5 Đề thi chọn học sinh giỏi cấp THCS môn Vật lý Lớp 9

Nội dung text: 5 Đề thi chọn học sinh giỏi cấp THCS môn Vật lý Lớp 9

1. ĐỀ SỐ 1 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THCS ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ 9 (Thời gian làm bài: 150 phút) Đ R1 Câu 1 (7,5 điểm): Cho mạch điện như hình 1. C Biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là A B UAB=9V không đổi, R1=3, R2=6, đèn Đ loại 6V- A 6W, R3 là một biến trở, Ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể. 1/ Mở khóa k k D R2 R3 a) Điều chỉnh R3=6. Hỏi đèn sáng như thế nào? Hình 1 b) Tìm giá trị của R3 để cường độ dòng điện qua mạch chính gấp 3 lần cường độ dòng điện qua R. R2 3 V c) Tìm giá trị của R3 để công suất tiêu thụ trên R 3 có giá trị bằng 4W. M R1 2/ Đóng khóa K, điều chỉnh biến trở có giá trị bằng 6. C Tìm số chỉ của ampe kế. N Câu 2 (6 điểm): Cho mạch điện như hình 2. Biết R1=2, R2=6, biến trở MN có điện trở toàn phần bằng 12, A B vôn kế có điện trở lớn vô cùng, hiệu điện thế giữa hai đầu Hình 2 đoạn mạch là UAB=6V không đổi. 1/ Xác định số chỉ của vôn kế khi: a) Con chạy C đặt tại điểm N. b) Con chạy C đặt tại vị trí chính giữa biến trở . 2/ Khi con chạy C dịch chuyển từ M sang N thì cường độ dòng điện trong mạch chính có giá trị lớn nhất là bao nhiêu? Câu 3 (4,5 điểm): a) Hình 3a mô tả cấu tạo của dụng cụ để phát hiện dòng điện (một loại điện kế). Dụng cụ này gồm một ống dây B, trong lòng ống dây B có một thanh nam châm A nằm thăng Hình 3 bằng, vuông góc với trục ống dây và có thể quay quanh một trục đặt giữa thanh, vuông góc với mặt phẳng trang giấy Chiều chuyển động (mô tả cụ thể ở hình 3b). A B + + + Nếu dòng điện qua cuộn dây B có chiều được M N đánh dấu như hình vẽ thì kim chỉ thị quay sang bên phải + + + hay bên trái? b) Một khung dây dẫn hình vuông không biến + + + Q P dạng MNPQ chuyển động thẳng đều trong mặt phẳng D C trang giấy. Khung dây chuyển động từ ngoài vào vùng không gian có từ trường đều (chỉ tồn tại trong miền Hình 4 ABCD). Từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng trang giấy và có chiều đi từ phía trước ra phía sau, kí hiệu bởi dấu + (hình 4). Hãy cho biết trong quá trình khung dây MNPQ chuyển động, khi nào thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng, khi nào thì không xuất hiện dòng điện cảm ứng. Giải thích? Câu 4 (2 điểm): Dụng cụ: Một ống dây dẫn, một kim nam châm nhỏ quay tự do xung quanh trục thẳng đứng, một nguồn điện, khóa K và các dây dẫn điện. Hãy xác định tên cực của một ac quy (loại 6V) bị mất dấu. Hết
