(*9*)

Bộ đề thi học sinh giỏi vật lý 9 có đáp án

pdf – 90 trang

Người thầy của các bạn

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2009-2010

MÔN: VẬT LÝ 9

ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9

ĐỀ SỐ 1

( Thời gian 150 phút )

Bài 1 : Cho mạch điện MN như hình vẽ dưới đây, hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện

không đổi UMN = 7V; các điện trở R1 = 3 và R2 = 6 . AB là một dây dẫn điện có

chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất  = 4.10-7 m ; điện trở

của ampe kế A và các dây nối không đáng kể :

a/ Tính điện trở của dây dẫn AB

M UMN

N

?

R1

R2

b/ Dịch chuyển con chạy c sao cho AC

D

= 1/2 BC. Tính

cường độ dòng điện qua ampe kế ?

A

c/ Xác nhận vị trí con chạy C để Ia

= 1/3A ?

A

C

B

Bài 2

Một vật sáng AB đặt cách màn chắn một khoảng L = 90 cm. Trong khoảng giữa vật

sáng và màn chắn đặt một thấu kính quy tụ có tiêu cự f sao cho trục chính của thấu kính

vuông góc với vật AB và màn. Khoảng cách giữa hai vị trí đặt thấu kính để cho ảnh rõ

nét trên màn chắn là  = 30 cm. Tính tiêu cự của thấu kính quy tụ ?

Bài 3

Một bình thông nhau có ba nhánh đựng nước ; người ta đổ vào nhánh (1) cột thuỷ

ngân có độ cao h ( có tấm màng rất mỏng ngăn không cho TN chìm vào nước ) và đổ

vào nhánh (2) cột dầu có độ cao bằng 2,5.h .

a/ Mực chất lỏng trong nhánh nào cao nhất ? Thấp nhất ? Giải thích ?

b/ Tính độ chênh lệch ( tính từ mặt thoáng ) của mực chất lỏng ở mỗi nhánh theo h ?

c/ Cho dHg = 136000 N/m2 , dH2O = 10000 N/m2 , ddầu = 8000 N/m2 và h = 8 cm. Hãy

tính độ chênh lệch mực nước ở nhánh (2) và nhánh (3) ?

Bài 4

Sự biến thiên nhiệt độ của khối nước đá đựng trong một ca nhôm được cho ở đồ thị

dưới đây



C

2

O

170 175

Q( kJ )

Tính khối lượng nước đá và khối lượng ca nhôm ? Cho biết nhiệt dung riêng của nước

C1 = 4200J/kg.K ; của nhôm C2 = 880 J/kg.K và nhiệt nóng chảy của nước đá là  =

3,4.105 J/kg ? (  đọc là lam – đa )

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

1

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 1 – HSG LÝ LỚP 9

Bài 1

a/ Đổi 0,1mm2 = 1. 10-7 m2 . Ứng dụng công thức tính điện trở R   .

l

; thay số và tính

S

 RAB = 6

BC

1

 RAC = .RAB  RAC = 2 và có RCB = RAB – RAC = 4

2

3

R

R

3

Xét mạch cầu MN ta có 1  2  nên mạch cầu là thăng bằng. Vậy IA = 0

R AC RCB 2

b/ Khi AC 

c/ Đặt RAC = x ( ĐK : 0  x  6 ) ta có RCB = ( 6 – x )

* Điện trở mạch ngoài gồm ( R1 // RAC ) tiếp nối ( R2 // RCB ) là R 

3. x

6.(6  x)

=



3  x 6  (6  x )

?

* Cường độ dòng điện trong mạch chính : I 

U

 ?

R

3. x

.I = ?

3 x

6.(6  x)

Và UDB = RDB . I =

.I = ?

12  x

U

U

* Ta có cường độ dòng điện qua R1 ; R2 lần lượt là : I1 = AD = ? và I2 = DB = ?

R1

R2

* Ứng dụng công thức tính HĐT của mạch // có : UAD = RAD . I =

+ Nếu cực dương của ampe kế gắn vào D thì : I1 = Ia + I2  Ia = I1 – I2 = ? (1)

Thay Ia = 1/3A vào (1)  Phương trình bậc 2 theo x, giải PT này được x = 3 ( loại

giá trị -18)

+ Nếu cực dương của ampe kế gắn vào C thì : Ia = I2 – I1 = ? (2)

Thay Ia = 1/3A vào (2)  Phương trình bậc 2 khác theo x, giải PT này được x = 1,2

( loại 25,8 vì > 6 )

* Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số

AC R AC

= ?  AC = 0,3m



CB RCB

Bài 2

HD :

 Xem lại phần lí thuyết về TK quy tụ ( phần sử dụng màn chắn ) và tự giải

 Theo bài ta có  =

 

2

L  L2  4.L. f L  L2  4.L. f

d1 – d2 =



 L2  4.L. f

2

2

= L2 – 4.L.f  f = 20 cm

Bài 3

HD:

a/ Vì áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ cao và trọng lượng riêng của chất lỏng hơn nữa

trong bình thông nhau áp suất chất lỏng gây ra ở các nhánh luôn bằng nhau mặt khác ta



dHg = 136000 N/m2 > dH2O = 10000 N/m2 > ddầu = 8000 N/m2 nên h(thuỷ ngân) < h(

nước ) < h (dầu )

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

2

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

b/ Xem xét hình vẽ :

(1)

?

?

(2)

(3)

2,5h

?

h”

h

M

h’

N

E

H2O

Xét tại các điểm M , N , E trong hình vẽ, ta có :

 PM = h . d1

(1)

 PN = 2,5h . d2 + h’. d3 (2)

 PE = h”. d3

(3) .

Trong số đó d1; d2 ; d3 lần lượt là trọng lượng riêng của TN, dầu và nước. Độ cao h’ và h”

như hình vẽ .

+ Ta có : PM = PE  h” =

h.d1



d3

h1,3 = h” – h =

h.(d 1  d 3 )

h.d1

– h =

d3

d3

+ Ta cũng có PM = PN  h’ = ( h.d1 – 2,5h.d2 ) : d3  h1,2 = ( 2,5h + h’ ) – h =

h.d1  2,5h.d 2  h.d 3

d3

+ Ta cũng tính được h2,3 = ( 2,5h + h’ ) – h” = ?

c/ Ứng dụng bằng số tính h’ và h”  Độ chênh lệch mực nước ở nhánh (3) & (2) là h”

– h’ = ?

