Đề thi học sinh giỏi cấp huyện - Năm học: 2015– 2016 môn thi: Vật lý 9 thời gian: 150 phút

PHÒNG GD & ĐT THANH OAI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN-NĂM HỌC: 2015– 2016. 
 TRƯỜNG THCS KIM THƯ Môn thi: VẬT LÝ 9 
 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) 
Câu 1. (5điểm)
Hai bạn An và Quý cùng xuất phát để chuyển động từ A đến B An chuyển động với vận tốc 30 km/h trên nửa đoạn đầu và với vận tốc 20 km/h trên nửa đoạn đường còn lại . Quý chuyển động với vận tốc 30km/h trong nửa thời gian đầu và với vận tốc 20km/h trong nửa thời gian còn lại . 
a/ Hỏi trong hai bạn ai là người đến B trước .
b/ Cho biết thời gian chuyện động từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút. Tính chiều dài quảng đường AB và thời gian chuyển động của mỗi ban.
c/ Vẽ đồ thị biểu diễn chuyển động hai bạn ứng với câu b, (trục hoành biểu diễn thời gian ,trục tung biểu diễn quảng đường.)
Câu 2: (3điểm)
Một bình nhôm khối lượng m0=260g,nhiệt độ ban đầu là t0=200C ,được bọc kín bằng lớp xốp cách nhiệt. Cần bao nhiêu nước ở nhiệt độ t1=500C và bao nhiêu nước ở nhiệt độ t2=00C để khi cân bằng nhiệt có 1,5 kg nước ở t3=100C . Cho nhiệt dung riêng của nhôm là C0=880J/kg.độ. của nước là C1=4200J/kg.độ.
Câu 3 (6 điểm) 
Cho mạch điện như hình 2. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là 20V luôn không đổi. 
Biết R1 = 3, R2 = R4 = R5 = 2, R3 = 1. 
Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. 
1. Khi khoá K mở. Tính:
 a) Điện trở tương đương của cả mạch.
 b) Số chỉ của ampe kế.
2. Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và Ry, khi khoá K đóng và mở ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở Rx và Ry trong trường hợp này.
Hình 1
A
R3
R2
K
+
-
R1
R5
R4
Hình 2
A
B
Câu 4 (6điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. 
Đặt vào mạch hiệu điện thế U = 2V, các điện trở R0 = 0,5; R1= 1; R2 = 2; R3 = 6; R4= 0,5 ; R5 là một biến trở có giá trị lớn nhất là 2,5 . Bỏ qua điện trở của am pe kế và dây nối . thay đổi giá trị R5. Xác định giá trị R5 để : 
a/ Am pe kế chỉ 0,2A
b, Am pe kế A chỉ giá trị lớn nhất .
 HẾT
 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
MÔN VẬT LÝ
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
5 đ
a. Thời gian của An đi hết quãng đường AB là : 
tA= (h) 
Thời gian của Quý đi hết quãng đường AB là :
 => tQ= (h)
Mà => tA> tQ vậy bạn Quý đến B trước
0,5
0,5
0,5
b. Từ câu a/ ta có 
 tA= tQ= 
vì theo bài ra thời gian đi từ A đến B của hai bạn chênh nhau 10 phút =nên ta có phương trình
 => => AB=100 (km)
Vậy thời gian để đi hết quảng đường AB của bạn An là 
 tA= == 4(giờ)
Của bạn Quý là 
tQ=== 4 (giờ) 
0.5
0,5
0,5
c/ Theo câu b/ thì AB=100km ,thời gian để đi hết quảng đường AB của bạn An là 4(giờ ) của Quý là 4 giờ.
