Tư liệu bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí lớp 9 Nguyễn Văn Ngãi12348

Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ĐỀ SỐ ( Thời gian 150 phút ) Bài : Cho mạch điện MN hình vẽ đây, hiệu điện hai đầu mạch điện không đổi UMN = 7V; điện trở R1 = 3 R2 = 6 AB dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện khơng đổi S = 0,1mm2, điện trở suất  = 4.10-7 m ; điện trở ampe kế A dây nối khơng đáng kể : M UMN N a/ Tính điện trở dây dẫn AB ? R1 R2 b/ Dịch chuyển chạy c cho AC=1/2BC D Tính cường độ dòng điện qua ampe kế ? A c/ Xác định vị trí chạy C để Ia = 1/3A ? A C B Bài Một vật sáng AB đặt cách chắn khoảng L = 90 cm Trong khoảng vật sáng chắn đặt thấu kính hội tụ có tiêu cự f cho trục thấu kính vng góc với vật AB Khoảng cách hai vị trí đặt thấu kính ảnh rõ nét chắn ฀ = 30 cm Tính tiêu cự thấu kính hội tụ ? Bài Một bình thơng có ba nhánh đựng nước ; người ta đổ vào nhánh (1) cột thuỷ ngân có độ cao h ( có màng mỏng ngăn khơng cho TN chìm vào nước ) đổ vào nhánh (2) cột dầu có độ cao 2,5.h a/ Mực chất lỏng nhánh cao ? Thấp ? Giải thích ? b/ Tính độ chênh lệch ( tính từ mặt thoáng ) mực chất lỏng nhánh theo h ? c/ Cho dHg = 136000 N/m2 , dH2O = 10000 N/m2 , ddầu = 8000 N/m2 h = cm Hãy tính độ chênh lệch mực nước nhánh (2) nhánh (3) ? Bài Sự biến thiên nhiệt độ khối nước đá đựng ca nhôm cho đồ thị 0C 170 175 O Q( kJ ) Tính khối lượng nước đá khối lượng ca nhôm ? Cho biết nhiệt dung riêng nước C1 = 4200J/kg.K ; nhơm C2 = 880 J/kg.K nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105 J/kg ? (  đọc lam - đa ) Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài a/ Đổi 0,1mm2 = 10-7 m2 Áp dụng công thức tính điện trở R   l ; thay số tính S  RAB = 6 BC  RAC = RAB  RAC = 2 có RCB = RAB - RAC = 4 R R Xét mạch cầu MN ta có   nên mạch cầu cân Vậy IA = R AC RCB b/ Khi AC  c/ Đặt RAC = x ( ĐK :  x  6 ) ta có RCB = ( - x ) * Điện trở mạch gồm ( R1 // RAC ) nối tiếp ( R2 // RCB ) R  * Cường độ dòng điện mạch : I  3.x 6.(6  x)  =?  x  (6  x ) U  ? R 3.x I = ? 3 x 6.(6  x) I = ? Và UDB = RDB I = 12  x U U * Ta có cường độ dịng điện qua R1 ; R2 : I1 = AD = ? I2 = DB = ? R1 R2 * Áp dụng công thức tính HĐT mạch // có : UAD = RAD I = + Nếu cực dương ampe kế gắn vào D : I1 = Ia + I2  Ia = I1 - I2 = ? (1) Thay Ia = 1/3A vào (1)  Phương trình bậc theo x, giải PT x = 3 ( loại giá trị -18) + Nếu cực dương ampe kế gắn vào C : Ia = I2 - I1 = ? (2) Thay Ia = 1/3A vào (2)  Phương trình bậc khác theo x, giải PT x = 1,2 ( loại 25,8 > ) * Để định vị trí điểm C ta lập tỉ số AC R AC  = ?  AC = 0,3m CB RCB Bài HD :  Xem lại phần lí thuyết TK hội tụ ( phần sử dụng chắn ) tự giải  Theo ta có ฀ =  ฀ d1 - d2 = L  L2  4.L f L  L2  4.L f   L2  4.L f 2 = L2 - 4.L.f  f = 20 cm Bài HD: a/ Vì áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ cao trọng lượng riêng chất lỏng bình thơng áp suất chất lỏng gây nhánh mặt khác ta có dHg = 136000 N/m2 > dH2O = 10000 N/m2 > ddầu = 8000 N/m2 nên h(thuỷ ngân) < h( nước ) < h (dầu ) Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi b/ Quan sát hình vẽ : (1) ? ? (2) (3) 2,5h ? h” h h’ M N E H2O Xét điểm M , N , E hình vẽ, ta có :  PM = h d1 (1)  PN = 2,5h d2 + h’ d3 (2)  PE = h” d3 (3) Trong d1; d2 ; d3 trọng lượng riêng TN, dầu nước Độ cao h’ h” hình vẽ + Ta có : PM = PE  h” = h.d1  d3 h1,3 = h” - h = h.