Bài 4

HD : Lưu ý 170 KJ là nhiệt lượng phân phối để nước đá nóng chảy hoàn toàn ở O0C, lúc

này nhiệt độ ca nhôm không đổi. ĐS : m H O = 0,5 kg ; m Al = 0,45 kg

2

ĐỀ SỐ 2

ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9

( Thời gian 150 phút )

Bài 1 Một cục nước đá có khối lượng 200g ở nhiệt độ – 100C :

a/ Để cục nước đá chuyển hoàn toàn sang thể hơi ở 1000C thì cần một nhiệt lượng là

bao nhiêu kJ ? Cho nhiệt dung riêng của nước và nước đá là C1 = 4200J/kg.K ; C2 =

1800 J/kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 3,4.105 J/kg ; nhiệt hoá hơi của nước

là L = 2,3.106 J/kg.

b/ Nếu bỏ cục nước đá trên vào ca nhôm đựng nước ở 200C thì khi có thăng bằng nhiệt,

người ta thấy có 50g nước đá còn sót lại chưa tan hết. Tính khối lượng nước đựng trong

ca nhôm lúc đầu biết ca nhôm có khối lượng 100g và nhiệt dung riêng của nhôm là C3 =

880 J/kg.K ? ( Trong cả hai câu đều bỏ qua sự mất nhiệt vời môi trường ngoài )

Bài 2 : Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy là S = 150 cm2 cao h = 30cm,

khối gỗ được thả nổi trong hồ nước sâu H = 0,8m sao cho khối gỗ thẳng đứng. Biết

trọng lượng riêng của gỗ bằng 2/3 trọng lượng riêng của nước và d H O = 10 000 N/m3.

Bỏ qua sự thay đổi mực nước của hồ, hãy :

a) Tính chiều cao phần chìm trong nước của khối gỗ ?

b) Tính công của lực để nhấc khối gỗ ra khỏ
i nước

H

theo phương thẳng đứng ?

c) Tính công của lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy

2

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

3

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

hồ theo phương thẳng đứng ?

Bài 3 : Cho 3 điện trở có giá trị như nhau bằng R0, được mắc với nhau theo những cách

khác nhau và lần lượt nối vào một nguồn điện không đổi xác nhận luôn mắc tiếp nối với

một điện trở r . Khi 3 điện trở trên mắc tiếp nối thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

bằng 0,2A, khi 3 điện trở trên mắc song song thì cường độ dòng điện qua mỗi điện trở

cũng bằng 0,2A.

a/ Xác nhận cường độ dòng điện qua mỗi điện trở R0 trong những trường hợp còn sót lại ?

b/ Trong các cách mắc trên, cách mắc nào tiêu thụ điện năng tối thiểu ? Nhiều nhất ?

c/ Cần tối thiểu bao nhiêu điện trở R0 và mắc chúng như vậy nào vào nguồn điện không

đổi có điện trở r nói trên để cường độ dòng điện qua mỗi điện trở R0 đều bằng 0,1A ?

Bài 4

Một chùm sáng song song với trục chính tới thấu kính quy tụ có tiêu cự f = 20 cm.

Phía sau thấu kính người ta đặt một gương phẳng tại I và vuông góc với trục chính của

TK, gương quay mặt phản xạ về phía TK và cách TK một khoảng 15 cm. Trong

khoảng giữa TK và gương người ta xem xét được một điểm rất sáng :

a/ Giải thích và vẽ đường truyền của các tia sáng ( không vẽ tia sáng phản xạ qua thấu

kính ) ? Tính khoảng cách từ điểm sáng tới TK ?

b/ Cố định TK và quay gương quanh điểm I đến vị trí mặt phản xạ phù hợp với trục chính

một góc 450. Vẽ đường truyền của các tia sáng và xác nhận vị trí của điểm sáng xem xét

được lúc này ?

HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 2 – HSG LÝ LỚP 9

Bài 1

ĐS : a) 615,6 kJ ( Tham khảo bài tương tự trong tài liệu này )

b/ m = 629g . Note là do nước đá không tan hết nên nhiệt độ cuối cùng của hệ

thống là 00C và chỉ có 150g nước đá tan thành nước.

Bài 2

HD : a) Gọi chiều cao phần khối gỗ chìm trong nước là x (cm) thì :

(h-x)

+ Trọng lượng khối gỗ : P = dg . Vg = dg . S . h

( dg là trọng lượng riêng của gỗ )

x

+ Lực đấy Acsimet tác dụng vào khối gỗ : FA = dn . S . x ;

H

khối gỗ nổi nên ta có : P = FA  x = 20cm

b) Khi khối gỗ được nhấc ra khỏi nước một đoạn y ( cm ) so với lúc đầu thì

lực Acsimet giảm đi một lượng

F’A = dn . S.( x – y )  lực nhấc khối gố sẽ tăng thêm và bằng :

F = P – F’A = dg.S.h – dn.S.x + dn.S.y = dn.S.y và lực này sẽ tăng đều từ lúc y = 0 đến khi

y = x , vì vậy giá trị trung bình của lực từ khi nhấc khối gỗ đến khi khối gỗ vừa ra khỏi

mặt nước là F/2 . Khi đó công phải thực hiện là A =

1

1

.F.x = .dn.S.x2 = ? (J)

2

2

c) Cũng lý luận như câu b song cần lưu ý những điều sau :

+ Khi khối gỗ được nhấn chìm thêm một đoạn y thì lực Acsimet tăng trưởng và lực tác

dụng lúc này sẽ là

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

4

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

F = F’A – P và cũng có giá trị bằng dn.S.y.Khi khối gỗ chìm hoàn toàn, lực tác dụng là

F = dn.S.( h – x ); thay số và tính được F = 15N.

+ Công phải thực hiện gồm hai phần :

– Công A1 dùng để nhấn chìm khối gỗ vừa vặn tới mặt nước : A1 =

1

.F.( h – x )

2

– Công A2 để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ ( lực FA lúc này không đổi ) A2 = F .s

(với s = H – h ) ĐS : 8,25J

Bài 3

HD : a/ Xác nhận các cách mắc còn sót lại gồm :

cách mắc 1 : (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r

cách mắc 2 : (( R0 nt R0 ) // R0

) nt r

Theo bài ta lần lượt có cường độ dòng điện trong mạch chính khi mắc tiếp nối : Int =

U

= 0,2A (1) Cường độ dòng điện trong mạch chính khi mắc song song :

r  3R0

U

I SS 

 3.0,2  0,6 A (2)

R0

r

3

r  3 R0

Lấy (2) chia cho (1), ta được :

 3  r = R0 . Đem giá trị này của r thay vào

R

r 0

3

(1)  U = 0,8.R0

+ Cách mắc 1 : Ta có (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r  (( R1 // R2 ) nt R3 ) nt r đặt R1 = R2

= R3 = R0

Dòng điện qua R3 : I3 =

See also  Đại cương về tụ điện

U

R

r  R0  0

2

0,8.R0

 0,32 A . Do R1 = R2 nên I1 = I2 =

2,5.R0

I3

 0,16 A

2

0,8.R0

U



 0,48 A .