2. ĐỀ SỐ 2 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THCS ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ 9 (Thời gian làm bài: 150 phút) Câu 1 (3,0 điểm): Một dây dẫn l đồng chất, tiết diện đều được cắt thành hai dây l 1 và l2 sao cho l1 =2l2. Nếu mắc nối tiếp hai dây với nhau vào hiệu điện thế U không đổi thì hiệu điện thế giữa hai đầu dây thứ nhất bằng 4V. Nếu mắc hai dây dẫn đó song song với nhau vào hiệu điện thế U thì cường độ dòng điện đo được ở mạch chính có giá trị bằng 1,5A. Tính điện trở R2 C R3 của dây dẫn l. A R1 D B Câu 2 (6,5 điểm): Cho mạch điện như hình 1. Biết ampe kế có điện trở nhỏ không đáng R4 kể, hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch AB A không đổi, R =6, R =3, R =9, R = 4. Số 1 2 3 4 Hình 1 chỉ của ampe kế là 0,75A. a) Tính hiệu điện thế U. b) Nếu mắc một vôn kế V có điện trở rất lớn vào hai điểm A và C trong mạch điện hình 1 thì số chỉ của vôn kế là bao nhiêu? c) Nếu mắc một ampe kế A 1 có điện trở không đáng kể vào hai điểm A và C trong mạch điện hình 1 thì số chỉ của ampe kế là bao nhiêu? Câu 3 (7,5 điểm): Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có cùng hiệu điện thế định mức, điện trở lần lượt là R1 và R2, được mắc với một biến trở và các khóa K1, K2 có điện trở không đáng kể vào hiệu điện thế U không đổi như hình 2. Biết R2=2R1. Đ1 K1 1/ Điều chỉnh biến trở có giá trị bằng 6. R a) Khi K1 đóng, K2 mở thì công suất tiêu thụ trên A x B toàn mạch là 6,75W. Khi K đóng, K mở thì công suất Đ2 2 1 K2 tiêu thụ trên toàn mạch là 4,5W. Tính R1, R2, U. b) Khi đóng cả 2 khóa K1 và K2 thì tổng công suất tiêu thụ của hai đèn bằng 36% tổng công suất định U mức của chúng. Tính hiệu điện thế định mức và công Hình 2 suất định mức của các đèn. 2/ Đóng cả 2 khóa K1 và K2. Điều chỉnh giá trị của biến trở để công suất tiêu thụ trên biến trở có giá trị lớn nhất. Tìm giá trị của biến trở khi đó. Câu 4 (3,0 điểm): a) Một khung dây ABCD đặt trong từ trường của một nam châm (hình 3). Khung dây có thể quay xung quanh trục OO'. Cho dòng điện chạy qua khung có chiều như hình vẽ. Hỏi có hiện tượng gì xảy ra với khung dây? vì sao? b) Có hai hộp kín A, B bằng bìa cứng không trong suốt, Hình 3 mỗi hộp có hai đầu dây dẫn nhô ra ngoài a, b và bên trong có chứa hoặc một bóng a a b đèn pin hoặc một cuộn dây gồm nhiều b vòng dây quấn quanh lõi sắt (hình 4). Hãy xác định xem trong từng hộp kín A, B có A B chứa vật gì? Hình 4 Đồ dùng: Một bộ pin 4,5V, một đinh gim và các dây nối.