(d1  d ) h.d1 - h = d3 d3 + Ta có PM = PN  h’ = ( h.d1 - 2,5h.d2 ) : d3  h1,2 = ( 2,5h + h’ ) - h = h.d1  2,5h.d  h.d d3 + Ta tính h2,3 = ( 2,5h + h’ ) - h” = ? c/ Áp dụng số tính h’ h”  Độ chênh lệch mực nước nhánh (3) & (2) h” h’ = ? Bài HD : Lưu ý 170 KJ nhiệt lượng cung cấp để nước đá nóng chảy hồn tồn O0C, lúc nhiệt độ ca nhơm khơng đổi ĐS : m H O = 0,5 kg ; m Al = 0,45 kg Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý ĐỀ SỐ Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Một cục nước đá có khối lượng 200g nhiệt độ - 100C : a/ Để cục nước đá chuyển hồn tồn sang thể 1000C cần nhiệt lượng kJ ? Cho nhiệt dung riêng nước nước đá C1 = 4200J/kg.K ; C2 = 1800 J/kg.K Nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105 J/kg ; nhiệt hoá nước L = 2,3.106 J/kg b/ Nếu bỏ cục nước đá vào ca nhôm đựng nước 200C có cân nhiệt, người ta thấy có 50g nước đá cịn sót lại chưa tan hết Tính khối lượng nước đựng ca nhơm lúc đầu biết ca nhơm có khối lượng 100g nhiệt dung riêng nhôm C3 = 880 J/kg.K ? ( Trong hai câu bỏ qua nhiệt vời mơi trường ngồi ) Bài : Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy S = 150 cm2 cao h = 30cm, khối gỗ thả hồ nước sâu H = 0,8m cho khối gỗ thẳng đứng Biết trọng lượng riêng gỗ 2/3 trọng lượng riêng nước d H O = 10 000 N/m3 Bỏ qua thay đổi mực nước hồ, : a) Tính chiều cao phần chìm nước khối gỗ ? b) Tính cơng lực để nhấc khối gỗ khỏi nước H theo phương thẳng đứng ? c) Tính cơng lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ theo phương thẳng đứng ? Bài : Cho điện trở có giá trị R0, mắc với theo cách khác nối vào nguồn điện không đổi xác định mắc nối tiếp với điện trở r Khi điện trở mắc nối tiếp cường độ dịng điện qua điện trở 0,2A, điện trở mắc song song cường độ dịng điện qua điện trở 0,2A a/ Xác định cường độ dòng điện qua điện trở R0 trường hợp lại ? b/ Trong cách mắc trên, cách mắc tiêu thụ điện ? Nhiều ? c/ Cần điện trở R0 mắc chúng vào nguồn điện không đổi có điện trở r nói để cường độ dòng điện qua điện trở R0 0,1A ? Bài Một chùm sáng song song với trục tới thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Phía sau thấu kính người ta đặt gương phẳng I vng góc với trục TK, gương quay mặt phản xạ phía TK cách TK khoảng 15 cm Trong khoảng TK gương người ta quan sát điểm sáng : a/ Giải thích vẽ đường truyền tia sáng ( không vẽ tia sáng phản xạ qua thấu kính ) ? Tính khoảng cách từ điểm sáng tới TK ? b/ Cố định TK quay gương quanh điểm I đến vị trí mặt phản xạ hợp với trục góc 450 Vẽ đường truyền tia sáng xác định vị trí điểm sáng quan sát lúc ? Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài ĐS : a) 615,6 kJ ( Tham khảo tương tự tài liệu ) b/ m = 629g Chú ý nước đá không tan hết nên nhiệt độ cuối hệ thống 00C có 150g nước đá tan thành nước Bài HD : a) Gọi chiều cao phần khối gỗ chìm nước x (cm) : (h-x) + Trọng lượng khối gỗ : P = dg Vg = dg S h ( dg trọng lượng riêng gỗ ) x + Lực Acsimet tác dụng vào khối gỗ : FA = dn S x ; H khối gỗ nên ta có : P = FA  x = 20cm b) Khi khối gỗ nhấc khỏi nước đoạn y ( cm ) so với lúc đầu lực Acsimet giảm lượng F’A = dn S.( x - y )  lực nhấc khối gố tăng thêm : F = P - F’A = dg.S.h - dn.S.x + dn.S.y = dn.S.y lực tăng từ lúc y = đến y = x , giá trị trung bình lực từ nhấc khối gỗ đến khối gỗ vừa khỏi mặt nước F/2 Khi cơng phải thực A = 1 F.x = dn.S.x2 = ? (J) 2 c) Cũng lý luận câu b song cần lưu ý điều sau : + Khi khối gỗ nhấn chìm thêm đoạn y lực Acsimet tăng lên lực tác dụng lúc F = F’A - P có giá trị dn.S.y.Khi khối gỗ chìm hồn tồn, lực tác dụng F = dn.S.