2.R0 .R0

5.R0

r

3.R0

3

2.R0 .R0

Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch tiếp nối gồm 2 điện trở R0 : U1 = I’.

= 0,32.R0

3.R0

0,32.R0

U1



 0,16 A  CĐDĐ

 cường độ dòng điện qua mạch tiếp nối này là I1 =

2.R0

2.R0

+ Cách mắc 2 : Cường độ dòng điện trong mạch chính I’ =

qua điện trở còn sót lại là

I2 = 0,32A.

b/ Ta nhận thấy U không đổi  công suất tiêu thụ ở mạch ngoài P = U.I sẽ nhỏ nhất khi

I trong mạch chính nhỏ nhất  cách mắc 1 sẽ tiêu thụ công suất nhỏ nhất và cách mắc

2 sẽ tiêu thụ công suất lớn nhất.

c/ Giả sử mạch điện gồm n dãy song song, mỗi dãy có m điện trở giống nhau và bằng

R0 ( với m ; n  N)

Cường độ dòng điện trong mạch chính ( Hvẽ )

I +

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

5

http://sachgiai.com/

I

Người thầy của các bạn

U

0,8

( Bổ sung vào hvẽ cho đầy đủ )



m

m

r  .R0 1 

n

n

Để cường độ dòng điện qua mỗi điện trở R0 là 0,1A ta phải có :

I

0,8

 0,1.n

m

1

n

 m + n = 8 . Ta có các trường hợp sau

m

1 2 3 4 5 6

n

7 6 5 4 3 2

Số điện trở R0

7 12 15 16 15 12

Theo bảng trên ta cần tối thiểu 7 điện trở R0 và có 2 cách mắc chúng :

a/ 7 dãy //, mỗi dãy 1 điện trở.

b/

trở mắc tiếp nối.

7

1

7

1 dãy gồm 7 điện

Bài 4

HD : Xem bài giải tương tự trong tài liệu và tự giải

a/ Khoảng cách từ điểm sáng tới gương = 10 cm ( OA1 = OF’ – 2.F’I )

b/ Vì ảnh của điểm sáng qua hệ TK – gương luôn ở vị trí đối xứng với F’ qua gương,

mặt khác do gương quay quanh I nên độ dài IF’ không đổi  A1 di chuyển trên một

cung tròn tâm I bán kính IF’ và tới điểm A2. Khi gương quay một góc 450 thì A1IA2 =

2.450 = 900 ( do t/c đối xứng )  Khoảng cách từ A2 tới thấu kính bằng IO và bằng 15

cm

ĐỀ SỐ 3

ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9

( Thời gian 150 phút )

Bài 1

Hai bản kim loại đồng chất, tiết diện đều và bằng nhau, cùng chiều dài  = 20cm

nhưng có
trọng lượng riêng khác nhau : d1 = 1,25.d2 . Hai bản được hàn dính với nhau ở

một đầu và được treo bằng sợi dây mảnh ( Hvẽ )

///////////

Để thanh nằm ngang, người ta thực hiện 2 cách sau :

1) Cắt một phần của bản thứ nhất và đem đặt lên trung tâm của phần còn sót lại. Tính

chiều dài phần bị cắt ?

2) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất. Tính phần bị cắt đi ?

Bài 2

Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa một lượng nước và lượng thuỷ ngân có cùng khối

lượng. Độ cao tổng cộng của cột chất lỏng trong ống là H = 94cm.

a/ Tính độ cao của mỗi chất lỏng trong ống ?

b/ Tính áp suất của chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng của nước và của thuỷ

ngân lần lượt là

D1 = 1g/cm3 và D2 = 13,6g/cm3 ?

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

6

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

Bài 3 Cho mạch điện sau

Cho U = 6V , r = 1 = R1 ; R2 = R3 = 3

U

r

biết số chỉ trên A khi K đóng bằng 9/5 số chỉ

R1 R3

của A khi K mở. Tính :

A

a/ Điện trở R4 ?

R2

R4

K

b/ Khi K đóng, tính IK ?

Bài 4

a) Đặt vật AB trước một thấu kính quy tụ L có tiêu cự f như hình vẽ . Qua TK người ta

thấy AB cho ảnh ngược chiều mạnh gấp 2 lần vật. Giữ nguyên vị trí Tkính L, dịch chuyển

vật sáng xuôi theo xy lại gần Tkính một đoạn 10cm thì ảnh của vật AB lúc này vẫn cao

gấp 2 lần vật. Hỏi ảnh của AB trong mỗi trường hợp là ảnh gì ? Tính tiêu cự f và vẽ

hình minh hoạ ?

B

L1

(M)

B

x

y

A

O

A

O1

O2

L2

b)Thấu kính L được cắt ngang qua quang tâm thành hai nửa tkính L1 & L2 . Phần bị cắt

của L2 được thay bằng một gương phẳng (M) có mặt phản xạ quay về L1. Khoảng cách

O1O2 = 2f. Vẽ ảnh của vật sáng AB qua hệ quang và số lượng ảnh của AB qua hệ ? (

Câu a và b độc lập nhau )

HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 3 – HSG LÝ LỚP 9

Bài 1

HD : a) Gọi x ( cm ) là chiều dài phần bị cắt, do nó được đặt lên trung tâm phần còn sót lại

và thanh thăng bằng

nên ta có : P1.

x



= P2. . Gọi S là tiết diện của

2

2

mỗi bản kim loại, ta có

///////////

- x

x



d1.S.  .

= d2.S.  .

2

2

 d1(  – x ) = d2. 

 x = 4cm

P1

P2

b) Gọi y (cm) ( ĐK : y < 20 ) là phần phải cắt bỏ đi, trọng lượng phần còn sót lại là : P’1 =

P1.

=

 y

. Do thanh thăng bằng nên ta có :

d1.S.(  – y ).

 y



= d2.S.  .  (  – y )2

2

2

d2 2

. hay

d1

y2 – 2  .y + ( 1 –

d2

).  2

d1

Thay số được phương trình bậc 2 theo y: y2 – 40y + 80 = 0. Giải PT được y = 2,11cm .

( loại 37,6 )

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

7

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

Bài 2

HD :a/ + Gọi h1 và h2 theo thứ tự là độ cao của cột nước và cột thuỷ ngân, ta có H = h1

+ h2 = 94 cm

+ Gọi S là diện tích đáy ống, do TNgân và nước có cùng khối lượng nên S.h1.

