm = 3/5 Ω, nên để số điện trở là ít nhất thì phải mắc 1 điện trở R song song với cụm điện trở X -> vẽ hình và tính được RX = 1,5 Ω
0,75 điểm
- Vì R = 1 Ω vẽ hình và tính được RY = 0,5 Ω
0,75 điểm
- Vì R = 1 Ω vẽ hình => Kết luận
1điểm
b. Theo câu a, ta có
- Ta có Um =UR = Ux = IR . R = Ix . Rx (V)
0,75điểm
- Vì Ix = IR lớn nhất bằng 2A -> URlớn nhất bằng 2V; Uxlớn nhất bằng 3V
- Vậy hiệu điện thế lớn nhất có thể mắc vào mạch là: 2V
0,75 điểm
HS không nêu lí do vì số điện trở ít nhất, trừ 0,25 điểm mỗi lần.