( h - x ); thay số tính F = 15N + Cơng phải thực gồm hai phần : - Công A1 dùng để nhấn chìm khối gỗ vừa vặn tới mặt nước : A1 = F.( h - x ) - Công A2 để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ ( lực FA lúc không đổi ) A2 = F s (với s = H - h ) ĐS : 8,25J Bài HD : a/ Xác định cách mắc lại gồm : cách mắc : (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r cách mắc : (( R0 nt R0 ) // R0 ) nt r Theo ta có cường độ dịng điện mạch mắc nối tiếp : Int = U = 0,2A (1) Cường độ dòng điện mạch mắc song song : r  3R0 r  R0 U  3.0,2  0,6 A (2) Lấy (2) chia cho (1), ta : I SS    r = R0 R0 R0 r r 3 Đem giá trị r thay vào (1)  U = 0,8.R0 + Cách mắc : Ta có (( R0 // R0 ) nt R0 ) nt r  (( R1 // R2 ) nt R3 ) nt r đặt R1 = R2 = R3 = R0 Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi Dòng điện qua R3 : I3 = U r  R0  R0  0,8.R0 I  0,32 A Do R1 = R2 nên I1 = I2 =  0,16 A 2,5.R0 0,8.R0 U   0,48 A 2.R0 R0 5.R0 r 3.R0 2.R0 R0 Hiệu điện hai đầu mạch nối tiếp gồm điện trở R0 : U1 = I’ = 0,32.R0 3.R0 0,32.R0 U1  cường độ dòng điện qua mạch nối tiếp I1 =   0,16 A  CĐDĐ 2.R0 2.R0 + Cách mắc : Cường độ dòng điện mạch I’ = qua điện trở cịn lại I2 = 0,32A b/ Ta nhận thấy U không đổi  cơng suất tiêu thụ mạch ngồi P = U.I nhỏ I mạch nhỏ  cách mắc tiêu thụ công suất nhỏ cách mắc tiêu thụ công suất lớn c/ Giả sử mạch điện gồm n dãy song song, dãy có m điện trở giống R0 ( với m ; n  N) Cường độ dịng điện mạch ( Hvẽ ) I + I U 0,8 ( Bổ sung vào hvẽ cho đầy đủ )  m m r  R  n n Để cường độ dòng điện qua điện trở R0 0,1A ta phải có : I 0,8  0,1.n m 1 n  m + n = Ta có trường hợp sau m n Số điện trở R0 12 15 16 15 12 Theo bảng ta cần điện trở R0 có cách mắc chúng : a/ dãy //, dãy điện trở b/ dãy gồm điện trở mắc nối tiếp Bài HD : Xem giải tương tự tài liệu tự giải a/ Khoảng cách từ điểm sáng tới gương = 10 cm ( OA1 = OF’ - 2.F’I ) b/ Vì ảnh điểm sáng qua hệ TK - gương ln vị trí đối xứng với F’ qua gương, mặt khác gương quay quanh I nên độ dài IF’ không đổi  A1 di chuyển cung trịn tâm I bán kính IF’ đến điểm A2 Khi gương quay góc 450 A1IA2 = 2.450 = 900 ( t/c đối xứng )  Khoảng cách từ A2 tới thấu kính IO 15 cm Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Hai kim loại đồng chất, tiết diện nhau, chiều dài ฀ = 20cm có trọng lượng riêng khác : d1 = 1,25.d2 Hai hàn dính với đầu treo sợi dây mảnh ( Hvẽ ) /////////// Để nằm ngang, người ta thực cách sau : ฀ ฀ 1) Cắt phần thứ đem đặt lên phần cịn lại Tính chiều dài phần bị cắt ? 2) Cắt bỏ phần thứ Tính phần bị cắt ? Bài Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa lượng nước lượng thuỷ ngân có khối lượng Độ cao tổng cộng cột chất lỏng ống H = 94cm a/ Tính độ cao chất lỏng ống ? b/ Tính áp suất chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng nước thuỷ ngân r 3 D1 = 1g/cm D2 = 13,6g/cm ? U R1 R3 Bài Cho mạch điện sau K A Cho U = 6V , r = 1 = R1 ; R2 = R3 = 3 R2 R4 biết số A K đóng 9/5 số A K mở Tính : a/ Điện trở R4 ? b/ Khi K đóng, tính IK ? Bài a) Đặt vật AB trước thấu kính hội tụ L có tiêu cự f hình vẽ Qua TK người ta thấy AB cho ảnh ngược chiều cao gấp lần vật Giữ nguyên vị trí Tkính L, dịch chuyển vật sáng dọc theo xy lại gần Tkính đoạn 10cm ảnh vật AB lúc cao gấp lần vật Hỏi ảnh AB trường hợp ảnh ? Tính tiêu cự f vẽ hình minh hoạ ? B L1 (M) B x y A O A O1 O2 L2 b)Thấu kính L cắt ngang qua quang tâm thành hai nửa tkính L1 & L2 Phần bị cắt L2 thay gương phẳng (M) có mặt phản xạ quay L1 Khoảng cách O1O2 = 2f Vẽ ảnh vật sáng AB qua hệ quang số lượng ảnh AB qua hệ ? ( Câu a b độc lập ) Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài HD : a) Gọi x ( cm ) chiều dài phần bị cắt, đặt lên phần lại cân ฀ x ฀ nên ta có : P1 = P2 Gọi S tiết diện /////////// 2 kim loại, ta có ฀-x ฀ ฀ x ฀ d1.S ฀ = d2.S ฀ 2  d1( ฀ - x ) = d2 ฀  x = 4cm P1 P2 b) Gọi y (cm) ( ĐK : y < 20 ) phần phải cắt bỏ đi, trọng lượng phần lại : P’1 = P1 ฀y Do ฀ d ฀y ฀ = d2.S ฀  ( ฀ - y )2 = ฀ hay d1 2 d y2 - ฀ y + ( - ) ฀ d1 Thay số phương trình bậc theo y: y2 - 40y + 80 = Giải PT y = 2,11cm ( loại 37,6 ) Bài HD :a/ + Gọi h1 h2 theo thứ tự độ cao cột nước cột thuỷ ngân, ta có H = h1 + h2 = 94 cm + Gọi S diện tích đáy ống, TNgân nước có khối lượng nên S.h1 D1 = S h2 D2 D1 h2 D  D2 h1  h2 H D H      h1 D1 = h2 D2   h1 = D2 h1 D2 h1 h1 D1  D2 h2 = H - h1 b/ Áp suất chất lỏng lên đáy ống : 10m1  10m2 10 Sh1 D1  10 Sh2 D2 P=   10( D1 h1  D2 h2 ) Thay h1 h2 vào, ta tính P S S Bài HD : * Khi K mở, cách mắc ( R1 nt R3 ) // ( R2 nt R4 )  Điện trở tương đương mạch 4(3  R4 ) U Rr  Cường độ dòng điện mạch : I = Hiệu điện (  R4 )  R4 1  R4 ( R1  R3 ).I U AB ( R1  R3 )( R2  R4 )  hai điểm A B UAB = I  I4 =  ( Thay số, I ) R1  R2  R3  R4 R2  R4 R1  R2  R3  R4 4U = 19  R4 * Khi K đóng, cách mắc (R1 // R2 ) nt ( R3 // R4 )  Điện trở tương đương mạch  15 R4 U  Cường độ dịng điện mạch lúc : I’ = Hiệu điện R'  r   15 R4 12  R4 1 12  R4 R3 R4 R3 I ' U 12U hai điểm A B UAB = I '  I’4 = AB   ( Thay số, I’ ) = R3  R4 R4 R3  R4 21  19 R4 cân nên ta có : d1.S.( ฀ - y ) Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi I ; từ tính R4 = 1 b/ Trong K đóng, thay R4 vào ta tính I’4 = 1,8A I’ = 2,4A  UAC = RAC I’ = 1,8V U  I’2 = AC  0,6 A Ta có I’2 + IK = I’4  IK = 1,2A R2 Bài HD :a/ B’2 ( Hãy bổ sung hình vẽ cho đầy đủ ) * Theo đề I’4 = B1 I B2 F A1 F’ A’2 A2 A’1 O B’1  Xét cặp tam giác đồng dạng F’A’1B’1 F’OI :  (d’ - f )/f =  d = 3f  Xét cặp tam giác đồng dạng OA’1B’1 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 ảnh : AB qua L1 cho A1B1 qua L2 cho ảnh ảo A2B2 AB qua L2 cho ảnh A3B3 Khơng có ảnh qua gương (M) Hãy tự dựng ảnh ! Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý ĐỀ SỐ Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Một đồng chất tiết diện có chiều dài AB = ฀ = 40cm dựng chậu cho OA = OB ABx = 300 Thanh giữ nguyên quay quanh điểm O ( Hvẽ ) A Người ta đổ nước vào chậu bắt đầu O (đầu B khơng cịn tựa lên đáy chậu ): a) Tìm độ cao cột nước cần đổ vào chậu ( tính từ đáy đến mặt thoáng ) biết khối lượng riêng AB 300 3 nước : Dt = 1120 kg/m Dn = 1000 kg/m ? B x b) Thay nước chất lỏng khác, KLR chất lỏng phải để thực việc ? Bài Có hai bình cách nhiệt, bình chứa m1 = 2kg nước t1 = 200C, bình chứa m2 = 4kg nước nhiệt độ t2 = 600C Người ta rót lượng nước m từ bình sang bình 2, sau cân nhiệt, người ta lại rót lượng nước từ bình sang bình nhiệt độ cân bình lúc t’1 = 21,950C : 1) Tính lượng nước m nhiệt độ có cân nhiệt bình ( t’2 ) ? 2) Nếu tiếp tục lần nữa, tìm nhiệt độ có cân nhiệt bình lúc ? Bài Cho mạch điện hình vẽ Biết UAB = 18V khơng đổi cho tốn, bóng đèn Đ1 ( 3V - 3W ) Bóng đèn Đ2 ( 6V - 12W ) Rb giá trị biến trở Và chạy vị trí C để đèn sáng bình thường : UAB r 1) Đèn Đ1 đèn Đ2 vị trí mạch ? 2) Tính giá trị tồn phần biến trở vị trí (1) (2)con chạy C ? 3) Khi dịch chuyển chạy phía N độ sáng hai đèn thay đổi ? M Rb C N Bài Hai vật sáng A1B1 A2B2 cao h đặt vng góc với trục xy ( A1 & A2  xy ) hai bên thấu kính (L) Ảnh hai vật tạo thấu kính vị trí xy Biết OA1 = d1 ; OA2 = d2 : 1) Thấu kính thấu kính ? Vẽ hình ? 