Â
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2011– 2012
Môn Thi : VẬT LÍ
(Thời gian làm bài 120 phút không kể thời gian giao đề)
Câu 1: Cho mạch điện theo sơ đồ H. 1 R 2 R3
R1 = 12
; R2 = 4
; UAB = 12V. A
B
Điện trở ampekế không đáng kể, điện trở
vôn kế rất lớn . Vôn kế chỉ 7,2 V R1
a/ Tính số chỉ ampekế , điện trở R3 và công A
suất tiêu thụ của mạch.
b/ Đổi ampekế và vôn kế cho nhau thì V
ampekế và vôn kế chỉ bao nhiêu? Tính công ( H.1)
suất tiêu thụ của mạch điện .
Câu 2: Cho mạch điện như H.2
UAB = 9V ; Ro= 6
; Đ ghi : 6V - 6W ; Rx là
biến trở .ampe kế có điện trở không đáng kể
a/Xác định Rx để đèn sáng bình thường.
b/ Khi Rx có giá trị 2
. Tính số chỉ ampekế .
Độ sáng của đèn khi đó như thế nào ? Tính công suất tiêu thụ của đ
èn khi đó .
(H.2)
c/ Thay một bóng đèn loại 3V - 3W . Xác định Rx để công suất tiêu thụ trên đoạn
mạch song song là cực đại . Tính giá trị công suất đó.
Câu 3 : Một dây dẫn đồng chất , tiết diện đều có chiều dài 2 Km , điện trở 4
.Tính tiết diện và khối lượng của dây dẫn đó. Biết:
chất làm vật có điện trở suất
= 1,7.10 -8 m.
và khối lượng riêng D = 8,9.103
Kg/m3
Bài 4: ( 2,0điểm)
Để trang trí cho một quầy hàng, người ta dùng các bóng đèn 6V-9W mắc nối
tiếp vào mạch điện có hiệu điện thế U=240V để chúng sáng bình thường. Nếu có
một bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó lại thì công suất tiêu thụ
của mỗi bóng tăng hay giảm đi bao nhiêu phần trăm? ./.
Đ
A
B
A
R0
RX
ĐÁPÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 9
NĂM HỌC 2011 – 2012
Câu Đáp án biểu điểm
1 2,5đ
a/
- Đoạn mạch gổm (R2 //R1) nt R3
- Số chỉ của ampekế là cường độ dòng điệnqua R1
- Vôn kế chỉ hiệu điện thế hai đầu R3 U3 = 7,2V
- Điện trở tương đương c
ủa đoạn mạch song song
R12 =
3
4
12
4.12
21
2.1
R
R
RR
- Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song :
U12 = U1= U2 = U - U3 = 12 - 7,2 = 4,8V
- Cường độ dòng điện qua R1 là:
I1 = U1/R1 = 4,8/12 = 0,4A
* Vậy Ampe kế chỉ 0,4A
0,25
0,25
- Cường độ dòng điện qua R12 :
I12 = A
R
U6,1
3
8,4
12
12
- Vì R12 nt R3 nên I3 = I12 = I
- Từ công thức ĐL ôm
I = U/R => R
3
= U
3
/I
3
= 7,2/1,6 = 4,5
0,25
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch
Áp dụng công thức P = U.I ; Ta có:
P = 12.1,6 = 19,2W
0,25
b/
Đoạn mạch gồm (R2 // R3) nt R1
Ampe kế chỉ cường độ dòng điện qua R1
Vôn kế đo hiệu điện thế hai đầu R
0,25
U23 = U1 = U = 12V
- Cường độ dòng điện qua R1
I1 = U1/R1 = 12/12 = 1A
Vậy Ampe kế chỉ 1A
0,25
- Ta có R23 = R2 + R3 = 4 + 4,5 = 8,5
- Cường độ dòng điện của R3 là:
I3 = I23 = U23/R23 = 12/8,5 = 1,4A
- Hiệu điện thế hai đầu R3:
U3 = I3.R3 = 1,4 . 4,5 = 6,3V
Vậy vôn kế chỉ 6,3V
0,25
Công suất tiêu thụ của mạch:
Áp dụng công thức:
P = U.I = U.(I
1
+I
23
) = 12.(1+1,4) = 16,8W
0,25
Câu 2
a/
Đoạn mạch gồm (Rx // R0) nt Đ
- Điện trở của đèn: Rđ = U2đm/Pđm = 62/6 = 6
I
đ
= P/U = 6/6 = 1A
3,5
0,25
- Đèn sáng bình thường Uđ = Uđm = 6V, Id = 1A
=> U0x = U - Uđ = 9-6 = 3V v à I = I0x = I đ = 1A
Vì R0 //Rx => R0x =
3
1
3
6
.6. 0
0
0
I
xU
Rx
Rx
Rx
R
RxR
Hay 6R
x
= 3.(6+R
x
) R
x
= 6
0,5
b/
Điện trở tương đương của đoạn mạch:
Rtđ =
Rx
R
RxR
0
0.+Rđ =
5,76
2
6
2.6
Số chỉ của Ampe kế: I =U / R = 9/7,5 = 1,2A
0,25
Công suất tiêu thụ của đèn tiêu thụ của đèn khi đó:
- Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song
U0x = I . R0x = 1,2 . 1,5 = 1,8V
- Hiệu điện thế hai đầu đèn :
Uđ = U – U0x = 9-1,8 = 7,2V
- Công suất tiêu thụ của đèn
Pđ = Uđ . I = 7,2 . 1,2 = 8,64W
vậy khi đó đèn sáng hơn bình thường => cháy
0,5
c/
- Điện trở của đèn : R đ = 3
3
322
P
U
- Gọi điện trở của đoạn mạch // là X => R0x=X
Rtđ = X+3 => I =
R
U =
3
9
X
P0x = I2 . R0x = 96
.9
.