3. ĐỀ SỐ 3 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THCS MÔN VẬT LÝ 9 ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài: 150 phút) Câu 1 (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình 1. A R1 C R2 D R3 B Biết R1 = 1,5R2 = 3R3; UAB = 12V không đổi. a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở. b) Mắc một vôn kế vào giữa hai đầu của R 1, Hình 1 vôn kế chỉ 4,8V. Hỏi nếu mắc vôn kế đó vào giữa hai đầu R2 thì vôn kế chỉ bao nhiêu? Câu 2 (7,5 điểm): A K D R3 B A2 Cho mạch điện như hình 2. Biết R1 = 3, R3 = 6, R4 = 4. Hiệu điện thế U giữa hai đầu A1 đoạn mạch AB không đổi. Các ampe kế có điện trở R2 nhỏ không đáng kể. 1/ Mở khóa K, điều chỉnh R 2 có giá trị bằng R1 C R4 6, khi đó ampe kế A1 chỉ 0,75A. Hình 2 a) Tính U. 2 b) Tìm R2 để số chỉ của A1 bằng cường độ dòng điện qua mạch chính. 3 2/ Đóng khóa K. Tìm giá trị của R2 để: 4 a) Ampe kế A2 chỉ A . 3 b) Công suất tiêu thụ của cả mạch đạt giá trị lớn nhất. Câu 3 (6,5 điểm): Một hộp kín chứa một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 150V và một điện A R0 B U trở R0. Người ta mắc vào hai điểm lấy điện A và B của + - hộp một bóng đèn Đ có công suất định mức P = 180W nối tiếp với một biến trở có điện trở Rb . Đ a) Khi điều chỉnh Rb = 18 thì đèn sáng bình Rb thường, lúc đó công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng 220,5W. Tính R0 và hiệu điện thế định mức của đèn Đ. Hình 3 b) Mắc song song với đèn Đ một bóng đèn nữa giống hệt nó. Hỏi để cả hai đèn sáng bình thường thì phải tăng hay giảm Rb? Tính độ tăng (giảm) này? c) Với hộp điện kín trên, có thể thắp sáng tối đa bao nhiêu bóng đèn như đèn Đ? Hiệu suất sử dụng điện khi đó là bao nhiêu phần trăm? Câu 4 (2,0 điểm): Trình bày phương án thí nghiệm nhằm xác định hai cực từ của một nam châm hình chữ U đã bị mất đánh dấu cực từ. Dụng cụ gồm: - Một nam châm hình chữ U cần xác định 2 cực từ A và B. - Khung dây có thể quay quanh một trục. - Nguồn điện cung cấp dòng điện một chiều cho cuộn dây. Hết Họ và tên thí sinh: Số BD: Chữ ký của giám thị 1: Chữ ký của giám thị 2
4. ĐỀ SỐ 4 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THCS MÔN VẬT LÝ 9 ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài: 150 phút) Câu 1 (8,0 điểm): Cho mạch điện như hình 1. Đ1 Đ2 A Biết đèn Đ 1 loại 3V-4,5W, đèn Đ 3 loại 6V-3W. M Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch MN không đổi. Điều chỉnh R = 0, khi đó các đèn đều sáng x Đ3 R bình thường. x a) Tính hiệu điện thế định mức, công suất định N mức của đèn Đ2 và hiệu điện thế UMN. Hình 1 b) Để công suất tiêu thụ của đoạn mạch MN có giá trị bằng 10,8W thì phải điều chỉnh Rx có giá trị là bao nhiêu? c) Khi điều chỉnh giá trị Rx tăng thì độ sáng của các đèn thay đổi như thế nào? (Giả sử các đèn không bị cháy). d) Nếu trong mạch điện có 1 đèn bị cháy. Hỏi có thể điều chỉnh R x để 2 đèn còn lại cùng sáng bình thường được không? vì sao? Câu 2 (7,5 điểm): Cho mạch điện như hình 2. B A R1 D A Nguồn điện có hiệu điện thế UAB =6V không đổi. Các điện trở R l = 4Ω, R 2=3Ω. Biến trở MN có điện trở toàn phần là 9. Vôn kế có điện trở rất lớn; ampe kế và dây R2 nối có điện trở không đáng kể. C 1. Đặt con chạy C tại