Đề thi học sinh giỏi Huyện môn Vật lý Lớp 9 - Năm học 2009-2010 - Phòng GD &B ĐT Huyện Quỳnh Phụ

Phòng giáo dục- đào tạo huyện Quỳnh Phụ
đề thi chọn học sinh giỏi huyện
 Năm học: 2009- 2010
Môn: Vật lý 9
Thời gian làm bài: 150 phút
R1
R2
R4
R3
A
B
C
D
Bài 1:(3 điểm)
Cho sơ đồ mạch điện sau: Biết R1=R2=R3=R4= 1 Ω. 
Tính điện trở của mạch điện khi:
Nối A, B vào nguồn.
Nối A, C vào nguồn.
Nối B, C vào nguồn.
Bài 2:(5 điểm)
U
R1
M
N
C
+
-
A
V
R2
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ.
Trong đó: U= 9V; R1=R2= 1 Ω. Biến trở R được làm bằng một dây dẫn dài l=2,5 m, tiết diện đều S= 0,1mm2, điện trở suất =4.10-7 Ωm.
Tìm điện trở toàn phần của biến trở.
Tìm số chỉ của ampe kế và vôn kế khi con chạy C ở chính giữa biến trở.
Phải dịch chuyển C đến vị trí nào để ampe kế chỉ 0,5 A.
Phải dịch chuyển C đến vị trí nào để công suất tiêu thụ trên toàn biến trở lớn nhất? Giá trị lớn nhất ấy là bao nhiêu?
Bài 3: ( 4 điểm)
Mạch điện gồm: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U, vôn kế có điện trở RV, Ampe kế có điện trở RA và điện trở R lần lượt được mắc như sau:
+/ ( R//RV) nt RA, Ampe kế chỉ 10 mA, vôn kế chỉ 2 V.
+/ ( R//RA) nt RV, Ampe kế chỉ 2,5 mA.
Tìm điện trở của vôn kế.
Tìm giá trị điện trở R.
Bài 4: ( 4điểm)
Hai bóng đèn dây tóc có cùng hiệu điện thế định mức U, có công suất định mức lần lượt là: P1=18W; P2= 36W.
Tìm tỉ số điện trở của hai bóng đèn .
Mắc hai đèn nối tiếp nhau vào nguồn điện có hiệu điện thế U bằng hiệu điện thế định mức của mỗi đèn. Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn.
Dây tóc của hai bóng đèn được làm từ cùng một vật liệu, đường kính tiết diện của đèn 1 và đèn 2 lần lượt là d1=0,056mm; d2= 0,014mm. Hãy tính tỉ số nhiệt lượng toả ra trên dây tóc hai bóng đèn và tỉ số độ dài dây tóc của hai đèn . ( bỏ qua nhiệt lượng hao phí).
A1
A4
A3
A2
R
A
+
B
_
_
Bài 5: (4 điểm) 
Cho mạch điện: Các Ampe kế giống nhau đều có điện trở RA, Ampe kế A3 chỉ 4 A, Ampe kế A4 chỉ 3 A.
Tìm số chỉ của các Ampe kế còn lại.
Biết UAB= 28V. Tìm R và RA.
Hướng dẫn chấm và biểu điểm
Môn: Vật lý 9
Bài
ý
đáp án
điểm
Bài 1
3đ
a
vẽ, hoặc nêu đúng cấu tạo mạch: [R2//R4)ntR3] // R1
tính đúng điện trở của mạch AB: RAB= 0,6 Ω.
0.5
0.5
b
vẽ, hoặc nêu đúng cấu tạo mạch: [R2//R4)ntR1] // R3
tính đúng điện trở của mạch : RAC= 0,6Ω.
0.5
0.5
c
vẽ, hoặc nêu đúng cấu tạo mạch: R2//R4//(R1ntR3)
tính đúng điện trở của mạch : RBC= 0,4 Ω
0.5
0.5
Bài 2
5đ
Bài 3
a
Điện trở toàn phần của biến trở: R=. Thay số và tìm được R=10Ω
1
b
C ở chính giữa biến trở RCM=RCN=5 Ω.
Điện trở của mạch: Rm=R1+R2+= 4,5 Ω.
Cường độ dòng điện trong mạch chính: I==2A
Số chỉ của vôn kế: UV= U-I.R1= 7V
Vì RCM=RCN => IA= I/2=1A
0,25
0.25
0.5
0.5
c
Gọi điện trở RCM=x=> RCN= 10-x
Điện trở tương đương của RCM và RCN mắc song song là R/=
Điện trở của mạch Rm=R1+R2+R/
Rm= , Im=
IA==0,5
Giải phương trình trên được x=2 Ω. hoặc x= -10 (loại)
C ở vị trí để RCM= 2 Ω ( CM= 0,5 m)
0,5
0,5
d
Điện trở của mạch Rm=R1+R2+R/= R/+2
Cường độ dòng điện mạch chính I=
Công suất tiêu thụ trên toàn biến trở: P=R/.I2==
áp dùng bất đẳng thức Cô si, lập luận được Pma x R/ =2
Khi đó R/==2. Giải phương trình trên tìm được x=5 Ω
Tìm giá trị công suất cực đại Pma x=10,125 W
+/ ( R//RV) nt RA, Ampe kế chỉ 10 mA, vôn kế chỉ 2 V.
Gọi số chỉ vôn kế là U1 Hiệu điện thế giữa hai đàu ampe kế là U-U1
U1= (1)
+/ ( R//RA) nt RV, Ampe kế chỉ 2,5 mA.
Gọi hiệu điện thế giữa hai đầu ampe kế là U2 Hiệu điện thế giữa hai đàu vôn kế là U-U2
Tương tự như trên U2= (2)
Từ (1) và (2) 
Thấy =2,5.10-3 => RV=800 Ω.
0.5
0,5
0,5
a
1
1
1
b
Dòng qua vôn kế khi có điện trở R mắc song song là: IV=U1/Rv=2,5 mA
Dòng qua điện trở R: IR=I1-IV=7,5 mA
Giá trị điện trở R= =800/3 Ω
1
Bài 4
Bài 5
a
Hai đèn có cùng hiệu điện thế định mức nên: =
0,5
b
Hai đèn nối tiếp:
Cường độ dòng điện qua mạch I=
Công suất tiêu thụ trên đèn 2: P2= I2.R2=
Mà U2/R2=36 P2=4W
Hai đèn nối tiếp nên P1=8W
0.5
0,5
0,5
c
a
Nhiệt lượng toả ra trên hai dây tóc bóng đèn lần lượt là: Q1=I2.R1.t và Q2=I2.R2.t
( Hai đèn nối tiếp nên I1= I2= I)
-Tỉ số nhiệt lượng toả ra trên hai dây tóc 
-Hai dây tóc có cùng chất liệu nên: 
Mà = => =32
tính đúng số chỉ của ampe kế A1
A1
A4
A3
A2
R
A
+
B
_
_
IA1
IA4
IA3
IA2
IR
M
N
UMN=UMB+UBN=4RA-3RA=1RA
Ampe kế A2 chỉ IA2=1A
Tính đúng số chỉ của am pe kế A2
Ampe kế A2 chỉ IA1=IA4-IA2=2A
1
1
1
1
b
IR= IA2+IA3=5A
UAB= UAN+UNB=> 2RA+3RA=28 =>RA=5,6 Ω.
Có UAB= UAM+UMB=> 5R+4RA=28 (1).
Thay vào (1) => R= 1,12 Ω.
1
1