D1 = S. h2 . D2

 h1. D1 = h2 . D2 

D1 h2

D  D2 h1  h2 H

D2 .H

 h1 =



 1





D2 h1

D2

h1

h1

D1  D2

h2 = H – h1

b/ Áp suất của chất lỏng lên đáy ống :

P=

10m1  10m2 10Sh1 D1  10 Sh2 D2



 10( D1 .h1  D2 .h2 ) . Thay h1 và h2 vào, ta tính được P.

S

S

Bài 3

HD : * Khi K mở, cách mắc là ( R1 nt R3 ) // ( R2 nt R4 )  Điện trở tương tự của

mạch ngoài là

Rr

4(3  R4 )

 Cường độ dòng điện trong mạch chính : I =

7  R4

thế giữa hai điểm A và B là UAB =

U

. Hiệu điện

4(3  R4 )

1

7  R4

( R1  R3 )( R2  R4 )

.I  I4 =

R1  R2  R3  R4

U AB

( R1  R3 ).I

4U



 ( Thay số, I ) =

19  5 R4

R2  R4 R1  R2  R3  R4

* Khi K đóng, cách mắc là (R1 // R2 ) nt ( R3 // R4 )  Điện trở tương tự của mạch

ngoài là

R’  r 

9  15 R4

 Cường độ dòng điện trong mạch chính lúc này là : I’ =

12  4 R4

Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là UAB =

số, I’ ) =

R3 .R4

U

.I ‘  I’4 = AB

R3  R4

R4

U

.

9  15 R4

1

12  4 R4

R 3 .I ‘



 ( Thay

R3  R 4

12U

21  19 R4

9

5

* Theo đề bài thì I’4 = .I 4 ; từ đó tính được R4 = 1

b/ Trong lúc K đóng, thay R4 vào ta tính được I’4 = 1,8A và I’ = 2,4A  UAC = RAC .

I’ = 1,8V

 I’2 =

U AC

 0,6 A . Ta có

R2

I’2 + IK = I’4  IK = 1,2A

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

8

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

Bài 4

HD :a/

B’2

B1

( Hãy bổ sung hình vẽ cho đầy đủ )

I

B2

F

A1

F’

A’2

A2

A’1

O

B’1

 Xét các cặp tam giác đồng dạng F’A’1B’1 và F’OI :

 (d’ – f )/f = 2  d

= 3f

 Xét các cặp tam giác đồng dạng OA’1B’1 và OA1B1 :

 d1 = d’/2  d1 =

3/2f

Khi dời đến A2B2 , lý luận tương tự ta có d2 = f/2 . Theo đề ta có

d1 = 10 + d2  f =

10cm

b) Hệ cho 3 ảnh : AB qua L1 cho A1B1 và qua L2 cho ảnh ảo A2B2 . AB qua L2 cho ảnh

A3B3 . Không có ảnh qua gương (M). Hãy tự dựng các ảnh trên !

ĐỀ SỐ 4

ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9

( Thời gian 150 phút )

Bài 1

Một thanh đồng chất tiết diện đều có chiều dài AB =  = 40cm được dựng trong chậu

sao cho

1

3

OA = OB và ABx = 300 . Thanh được giữ nguyên và quay được quanh điểm O ( Hvẽ

).

A

Người ta đổ nước vào chậu cho đến khi thanh khởi đầu nổi

O

(đầu B không còn tựa lên đáy chậu ):

a) Tìm độ cao của cột nước cần đổ vào chậu ( tính từ đáy

đến mặt thoáng ) biết khối lượng riêng của thanh AB và của

300

nước lần lượt là : Dt = 1120 kg/m3 và Dn = 1000 kg/m3 ?

B

x

b) Thay nước bằng một chất lỏng khác, KLR của chất lỏng phải thế nào để thực hiện

được việc trên ?

Bài 2

Có hai bình cách nhiệt, bình 1 chứa m1 = 2kg nước ở t1 = 200C, bình 2 chứa m2 =

4kg nước ở nhiệt độ t2 = 600C . Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2,

sau khoảng thời gian thăng bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước như vậy từ bình 2 sang bình 1.

nhiệt độ thăng bằng ở bình 1 lúc này là t’1 = 21,950C :

1) Tính lượng nước m và nhiệt độ khi có thăng bằng nhiệt trong bình 2 ( t’2 ) ?

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

9

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

2) Nếu tiếp tục thực hiện như vậy một lần nữa, tìm nhiệt độ khi có thăng bằng nhiệt ở

mỗi bình lúc này ?

Bài 3

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAB = 18V không đổi cho cả bài toán, bóng đèn Đ1 (

3V – 3W )

Bóng đèn Đ2 ( 6V – 12W ) . Rb là giá trị của biến trở

Và con chạy đang ở vị trí C để 2 đèn sáng bình thường :

UAB

1) Đèn Đ1 và đèn Đ2 ở vị trí nào trong mạch ?

r

2) Tính giá trị toàn phần của biến trở và vị trí

(1)

(2)

con chạy C ?

3) Khi dịch chuyển con chạy về phía N thì độ

sáng của hai đèn thay đổi thế nào ?

M Rb C N

Bài 4

Hai vật sáng A1B1 và A2B2 cao bằng nhau và bằng h được đặt vuông góc với trục

chính xy ( A1 & A2  xy ) và ở hai bên của một thấu kính (L). Ảnh của hai vật tạo bởi

thấu kính ở cùng một vị trí trên xy . Biết OA1 = d1 ; OA2 = d2 :

1) Thấu kính trên là thấu kính gì ? Vẽ hình ?

2) Tính tiêu cự của thấu kính và độ lớn của các ảnh theo h ; d1 và d2 ?

3) Bỏ A1B1 đi, đặt một gương phẳng vuông góc với trục chính tại I ( I nằm cùng

phía với A2B2 và OI > OA2 ), gương quay mặt phản xạ về phía thấu kính. Xác

định vị trí của I để ảnh của A2B2 qua Tk và qua hệ gương – Tk cao bằng nhau ?

HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 4 – HSG LÝ LỚP 9

Bài 1

HD: a) Gọi mực nước đổ vào trong chậu để thanh khởi đầu nổi ( tính từ B theo chiều dài

thanh ) là x ( cm ) ĐK : x < OB = 30cm, theo hình vẽ dưới đây thì x = BI.

A

Gọi S là tiết diện của thanh, thanh chịu tác dụng của trọng

O

lượng P đặt tại trung điểm M của AB và lực đẩy Acsimet

M

H

F đặt tại trung điểm N của BI. Theo điều kiện thăng bằng của

I

đòn bẩy thì : P.MH = F.NK(1) trong đó P = 10m = 10.Dt.S. 