2) Tính tiêu cự thấu kính độ lớn ảnh theo h ; d1 d2 ? 3) Bỏ A1B1 đi, đặt gương phẳng vng góc với trục I ( I nằm phía với A2B2 OI > OA2 ), gương quay mặt phản xạ phía thấu kính Xác định vị trí I để ảnh A2B2 qua Tk qua hệ gương - Tk cao ? Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 10 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài HD: a) Gọi mực nước đổ vào chậu để bắt đầu ( tính từ B theo chiều dài ) x ( cm ) ĐK : x < OB = 30cm, theo hình vẽ x = BI A Gọi S tiết diện thanh, chịu tác dụng trọng O lượng P đặt trung điểm M AB lực đẩy Acsimet M H F đặt trung điểm N BI Theo điều kiện cân I địn bẩy : P.MH = F.NK(1) P = 10m = 10.Dt.S ฀ N K Và F = 10.Dn.S.x Thay vào (1) (H2O) D MH  x = t ฀ B E Dn NK MH MO Xét cặp tam giác đồng dạng OMH ONK ta có = ; ta tính MO = MA NK NO OA =10cm NO = OB - NB = 60  x Thay số biến đổi để có phương trình bậc theo x : x2 - 60x + 896 = Giải phương trình loại nghiệm x = 32 ( > 30 ) ta x = 28 cm Từ I hạ IE  Bx, tam giác IBE vng E IE = IB.sin IBE = 28.sin300 = 28 = 14cm ( sử dụng kiến thức nửa tam giác ) b) Trong phép biến đổi để đưa PT bậc theo x, ta gặp biểu thức : x = Dt 20 ฀ ; Dn 60  x từ biểu thức rút Dn ?Mực nước tối đa ta đổ vào chậu x = OB = 30cm, đóminDn = 995,5 kg/m3 Bài 1) Viết Pt toả nhiệt Pt thu nhiệt lần trút để từ có : + Phương trình cân nhiệt bình : m.(t’2 - t1 ) = m2.( t2 - t’2 ) (1) + Phương trình cân nhiệt bình : m.( t’2 - t’1 ) = ( m1 - m )( t’1 - t1 ) (2) + Từ (1) & (2)  t '  m2 t  m1 (t '1 t1 ) = ? (3) Thay (3) vào (2)  m = ? ĐS : m2 590C 100g 2) Để ý tới nhiệt độ lúc hai bình, lí luận tương tự ta có kết : 58,120C 23,760C Bài 1) Có I1đm = P1 / U1 = 1A I2đm = P2 / U2 = 2A Vì I2đm > I1đm nên đèn Đ1 mạch rẽ ( vị trí 1) cịn đèn Đ2 mạch ( vị trí ) 2) Đặt I Đ1 = I1 I Đ2 = I2 = I cường độ dòng điện qua phần biến trở MC Ib + Vì hai đèn sáng bình thường nên I1 = 1A ; I = 2A  Ib = 1A Do Ib = I1 = 1A nên Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 11 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý RMC = R1 = Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi U1 = 3 I1 + Điện trở tương đương mạch : Rtđ = r + R1 RMC  ( Rb  RMC )  R2  r  Rb  1,5 R1  RMC U + CĐDĐ mạch : I = AB   Rb = 5,5 Rtd Vậy C vị trí cho RMC = 3 RCN = 2,5 3) Khi dịch chuyển chạy C phía N điện trở tương đương mạch ngồi giảm  I ( ) tăng  Đèn Đ2 sáng mạnh lên Khi RCM tăng UMC tăng ( I1 cố định I tăng nên Ib tăng )  Đèn Đ1 sáng mạnh lên Bài HD : 1) Vì ảnh hai vật nằm vị trí trục xy nên có hai vật sáng cho ảnh nằm khác phía với vật  thấu kính phải Tk hội tụ, ta có hình vẽ sau : ( Bổ sung thêm vào hình vẽ cho đầy đủ ) B2’ (L) B1 H B2 x F’ A1 F O A2’ A1’ A2 y B1’ 2) + Xét cặp tam giác đồng dạng trường hợp vật A1B1 cho ảnh A1’B1’ để có OA1’ = d1 f d1  f + Xét cặp tam giác đồng dạng trường hợp vật A2B2 cho ảnh A2’B2’ để có OA2’ = d2 f f  d2 + Theo ta có : OA1’ = OA2’  d1 f = d1  f d2 f  f=? f  d2 Thay f vào trường hợp OA1’ = OA2’ ; từ : A1’B1’ = = h.OA1 ' A2’B2’ d1 h.OA2 ' d2 3) Vì vật A2B2 thấu kính cố định nên ảnh qua thấu kính A2’B2’ Bằng phép vẽ ta xác định vị trí đặt gương OI, ta có nhận xét sau : Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 12 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi + Ảnh A2B2 qua gương ảnh ảo, vị trí đối xứng với vật qua gương cao A2B2 ( ảnh A3B3 ) + Ảnh ảo A3B3 qua thấu kính cho ảnh thật A4B4, ngược chiều cao ảnh A2’B2’ + Vì A4B4 > A3B3 nên vật ảo A3B3 phải nằm khoảng từ f đến 2f  điểm I thuộc khoảng + Vị trí đặt gương trung điểm đoạn A2A3, nằm cách Tk đoạn OI = OA2 + 1/2 A2A3 * Hình vẽ : ( bổ sung cho đầy đủ ) B2’ B2 x A4 B3 F y O A2 F’ A3 A2’ B4 * Tính : K Do A4B4 // = A2’B2’ nên tứ giác A4B4A2’B2” hình bình hành  FA4 = FA2’ = f + OA2’ = ?  