Quảng đường An đi với vận tốc 30 km/h là 50km trong thời gian là giờ và với vận tốc 20km/h trên quãng đường 50km còn lại thì đến B 
Quảng đường Quý đi với vận tốc 30 km/h là 30.2=60 km trong thời gian là 2 giờ . quảng đường còn lại là 100-60=40 km Quý đi với vân tốc 20km/h trong thời gian 2 giờ thì đến B từ đó ta vẽ được đồ thị chuyển động hai ban như sau
1,0
1,0
Câu 2
(3.0 đ)
Đổi m0 = 260g=0,26kg 
Gọi khối lượng nước ở nhiệt độ 500C cần lấy là m1 vậy khối lượng nước ở 00C cần lấy là 1,5 -m1 khi đó 
Nhiệt lượng tỏa ra của ấm nhôm từ 200C xuống 100C là : 
 Q0= c0m0 (20-10) = 10 c0m0(J)
Nhiệt lượng tảo ra của m1 kg nước từ nhiệt độ 500C xuông 100C là 
 Q1= m1c1(50-10) = 40m1c1(J)
Nhiệt lượng thu vào của 1,5-m1 (kg) nước ở nhiệt độ 00C lên 100C là
 Q2= c1 ( 1,5-m1) 10 =15c1 -10 m1c1 (J)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt sau :
 Q0+ Q1= Q2 thay vào ta có : 10 c0m0 + 40m1c1=15c1 -10 m1c1 
Thay só vào ta có :
 10.880.0,26 + 40 . 4200.m1 =15.4200-10.4200m1
Giải phương trình ta được m1 = 0,289kg
 Khối lượng nước cần lấy ở 00C là m2 =1,211kg
0,25
0,5
0,5
0,5
0,25
0,5
0.5
Câu 3
(6.0 đ)
 1) Khi K mở ta có mạch sau : {(R1 nt R3 ) // (R2 nt R4)} nt R5 
a) Điện trở R13:
 R13 = R1+ R3 = 3 + 1 = 4
Điện trở R24:
 R24 = R2 + R4 = 2 + 2 = 4
Điện trở R1234 = 
Điện trở tương đương cả mạch:
 RAB = R5 + R1234 = 2 + 2= 4
0,5
0,5
0,5
0,5
b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:
 I = 
Vì R5 nt R1234 nên I5 = I = 5A
Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song:
 U1234 = I R1234 = 5 2 = 10V
Vì R13 // R24 nên U13 = U24 = U1234 = 10V
Cường độ dòng điện qua R24 :
 I24 = 
 Số chỉ của ampe kế:
 IA = I24 = 2,5A
2) Khi K mở ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [(R1 nt R3) // (Rx nt Ry)]
Cường độ dòng điện qua cả mạch:
Vì R13 // Rxy nên :
 hay (2) Từ (1) và (2) suy ra:
Biến đổi Rx + Ry = 12 (3) 
Từ (3) 0 < Rx; Ry < 12 (4)
Khi K đóng: R5 nt (R1 // Rx ) nt (R3 // Ry)
Cường độ dòng điện trong mạch chính:
 (5)
 Vì R1 // Rx nên:
 hay (6)
Từ (5) và (6) suy ra:
 6Rx2 – 128Rx + 666 = 0 
 Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm 
 Rx1 = 12,33 , Rx2 = 9 theo điều kiện (4) ta loại Rx1 nhận Rx2 = 9 Suy ra Ry = 12 – Rx = 12 – 9 = 3V
Vậy Rx= 9V; Ry = 3V. 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Câu 4
(6.0 đ
 Mạch điện được vẽ lại như hình vẽ : 
ntR0
a, Kí hiệu điện trở đoạn AC là x suy ra x= 0,5 +R5 
Điện trở tương đương toàn mạch là : Rtm =R0 +
Thay số vào ta có : Rtm= 0,5+= 2+=
Cường độ dòng điện mạch chính 
I=
Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AC (chứa x) :
Ix= 
Cường độ dòng điện qua R3 là I3=
Xét nút C IA= mặt khác ta thấy nên
< hay I3< Ix 
Do đó IA=Ix-I3=- ==0,2
Giải phương trình trên ta được x=1 => R5=0,5 
0,5
0,5
0,5
0,5
0,1
0,5
b, Từ ý a, ta có
IA= = 
Với x biến đổi từ 0,5 đến 3 
Vì vậy IA lớn nhât khi x nhỏ nhất vậy x=0,5 => R5=0
Thay vào ta tính được IA lớn nhất bằng IA max= 0,357A
0,1
0,1
0,5
Thí sinh có thể giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa câu đó