N

K

Và F = 10.Dn.S.x . Thay vào (1)

(H2O)

 x =

See also  8 đặc trưng CNXH mà nhân dân ta đang xây dựng

Dt MH

..

Dn NK

B

Xét cặp tam giác đồng dạng OMH và ONK ta có

E

MH

MO

=

; ta tính được MO = MA NK

NO

OA =10cm và

NO = OB – NB =

60  x

. Thay số và thay đổi để có phương trình bậc 2 theo x : x2 – 60x

2

+ 896 = 0.

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

10

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

Giải phương trình trên và loại nghiệm x = 32 ( > 30 ) ta được x = 28 cm. Từ I hạ IE 

1

2

Bx, trong tam giác IBE vuông tại E thì IE = IB.sin IBE = 28.sin300 = 28. = 14cm (

cũng có thể sử dụng tri thức về nửa tam giác đều )

b) Trong phép thay đổi để mang về PT bậc 2 theo x, ta đã gặp biểu thức : x =

Dt

20

;

..

Dn 60  x

từ biểu thức này hãy rút ra Dn ?Mực nước tối đa ta có thể đổ vào chậu là x = OB =

30cm, khi đóminDn = 995,5 kg/m3 .

Bài 2

1) Viết Pt toả nhiệt và Pt thu nhiệt ở mỗi lần trút để từ đó có :

+ Phương trình thăng bằng nhiệt ở bình 2 : m.(t’2 – t1 ) = m2.( t2 – t’2 )

(1)

+ Phương trình thăng bằng nhiệt ở bình 1 : m.( t’2 – t’1 ) = ( m1 – m )( t’1 – t1 )

(2)

+ Từ (1) & (2)  t ‘ 2 

m2 .t 2  m1 (t ‘1 t1 )

= ? (3) . Thay (3) vào (2)  m = ? ĐS :

m2

590C và 100g

2) Để ý tới nhiệt độ lúc này của hai bình, lí luận tương tự như trên ta có kết quả là :

58,120C và 23,760C

Bài 3

1) Có I1đm = P1 / U1 = 1A và I2đm = P2 / U2 = 2A.

Vì I2đm > I1đm nên đèn Đ1 ở mạch rẽ ( vị trí 1) còn đèn Đ2 ở mạch chính ( vị trí 2 ) .

2) Đặt I Đ1 = I1 và I Đ2 = I2 = I và cường độ dòng điện qua phần biến trở MC là Ib

+ Vì hai đèn sáng bình thường nên I1 = 1A ; I = 2A  Ib = 1A . Do Ib = I1 = 1A nên

RMC = R1 =

U1

= 3

I1

+ Điện trở tương tự của mạch ngoài là : Rtđ = r +

R1 .RMC

 ( Rb  RMC )  R2  r  Rb  1,5

R1  RMC

U

+ CĐDĐ trong mạch chính : I = AB  2  Rb = 5,5 .

Rtd

Vậy C ở vị trí sao cho RMC = 3 hoặc RCN = 2,5 .3) Khi dịch chuyển con chạy C về

phía N thì điện trở tương tự của mạch ngoài giảm  I ( chính ) tăng

 Đèn Đ2 sáng mạnh lên. Khi RCM tăng thì UMC cũng tăng ( do I1 cố định và I tăng nên

Ib tăng )  Đèn Đ1 cũng sáng mạnh lên.

Bài 4

HD : 1) Vì ảnh của cả hai vật nằm cùng một vị trí trên trục chính xy nên sẽ có một trong

hai vật sáng cho ảnh nằm khác phía với vật  thấu kính phải là Tk quy tụ, ta có hình

vẽ sau :

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

11

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

( Bổ sung thêm vào hình vẽ cho đầy đủ )

B2’

(L)

B1

H

B2

x

F’

A2’

y

A1

F

O

A2

A1’

B1’

2) + Xét các cặp tam giác đồng dạng trong trường hợp vật A1B1 cho ảnh A1’B1’ để có

OA1’ =

d1 . f

d1  f

+ Xét các cặp tam giác đồng dạng trong trường hợp vật A2B2 cho ảnh A2’B2’ để có

OA2’ =

d2. f

f  d2

+ Theo bài ta có : OA1’ = OA2’ 

d1 . f

d2. f

=

 f=?

d1  f

f  d2

Thay f vào một trường hợp trên được OA1’ = OA2’ ; từ đó : A1’B1’ =

=

h.OA1 ‘

và A2’B2’

d1

h.OA2 ‘

.

d2

3) Vì vật A2B2 và thấu kính cố định nên ảnh của nó qua thấu kính vẫn là A2’B2’ . Bằng

phép vẽ ta hãy xác nhận vị trí đặt gương OI, ta có các nhận xét sau :

+ Ảnh của A2B2 qua gương là ảnh ảo, ở vị trí đối xứng với vật qua gương và cao bằng

A2B2 ( ảnh A3B3 )

+ Ảnh ảo A3B3 qua thấu kính sẽ cho ảnh thật A4B4, ngược chiều và cao bằng ảnh A2’B2’

+ Vì A4B4 > A3B3 nên vật ảo A3B3 phải nằm trong khoảng từ f đến 2f  điểm I cũng

thuộc khoảng này.

+ Vị trí đặt gương là trung điểm đoạn A2A3, nằm cách Tk một đoạn OI = OA2 + 1/2

A2A3 .

* Hình vẽ : ( bổ sung cho đầy đủ )

B2’

B2

B3

x

A4

F

y

O A2 F’ A3 A2’

B4

* Tính :

K

Do A4B4 // = A2’B2’ nên tứ giác A4B4A2’B2” là hình bình hành  FA4 = FA2’ = f +

OA2’ = ?  OA4 = ?

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

12

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

Dựa vào 2 tam giác đồng dạng OA4B4 và OA3B3 ta tính được OA3  A2A3  vị trí đặt

gương .

ĐỀ SỐ 5

ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9

( Thời gian
150 phút )

Bài 1

1) Một bình thông nhau gồm hai nhánh hình trụ giống nhau cùng chứa nước. Người ta

thả vào nhánh A một quả cầu bằng gỗ nặng 20g, quả cầu ngập một phần trong nước thì

thấy mực nước dâng lên trong mỗi nhánh là 2mm. Sau đó người ta lấy quả cầu bằng gỗ

ra và đổ vào nhánh A một lượng dầu 100g. Tính độ chênh lệch mực chất lỏng trong hai

nhánh ? Cho Dn = 1 g/cm3 ; Dd = 0,8 g/cm3

2) Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa một lượng nước và lượng thuỷ ngân có cùng khối

lượng. Độ cao tổng cộng của chất lỏng trong ống là 94cm.

a/ Tính độ cao của mỗi chất lỏng trong ống ?

b/ Tính áp suất của chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng của nước và của thuỷ

ngân lần lượt là

D1 = 1g/cm3 và D2 = 13,6g/cm3 ?