OA4 =? Dựa vào tam giác đồng dạng OA4B4 OA3B3 ta tính OA3  A2A3  vị trí đặt gương Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 13 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý ĐỀ SỐ Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài 1) Một bình thơng gồm hai nhánh hình trụ giống chứa nước Người ta thả vào nhánh A cầu gỗ nặng 20g, cầu ngập phần nước thấy mực nước dâng lên nhánh 2mm Sau người ta lấy cầu gỗ đổ vào nhánh A lượng dầu 100g Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh ? Cho Dn = g/cm3 ; Dd = 0,8 g/cm3 2) Một ống thuỷ tinh hình trụ, chứa lượng nước lượng thuỷ ngân có khối lượng Độ cao tổng cộng chất lỏng ống 94cm a/ Tính độ cao chất lỏng ống ? b/ Tính áp suất chất lỏng lên đáy ống biết khối lượng riêng nước thuỷ ngân D1 = 1g/cm3 D2 = 13,6g/cm3 ? Bài Thanh AB quay quanh lề gắn tường thẳng đứng đầu B ( hvẽ ) Biết AB = BC trọng lượng AB P = 100 N : 1) Khi nằm ngang, tính sức căng dây T xuất dây AC để cân ( hình ) ? C C T’ Hình T Hình A O O B A B P P 2) Khi AB treo hình 2, biết tam giác ABC Tính lực căng dây T’ AC lúc ? Bài Một hộp kín chứa nguồn điện có hiệu điện khơng đổi U = 150V điện trở r = 2 Người ta mắc vào hai điểm lấy điện A B hộp bóng đèn Đ có cơng suất định mức P = 180W nối tiếp với biến trở có điện trở Rb ( Hvẽ ) A U B 1) Để đèn Đ sáng bình thường phải điều chỉnh Rb = 18 Tính r hiệu điện định mức đèn Đ ? 2) Mắc song song với đèn Đ bóng đèn giống hệt Hỏi Rb để hai đèn sáng bình thường phải tăng hay giảm Rb ? Tính Đ độ tăng ( giảm ) ? 3) Với hộp điện kín trên, thắp sáng tối đa bóng đèn đèn Đ ? Hiệu suất sử dụng điện phần trăm ? Bài Có hai thấu kính (L1) & (L2) bố trí song song với cho chúng có trục đường thẳng xy Người ta chiếu đến thấu kính (L1) chùm sáng song song di chuyển thấu kính (L2) dọc theo trục cho chùm sáng khúc xạ sau qua thấu kính (L2) chùm sáng song song Khi đổi hai thấu kính TK khác loại có tiêu cự làm trên, người ta đo khoảng cách TK hai trường hợp ฀  24 cm ฀ = cm 1) Các thấu kính (L1) (L2) thấu kính ? vẽ đường truyền chùm sáng qua TK ? 2) Trong trường hợp hai TK TK hội tụ (L1) có tiêu cự nhỏ (L2), người ta đặt vật sáng AB cao cm vuông góc với trục cách (L1) đoạn d1 = 12 cm Hãy : + Dựng ảnh vật sáng AB qua hai thấu kính ? + Tính khoảng cách từ ảnh AB qua TK (L2) đến (L1) độ lớn ảnh ? Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 14 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài (A) (A) (B) (B) HD : + h = mm = 0,2 cm Khi cột nước M N nhánh dâng lên 2.h = 0,4 cm + Quả cầu nên lực đẩy Acsimet mà nước tác dụng lên cầu trọng lượng cầu ; gọi tiết diện nhánh S, ta có P = FA  10.m = S.2h.dn  10.m = S.2h.10Dn  S = 50cm2 + Gọi h’ (cm) độ cao cột dầu md = D.Vd = D.S.h’  h’ ? Xét áp suất mà dầu nước gây M N, từ cân áp suất ta có độ cao h’’ cột nước nhánh B Độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh : h’ - h’’ Bài C C H H T’ Hình T Hình K I A O O B A B P P HD : Trong hai trường hợp, vẽ BH  AC Theo quy tắc cân địn bẩy ta có : AB 1) T BH = P OB (1) Vì OB = tam giác ABC vuông cân B nên BAH = 450 Trong tam 2 AB giác BAH vng H ta có BH = AB Sin BAH = AB ; thay vào (1) ta có : T.AB = P 2  T=? 