3
9
2
2
2
XX
X
X
X
Chia cả tử và mẫu của vế phải cho X ta được:
P0x =
X
X9
6
92
Để P0x đạt giá trị lớn nhất => (
X
X9
6 ) đạt giá
trị nhỏ nhất
0,5
0,5
Áp dụng bất đẳng thức cosi
692
9
X
X
P0xmax = 75,6
12
92
W
- Đạt được khi X = 9/X => X2 = 9=> X = 3
Mà R0 // Rx =>
3
3
1
6
1
3
1111111
00
Rx
R
X
Rx
Rx
R
X
Vậy khi Rx = 3
thì công suất tiêu thụ trên đoạn
mạch song song đạt cực đại
0,5
0,5
Câu 3 - Tiết diện của dây:
Từ công thức
R= 26
38
10.5,8
4
10.2.10.7,1. m
R
l
S
S
l
0,5
- Khối lượng của dây:
Áp dụng công thức : m = V.D = S.l.D = 8,5.10-
6.2.8,9.103 = 155,3 kg
1,5
Câu 4 Điện trở của mỗi bóng: Rđ=)(4
2
d
d
P
U
Số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường:
n= 40
d
U
U(bóng)
Nếu có một bóng bị cháy thì điện trở tổng công của
các bóng còn lại là:
R = 39Rđ = 156 (
)
Dòng điện qua mỗi đèn bây giờ:
I = )(54,1
156
240 A
R
U
Công suất tiêu thụ mỗi bóng bây giờ là:
Pđ = I2.Rđ = 9,49 (W)
Công suất mỗi bóng tăng lên so với trước:
Pđm - Pđ = 9,49 - 9 = 0,49 (W)
Nghĩa là tăng lên so với trước là:
%4,5.%
9
100.49,0
0,5
0,5
1
PHÒNG GD&
ĐT THANH
OAI
Đ
Ề THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM H
ỌC 2013
-
2014
Môn:
V
ật lý
Th
ời gian: 150 phút
(không kể thời gian giao đề)
Đ
ề thi gồm có: 0
1
trang
Câu 1: (3 điểm)
Muốn có 100 lít nước ở nhiệt độ 350C thì phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi vào bao
nhiêu lít nước ở nhiệt độ 150C ? Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kgK.
Câu 2: (4 điểm) Hai người An và Bình xuất phát từ một nơi và chuyển động thẳng đều. An
đi bộ với vận tốc 5 km/h và khởi hành trước Bình 1 giờ. Bình đi xe đạp và đuổi theo An
với vận tốc 15 km/h. Sau bao lâu kể từ lúc An khởi hành:
1. Bình đuổi kịp An?
2. Hai người cách nhau 5 km? Có nhận xét gì về kết quả này?
Câu 3: (5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế
U = 18V; R0 = 0,4; Đ1 , Đ2 là hai bóng đèn giống
nhau trên mỗi bóng ghi 12V - 6W. Rx là một biến trở.
Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. RA
0, Rdây
0.
1. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
hai bóng đèn Đ1, Đ2.
2. Nếu Ampe kế chỉ 1A thì vôn kế chỉ bao nhiêu?
Khi đó các đèn sáng bình thường không? Phải để
biến trở Rx có gía trị nào?
3. Khi dịch chuyển con chạy Rx sang phía a thì độ
sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào? Tại sao?
Câu 4: (5 điểm)
ĐỀ CHÍNH THỨC
V
A
U
+ -
Đ1
Đ2
B
A
Rx c
a
b
R0