Bài 2

Thanh AB có thể quay quanh bản lề gắn trên tường thẳng đứng tại đầu B ( hvẽ ). Biết

AB = BC và trọng lượng của thanh AB là P = 100 N :

1) Khi thanh nằm ngang, tính sức căng dây T xuất hiện trên dây AC để thanh thăng bằng (

hình 1 ) ?

C

C

T’

Hình 1

T

Hình 2

A

O

O

B

A

B P

P

2) Khi thanh AB được treo như hình 2, biết tam giác ABC đều. Tính lực căng dây T’

của AC lúc này ?

Bài 3

Một hộp kín chứa một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 150V và một điện

trở r = 2. Người ta mắc vào hai điểm lấy điện A và B của hộp một bóng đèn Đ có

công suất định mức P = 180W tiếp nối với một biến trở có điện trở Rb ( Hvẽ )

A

U

B

1) Để đèn Đ sáng bình thường thì phải điều chỉnh Rb = 18. Tính

r

hiệu điện thế định mức của đèn Đ ?

2) Mắc song song với đèn Đ một bóng đèn nữa giống hệt nó. Hỏi

Rb

để cả hai đèn sáng bình thường thì phải tăng hay giảm Rb ? Tính

Đ

độ tăng ( giảm ) này ?

3) Với tủ điện kín trên, có thể thắp sáng tối đa bao nhiêu bóng đèn như đèn Đ ? Hiệu

suất sử dụng điện khi này là bao nhiêu phần trăm ?

Bài 4

Có hai thấu kính (L1) & (L2) được sắp xếp song song với nhau sao cho chúng có cùng

một trục chính là đường thẳng xy . Người ta chiếu đến thấu kính (L1) một chùm sáng

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

13

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

song song và di chuyển thấu kính (L2) xuôi theo trục chính sao cho chùm sáng khúc xạ

sau khoảng thời gian qua thấu kính (L2) vẫn là chùm sáng song song. Khi đổi một trong hai thấu

kính trên bằng một TK khác loại có cùng tiêu cự và cũng làm như trên, người ta lần lượt

đo được khoảng cách giữa 2 TK ở hai trường hợp này là  1  24 cm và  2 = 8 cm.

1) Các thấu kính (L1) và (L2) có thể là các thấu kính gì ? vẽ đường truyền của chùm

sáng qua 2 TK trên ?

2) Trong trường hợp cả hai TK đều là TK quy tụ và (L1) có tiêu cự nhỏ hơn (L2), người

ta đặt một vật sáng AB cao 8 cm vuông góc với trục chính và cách (L1) một đoạn d1 =

12 cm. Hãy :

+ Dựng ảnh của vật sáng AB qua hai thấu kính ?

+ Tính khoảng cách từ ảnh của AB qua TK (L2) đến (L1) và độ lớn của ảnh này ?

HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 5 – HSG LÝ LỚP 9

Bài 1

(A)

(B)

(A)

(B)

HD :

+ h = 2 mm = 0,2 cm. Khi đó cột nước ở 2

M

N

nhánh dâng lên là 2.h = 0,4 cm

+ Quả cầu nổi nên lực đẩy Acsimet mà nước tác

dụng lên quả cầu bằng trọng lượng của quả cầu ; gọi

tiết diện của mỗi nhánh là S, ta có P = FA  10.m = S.2h.dn  10.m = S.2h.10Dn  S

= 50cm2

+ Gọi h’ (cm) là độ cao của cột dầu thì md = D.Vd = D.S.h’  h’ ?

Xét áp suất mà dầu và nước lần lượt gây ra tại M và N, từ sự thăng bằng áp suất này ta có

độ cao h’’ của cột nước ở nhánh B . Độ chênh lệch mực chất lỏng ở hai nhánh là : h’ h’’

Bài 2

C

C H

H

T’

Hình 1

T

Hình 2

K I

A

O

O

B

A

B P

P

HD : Trong cả hai trường hợp, vẽ BH  AC. Theo quy tắc thăng bằng của đòn bẩy ta có :

AB

và tam giác ABC vuông cân tại B nên BAH =

2

2

450 . Trong tam giác BAH vuông tại H ta có BH = AB. Sin BAH = AB. ; thay vào

2

2

AB

(1) ta có : T.AB.

= P.

 T=?

2

2

1) T . BH = P . OB (1) . Vì OB =

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

14

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

2) Tương tự câu 1 : T’.BH = P.IK (2). Có BAH vuông tại H  BH = AB. sinBAH =

AB.sin600 =

AB. 3

. Vì OI là đường trung bình của ABK  IK = 1/2 AK = 1/2 BH

2

( do AK = BH )

 IK =

AB. 3

AB. 3

AB. 3

; thay vào (2) : T’ .

= P.

 T’ = ? ĐS : T = 20 2 N và

4

2

4

T’ = 20N

Bài 3

HD : 1) Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính thì U.I = P + ( Rb + r ).I2 ; thay

số ta được một phương trình bậc 2 theo I : 2I2 – 15I + 18 = 0 . Giải PT này ta được 2

giá trị của I là I1 = 1,5A và I2 = 6A.

+ Với I = I1 = 1,5A  Ud =

P

= 120V

Id

sử dụng điện trong trường hợp này là : H =

; + Làm tt với I = I2 = 6A  Năng suất

p

180



 20  nên quá thấp  loại bỏ

U .I 150.6

nghiệm I2 = 6A

2) Khi mắc 2 đèn // thì I = 2.Id = 3A, 2 đèn sáng bình thường nên Ud = U – ( r + Rb

).I  Rb ?  độ giảm của Rb ? ( ĐS : 10 )

3) Ta nhận thấy U = 150V và Ud = 120V nên để các đèn sáng bình thường, ta

không thể mắc tiếp nối từ 2 bóng đèn trở lên được mà phải mắc chúng song song. Giả

sử ta mắc // được tối đa n đèn vào 2 điểm A & B

 cường độ dòng điện trong mạch chính I = n . Id .