vị trí sao cho NC = 2CM. M N Tìm số chỉ của vôn kế và ampe kế. 2. Đổi vị trí ampe kế và vôn kế cho nhau. V 4 a) Để vôn kế chỉ V thì con chạy C phải đặt ở vị 3 Hình 2 trí nào. b) Con chạy C ở vị trí nào thì số chỉ của ampe kế đạt cực đại? Câu 3 (2,5 điểm): Trong cầu chì của một mạch điện, dây chì đường kính d1=0,3mm bị nóng chảy và đứt khi có dòng điện I 1=1,8A đi qua, còn dây chì đường kính d2=0,6mm bị nóng chảy và đứt khi có dòng điện I 2=5A đi qua. Hỏi dòng điện trong mạch là bao nhiêu sẽ làm đứt cầu chì có hai loại dây chì trên mắc song song? Cho rằng các đoạn dây chì có cùng điện trở suất và chiều dài. Câu 4 (2,0 điểm): Cho một vôn kế, một ampe kế, một điện trở R chưa biết giá trị, một nguồn điện không đổi và các dây nối. Với các dụng cụ đã cho, hãy trình bày phương án xác định giá trị điện trở R trong 2 trường hợp sau: a) Ampe kế có điện trở không đáng kể, vôn kế có điện trở hữu hạn. b) Ampe kế có điện trở khác 0, vôn kế có điện trở rất lớn. Hết Họ và tên thí sinh: Số BD: Chữ ký của giám thị 1: Chữ ký của giám thị 2
5. ĐỀ SỐ 5 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÝ (Thời gian làm bài: 150 phút) Câu 1 (6,0 điểm) R3 Cho mạch điện như hình 1. Biết R1 4 ; R 2 8  ; R3 6  ; R 4 4  ; UAB 6 V không R2 C R1 đổi; ampe kế A và vôn kế V lý tưởng. A1 1 D 1) Tìm số chỉ của vôn kế V và ampe kế A . 1 V 2) Nếu thay vôn kế V bằng ampe kế A 2 có điện trở không đáng kể thì ampe kế A2 chỉ bao nhiêu? 3) Thay vôn kế bằng một biến trở Rx. A B R4 a) Tìm giá trị của R để cường độ dòng điện x Hình 1 qua ampe kế A1 có giá trị là 0 A. b) Điều chỉnh biến trở R x = 3  thì ampe kế A1 chỉ bao nhiêu? Biết chiều dòng điện qua ampe kế A1 từ D đến C. Câu 2 (4,0 điểm) C Cho mạch điện như hình 2. Biết đèn Đ 1 loại 9V- 9W; đèn Đ 2 loại 12V- 9,6W; đèn Đ 3 loại 6V- 9W; đèn Đ1 M Đ3 Đ4 loại 6V- 6W. a) Nếu đặt hiệu điện thế 18V vào giữa hai điểm Đ2 M, N thì đèn Đ1 có bị cháy không? Biết rằng đèn Đ 1 sẽ N Đ4 bị cháy nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ 1 vượt quá 20% hiệu điện thế định mức của nó. b) Muốn các đèn đều sáng không quá mức bình thường thì hiệu điện thế đặt vào hai điểm M, N phải Hình 2 thoả mãn điều kiện gì? Câu 3 (7,5 điểm) V Cho mạch điện như hình 3. Biết UAB = 12 V R4 E R3 không đổi; R1 6  ; R 2 8  ; R3 R 4 4  ; Biến D A B trở Rx có giá trị thay đổi từ 0 đến 15; Vôn kế lý K tưởng, điện trở của các dây nối không đáng kể. R R1 x 1) Cho R x 4 . Tìm số chỉ của vôn kế và công R2 suất tiêu thụ trên Rx khi: a) K mở. C b) K đóng. Hình 3 2) Khi K đóng, cho Rx thay đổi từ 0 đến 15 . Tìm Rx để : a) Vôn kế chỉ 7,5 V. b) Số chỉ của vôn kế đạt giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất. c) Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch CB đạt giá trị lớn nhất.
6. Câu 4 (2,5 điểm) a) Hình 4 mô tả một ampe kế điện từ loại đơn giản, 0 gồm một ống dây D và một tấm sắt S đặt gần một đầu của ống dây. Tấm sắt S gắn liền với K kim chỉ thị K có thể quay quanh trục O. Hãy giải thích hoạt động của ampe kế khi có dòng điện chạy qua ống dây. O b) Có một dây dẫn thẳng có dòng điện chạy D S qua và một thanh nam châm đã biết tên các cực. Hãy nêu cách để xác định chiều dòng điện qua dây dẫn. Hình 4