2) Tương tự câu : T’.BH = P.IK (2) Có BAH vuông H  BH = AB sinBAH = AB.sin600 = AB Vì OI đường trung bình ABK  IK = 1/2 AK = 1/2 BH ( AK = BH ) AB AB AB ; thay vào (2) : T’ = P  IK =  T’ = ? ĐS : T = 20 N T’ = 20N 4 Bài HD : 1) Gọi I cường độ dịng điện mạch U.I = P + ( Rb + r ).I2 ; thay số ta phương trình bậc theo I : 2I2 - 15I + 18 = Giải PT ta giá trị I I1 = 1,5A I2 = 6A P + Với I = I1 = 1,5A  Ud = = 120V ; + Làm tt với I = I2 = 6A  Hiệu suất sử dụng điện Id p 180 trường hợp : H =   20  nên thấp  loại bỏ nghiệm I2 = 6A U I 150.6 2) Khi mắc đèn // I = 2.Id = 3A, đèn sáng bình thường nên Ud = U - ( r + Rb ).I  Rb ?  độ giảm Rb ? ( ĐS : 10 ) 3) Ta nhận thấy U = 150V Ud = 120V nên để đèn sáng bình thường, ta khơng thể mắc nối tiếp từ bóng đèn trở lên mà phải mắc chúng song song Giả sử ta mắc // tối đa n đèn vào điểm A & B  cường độ dịng điện mạch I = n Id Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 15 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi 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  Rb = U I d  P n I d  r   n  U I d  P  150.1,5  180  10  n max = 10 Rb = 2 2.(1,5) r I d U + Hiệu suất sử dụng điện : H = d = 80  U Bài 1) Chúng ta học qua loại thấu kính, xét hết trường hợp : Cả hai TK phân kì ; hai thấu kính hội tụ ; TK (L1) TK hội tụ TK (L2) TK phân kì ; TK (L1) phân kì cịn TK (L2) hội tụ a) Sẽ không thu chùm sáng sau chùm sáng // hai thấu kính phân kì chùm tia khúc xạ sau khỏi thấu kính phân kì khơng chùm sáng // ( loại trường hợp ) b)Trường hợp hai TK TK hội tụ ta thấy chùm sáng cuối khúc xạ qua (L2) chùm sáng // tia tới TK (L2) phải qua tiêu điểm TK này, mặt khác (L1) TK hội tụ trùng trục với (L2) tiêu điểm ảnh (L1) phải trùng với tiêu điểm vật (L2) ( chọn trường hợp )  Đường truyền tia sáng minh hoạ hình : ( Bổ sung hình vẽ ) (L1) (L2) F1 x y F’1=F2 F’2 c) Trường hợp TK (L1) phân kì TK (L2) hội tụ :Lí luận tương tự ta có tiêu điểm vật hai thấu kính phải trùng ( chọn trường hợp ) Đường truyền tia sángđược minh hoạ hình : (L2) (L1) x y F’1 F’2 Do tính chất thuận nghịch đường truyền ánh sáng nên khơng có khác (L1) TH hội tụ cịn (L2) phân kì 2) + Dựng ảnh vật sáng AB trường hợp TK hội tụ : (L1) B F’1= F2 A F1 A2 A1 O1 O2 F’2 B1 B2 (L2) Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 16 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi + Ta thấy việc đổi thấu kính đổi TK phân kì thấu kính hội tụ có tiêu cự ( theo a ) Nên : - Từ c) ta có : F1O1 + O1O2 = F2O2 = f2 f2 - f1 = ฀ = cm - Từ 2) ta có : O1F’1 + F2O = O1O2  f2 + f1 = ฀  24cm Vậy f1 = 8cm f2 = 16cm + Áp dụng cặp tam giác đồng dạng yếu tố cho ta tính khoảng cách từ ảnh A1B1 đến thấu kính (L2) ( O1O2 - O1A1 ), sau tính khoảng cách O2A2 suy điều cần tính ( A2O1 ) Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 17 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý ĐỀ SỐ Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Một đồng chất tiết diện nhúng đầu nước, tựa vào thành chậu điểm O quay quanh O cho OA = OB Khi cân bằng, mực nước Tính KLR chất làm ? Cho KLR nước Dn = 1000 kg/m3 Bài Một khối nước đá khối lượng m1 = kg nhiệt độ - 50C : 1) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước đá biến thành hoàn toàn 1000C ? Hãy vẽ đồ thị biểu diễn trình biến thiên nhiệt độ theo nhiệt lượng cung cấp ? 