Ta có U.I = ( r + Rb ).I2 + n . P  U. n . Id = ( r + Rb ).n2 .I2d + n . P  U.Id = ( r +

Rb ).n.Id + P

U .I d  P

 r  0  n  U .I d  P  150.1,5  180  10  n max = 10 khi

 Rb =

2

2

n .I d

2.(1,5) 2

r.I d

Rb = 0

+ Năng suất sử dụng điện khi đó bằng : H =

Ud

= 80 

U

Bài 4

1) Tất cả chúng ta đã học qua 2 loại thấu kính, hãy xét hết các trường hợp : Cả hai là TK phân

kì ; cả hai là thấu kính quy tụ ; TK (L1) là TK quy tụ và TK (L2) là TK phân kì ; TK (L1)

là phân kì còn TK (L2) là quy tụ.

a) Sẽ không thu được chùm sáng sau cùng là chùm sáng // nếu cả hai đều là thấu kính

phân kì vì chùm tia khúc xạ sau khoảng thời gian ra khỏi thấu kính phân kì không lúc nào là chùm

sáng //. ( loại trường hợp này )

b)Trường hợp cả hai TK đều là TK quy tụ thì ta thấy để cho chùm sáng cuối cùng khúc

xạ qua (L2) là chùm sáng // thì các tia tới TK (L2) phải đi qua tiêu điểm của T
K này, mặt

khác (L1) cũng là TK quy tụ và trùng trục chính với (L2) do đó tiêu điểm ảnh của (L1)

phải trùng với tiêu điểm vật của (L2). ( chọn trường hợp này )  Đường truyền của

các tia sáng được minh hoạ ở hình dưới : ( Bổ sung hình vẽ )

See also  Tính từ là gì? Những điều cần biết về tính từ

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

15

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

(L1)

(L2)

F1

x

y

F’1=F2

F’2

c) Trường hợp TK (L1) là phân kì và TK (L2) là quy tụ :Lí luận tương tự như trên ta sẽ

có tiêu điểm vật của hai thấu kính trên phải trùng nhau ( chọn trường hợp này ).

Đường truyền các tia sángđược minh hoạ ở như hình dưới :

(L2)

(L1)

x

y

F’1

F’2

Do tính chất thuận nghịch của đường truyền ánh sáng nên sẽ không có gì khác

khi (L1) là TH quy tụ còn (L2) là phân kì.

2) + Dựng ảnh của vật sáng AB trong trường hợp cả 2 TK đều là quy tụ :

(L1)

B

F’1= F2

A F1

A2 A1

O1

O2

F’2

B1

B2

(L2)

+ Ta thấy rằng việc đổi thấu kính chỉ có thể đổi được TK phân kì bằng một thấu

kính quy tụ có cùng tiêu cự ( theo a ). Nên :

– Từ c) ta có : F1O1 + O1O2 = F2O2 = f2

f2 – f1 =  2 = 8 cm

– Từ 2) ta có : O1F’1 + F2O = O1O2



f2 + f1 =  1  24cm Vậy f1 =

8cm và f2 = 16cm

+ Ứng dụng các cặp tam giác đồng dạng và các yếu tố đã cho ta tính được khoảng

cách từ ảnh A1B1 đến thấu kính (L2) ( bằng O1O2 – O1A1 ), sau đó tính được khoảng cách

O2A2 rồi suy ra vấn đề cần tính ( A2O1 ).

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

16

http://sachgiai.com/

ĐỀ SỐ 6

Người thầy của các bạn

ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9

( Thời gian 150 phút )

Bài 1

Một thanh đồng chất tiết diện đều được nhúng một đầu trong nước, thanh tựa vào

thành chậu tại điểm O và quay quanh O sao cho OA =

1

.OB. Khi thanh thăng bằng, mực

2

nước ở trung tâm thanh. Tính KLR của chất làm thanh ? Cho KLR của nước Dn = 1000

kg/m3

Bài 2

Một khối nước đá khối lượng m1 = 2 kg ở nhiệt độ – 50C :

1) Tính nhiệt lượng cần phân phối để khối nước đá trên biến thành hơi hoàn toàn ở

1000C ? Hãy vẽ đồ thị trình diễn quá trình biến thiên nhiệt độ theo nhiệt lượng

được phân phối ?

2) Bỏ khối nước đá nói trên vào một ca nhôm chứa nước ở 500C. Sau khoảng thời gian có cân

bằng nhiệt người ta thấy còn sót lại 100g nước đá chưa tan hết. Tính lượng nước

đã có trong ca nhôm biết ca nhôm có khối lượng mn = 500g .

Cho Cnđ = 1800 J/kg.K ; Cn = 4200 J/kg.K ; Cnh = 880 J/kg.K ;  = 3,4.105 J/kg ;

L = 2,3.106 J/kg

Bài 3

Cho mạch điện có sơ đồ sau. Biết UAB = 12V không đổi, R1 = 5 ; R2 = 25 ; R3 =

20 . Nhánh DB có hai điện trở giống nhau và bằng r, khi hai điện trở r mắc tiếp nối

vôn kế V chỉ giá trị U1, khi hai điện trở r mắc song song vôn kế V chỉ giá trị U2 = 3U1 :

R1

C

R2

1) Xác nhận giá trị của điện trở r ? ( vônkế có R =  )

2) Khi nhánh DB chỉ có một điện trở r, vônkế V

chỉ giá trị bao nhiêu ?

A

V

B

3) Vônkế V đang chỉ giá trị U1 ( hai điện trở r

tiếp nối ). Để V chỉ số 0 chỉ cần :

+ Hoặc chuyển chỗ một điện trở, này là điện trở nào

R3

D r

r

và chuyển nó đi đâu trong mạch điện ?

+ Hoặc đổi chỗ hai điện trở cho nhau, này là những điện trở nào ?

Bài 4

B I

D

Ở hình bên có AB và CD là hai gương phẳng song song và quay

mặt phản xạ vào nhau cách nhau 40 cm. Đặt điểm sáng S cách A

một đoạn SA = 10 cm . SI // AB, cho SI = 40 cm

a/ Trình bày phương pháp vẽ một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên AB

ở M, phản xạ trên CD tại N và đi qua I ?

b/ Tính độ dài các đoạn AM và CN ?

A S

C

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

17

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 6 – HSG LÝ LỚP 9

Bài 1 Tham khảo bài giải ttự trong tài liệu này

Bài 2

HD : 1) Quá trình biến thiên nhiệt độ của nước đá :

– 50C

00C

nóng chảy hết ở 00C

hết ở 1000C

* Đồ thị :

100 0C

1000C

hoá hơi

Q(

kJ )

-5 18

698

1538

6138

2) Gọi mx ( kg ) là khối lượng nước đá tan thành nước : mx = 2 – 0,1 = 1,9 kg. Do

nước đá không tan hết nên nhiệt độ cuối cùng của hệ thống bằng 00C, theo trên thì nhiệt

lượng nước đá nhận vào để tăng đến 00C là Q1 = 18000 J

+ Nhiệt lượng mà mx ( kg ) nước đá nhận vào để tan hoàn toàn thành nước ở 00C là Qx

=  .mx = 646 000 J.

+ Toàn thể nhiệt lượng này là do nước trong ca nhôm ( có khối lượng M ) và ca nhôm

có khối lượng mn phân phối khi chúng hạ nhiệt độ từ 500C xuống 00C. Do đó : Q = (

M.Cn + mn.Cn ).(50 – 0 )

+ Khi có thăng bằng nhiệt : Q = Q1 + Qx  M = 3,05 kg

Bài 3

HD : 1) Do vônkế có điện trở vô cùng lớn nên ta có cách mắc ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt 2r ) .

Ta tính được cường độ dòng điện qua điện trở R1 là I1 = 0,4A; cường độ dòng điện qua

R3 là I3 =

U AB

12



R3  2r 20  2r

 UDC = UAC – UAD = I1.R1 – I3.R3 = 0,4.5 –

12.20

4r  200

=

(1)

20  2r

20  r

Ttự khi hai điện trở r mắc song song ta có cách mắc là ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt

r

) ; lý luận

2

như trên, ta có:

U’DC =

2r  400

(2) . Theo bài ta có U’DC = 3.UDC , từ (1) & (2)  một phương trình

40  r

bậc 2 theo r; giải PT này ta được r = 20 ( loại giá trị r = – 100 ).

& UAD ( tự giải )

ĐS : 4V

3) Khi vôn kế chỉ số 0 thì khi đó mạch cầu thăng bằng và :

Phần 2) tính UAC

R AC RCB

(3)



R AD RDB

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

18

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

+ Chuyển chỗ một điện trở : Để thoả mãn (3), ta nhận thấy có thể chuyển một điện trở

r lên nhánh AC và mắc tiếp nối với R1. Thật vậy, khi đó có RAC = r + R1 = 25 ; RCB =

25 ; RAD = 20 và RDB = 20  (3) được thoả mãn.

+ Đổi chỗ hai điện trở : Để thoả mãn (3), có thể đổi chỗ R1 với một điện trở r ( lý luận

và trình bày tt )

Bài 4

B

I

D

I’

K

M

H

x

S’ A S

C

y

a/ Vẽ ảnh của I qua CD và ảnh của S qua AB; nối các các ảnh này với nhau ta sẽ xác

định được M và N.

b/ Dùng các cặp  đồng dạn
g & để ý khách hàng = 1/2 SI.

ĐỀ SỐ 7

ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 9

( Thời gian 150 phút )

Bài 1

Một ấm điện có 2 điện trở R1 và R2 . Nếu R1 và R2 mắc tiếp nối với nhau thì thời gian

đun sôi nước đựng trong ấm là 50 phút. Nếu R1 và R2 mắc song song với nhau thì thời

gian đun sôi nước trong ấm lúc này là 12 phút. Bỏ qua sự mất nhiệt với môi trường và

các điều kiện đun nước là như nhau, hỏi nếu dùng riêng từng điện trở thì thời gian đun

sôi nước tương ứng là bao nhiêu ? Cho hiệu điện thế U là không đổi .

Bài 2

Một hộp kín chứa nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U và một điện trở thay đổi r (

Hvẽ ).

r

AU

B

Khi sử dụng hộp kín trên để thắp sáng đồng thời hai bóng đèn Đ1 và Đ2 giống nhau và

một bóng đèn Đ3, người ta nhận thấy rằng, để cả 3 bóng đèn sáng bình thường thì có thể

tìm được hai cách mắc :

+ Cách mắc 1 : ( Đ1 // Đ2 ) nt Đ3 vào hai điểm A và B.

+ Cách mắc 2 : ( Đ1 nt Đ2 ) // Đ3 vào hai điểm A và B.

a) Cho U = 30V, tính hiệu điên thế định mức của mỗi đèn ?

b) Với một trong hai cách mắc trên, công suất toàn phần của hộp là P = 60W. Hãy

tính các giá trị định mức của mỗi bóng đèn và trị số của điện trở r ?

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

19

http://sachgiai.com/

Người thầy của các bạn

c) Nên chọn cách mắc nào trong hai cách trên ? Vì sao ?

Bài 3

1) Một hộp kín có chiều rộng a (cm) trong đó có hai thấu kính được đặt sát thành hộp

và song song với nhau ( trùng trục chính ). Chiếu tới hộp một chùm sáng song song có

bề rộng d, chùm tia khúc xạ đi ra khỏi hộp cũng là chùm sáng song song và có bề rộng

2d ( Hvẽ ). Hãy xác nhận loại thấu kính trong hộp và tiêu cự của chúng theo a và d ? (

Trục của TK cũng trùng với trục của 2 chùm sáng )

d

2d

2) a) Vật thật AB cho ảnh thật A’B’ như hình vẽ. Hãy vẽ và trình bày phương pháp vẽ để xác

định quang tâm, trục chính và các tiêu điểm của thấu kính ?

b) Giữ thấu kính cố định, quay vật AB quanh điểm A

B

theo chiều ngược với chiều quay của kim đồng hồ thì ảnh A’B’

A’

sẽ thế nào ?

A

c) Khi vật AB vuông góc với trục chính, người ta đo

B’

được AB = 1,5.A’B’ và AB cách TK một đoạn d = 30cm. Tính tiêu cự của thấu kính ?

Bài 4

Một người cao 1,7 m đứng trên mặt đất đối mặt với một gương phẳng hình chữ nhật

được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 16 cm :

a) Mép dưới của gương cách mặt đất tối thiểu là bao nhiêu mét để người đó nhìn thấy

ảnh chân mình trong gương ?

b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu mét để người đó thấy

ảnh của đỉnh đầu mình trong gương ?

c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người này nhìn thấy toàn thể ảnh của mình

trong gương ?

d) Khi gương cố định, người này di chuyển ra xa hoặc lại gần gương thì các kết quả

trên thế nào ?

Bài 5

a) Người ta rót vào bình đựng khối nước đá có khối lượng m1 = 2 kg một lượng

nước m2 = 1 kg ở nhiệt độ t2 = 100C. Khi có thăng bằng nhiệt, lượng nước đá tăng

thêm m’ = 50g. Xác nhận nhệt độ ban đầu của nước đá ?

b) Sau quá trình trên, người ta cho hơi nước sôi vào bình trong một thời gian và sau

khi có thăng bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong bình là 500C. Tính lượng hơi nước

sôi đã dẫn vào bình ?

Bỏ qua khối lượng của bình đựng và sự mất nhiệt với môi trường ngoài.

Cho Cnđ = 2000 J/kg.K ; Cn = 4200 J/kg.K ;  = 3,4.105 J/kg ; L = 2,3.106 J/kg

NGÂN HÀNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC NĂM

20