2) Bỏ khối nước đá nói vào ca nhơm chứa nước 500C Sau có cân nhiệt người ta thấy cịn sót lại 100g nước đá chưa tan hết Tính lượng nước có ca nhơm biết ca nhơm 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 Cho mạch điện có sơ đồ sau Biết UAB = 12V khơng đổi, R1 = 5 ; R2 = 25 ; R3 = 20 Nhánh DB có hai điện trở giống r, hai điện trở r mắc nối tiếp vôn kế V giá trị U1, hai điện trở r mắc song song vôn kế V giá trị U2 = 3U1 : R1 C R2 1) Xác định giá trị điện trở r ? ( vơnkế có R =  ) 2) Khi nhánh DB có điện trở r, vơnkế V giá trị ? A V B 3) Vônkế V giá trị U1 ( hai điện trở r nối tiếp ) Để V số cần : + Hoặc chuyển chỗ điện trở, điện trở R3 D r r chuyển đâu mạch điện ? + Hoặc đổi chỗ hai điện trở cho nhau, điện trở ? Bài B I D Ở hình bên có AB CD hai gương phẳng song song quay mặt phản xạ vào cách 40 cm Đặt điểm sáng S cách A đoạn SA = 10 cm SI // AB, cho SI = 40 cm a/ Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S phản xạ AB M, phản xạ CD N qua I ? b/ Tính độ dài đoạn AM CN ? A S C Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 18 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài Tham khảo giải ttự tài liệu Bài HD : 1) Quá trình biến thiên nhiệt độ nước đá : - 50C 00C nóng chảy hết 00C * Đồ thị : 100 0C -5 1000C hoá hết 1000C Q( kJ ) 18 698 1538 6138 2) Gọi mx ( kg ) khối lượng nước đá tan thành nước : mx = - 0,1 = 1,9 kg Do nước đá không tan hết nên nhiệt độ cuối hệ thống 00C, theo nhiệt lượng nước đá nhận vào để tăng đến 00C Q1 = 18000 J + Nhiệt lượng mà mx ( kg ) nước đá nhận vào để tan hoàn toàn thành nước 00C Qx =  mx = 646 000 J + Toàn nhiệt lượng nước ca nhơm ( có khối lượng M ) ca nhơm có khối lượng mn cung cấp chúng hạ nhiệt độ từ 500C xuống 00C Do : Q = ( M.Cn + mn.Cn ).(50 - ) + Khi có cân nhiệt : Q = Q1 + Qx  M = 3,05 kg Bài HD : 1) Do vơnkế có điện trở vơ lớn nên ta có cách mắc ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt 2r ) Ta tính cường độ dịng điện qua điện trở R1 I1 = 0,4A; cường độ dòng điện qua R3 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 hai điện trở r mắc song song ta có cách mắc ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt trên, ta có: U’DC = r ) ; lý luận 2r  400 (2) Theo ta có U’DC = 3.UDC , từ (1) & (2)  phương trình 40  r bậc theo r; giải PT ta r = 20 ( loại giá trị r = - 100 ) & UAD ( tự giải ) ĐS : 4V 3) Khi vơn kế số mạch cầu cân : Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Phần 2) tính UAC R AC RCB  (3) R AD RDB 19 Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi + Chuyển chỗ điện trở : Để thoả mãn (3), ta nhận thấy chuyển điện trở r lên nhánh AC mắc nối tiếp với R1 Thật vậy, có RAC = r + R1 = 25 ; RCB = 25 ; RAD = 20 RDB = 20  (3) thoả mãn + Đổi chỗ hai điện trở : Để thoả mãn (3), đổi chỗ R1 với điện trở r ( lý luận trình bày tt ) Bài B I D I’ K H M x S’ A S C y a/ Vẽ ảnh I qua CD ảnh S qua AB; nối các ảnh với ta xác định M N b/ Dùng cặp  đồng dạng & để ý KH = 1/2 SI Trường THCS Phan Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com 20 ... Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ - HSG LÝ LỚP Bài ĐS : a) 615,6 kJ ( Tham khảo tư? ?ng tự tài liệu ) b/ m = 629g Chú ý nước đá không... Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý ĐỀ SỐ Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Một cục nước đá có khối lượng... Đình Phùng - Quận Thanh Khê – TP Đà Nẵng ThuVienDeThi.com Tư liệu bồi dưỡng HSG lý ĐỀ SỐ Biên soạn : Nguyễn Văn Ngãi ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP ( Thời gian 150 phút ) Bài Một đồng chất tiết diện có