30 đề thi học sinh giỏi vật lí lớp 9 ( có đáp án)

ĐỀ SỐ 1 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 )

30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) ĐỀ SỐ 1 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 : d 1 = 1,25.d 2 . 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 chính giữa của phần còn 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 D 1 = 1g/cm 3 và D 2 = 13,6g/cm 3 ? Bài 3 Cho mạch điện sau Cho U = 6V , r = 1Ω = R 1 ; R 2 = R 3 = 3Ω U r biết số chỉ trên A khi K đóng bằng 9/5 số chỉ R 1 R 3 của A khi K mở. Tính : a/ Điện trở R 4 ? R 2 K R 4 A b/ Khi K đóng, tính I K ? Bài 4 a) Đặt vật AB trước một thấu kính hội tụ L có tiêu cự f như hình vẽ . Qua TK người ta thấy AB cho ảnh ngược chiều cao gấp 2 lần vật. Giữ nguyên vị trí Tkính L, dịch chuyển vật sáng dọc 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 L 1 (M) B x y A O A O 1 O 2 L 2 b)Thấu kính L được cắt ngang qua quang tâm thành hai nửa tkính L 1 & L 2 . Phần bị cắt của L 2 được thay bằng một gương phẳng (M) có mặt phản xạ quay về L 1 . Khoảng cách O 1 O 2 = 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 ) 1 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 1 - HSG LÝ LỚP 9 Bài 1 HD : a) Gọi x ( cm ) là chiều dài phần bị cắt, do nó được đặt lên chính giữa phần còn lại và thanh cân bằng nên ta có : P 1 . 2 x− = P 2 . 2  . Gọi S là tiết diện của /////////// mỗi bản kim loại, ta có  - x  d 1 .S.  . 2 x− = d 2 .S.  . 2  ⇔ d 1 (  - x ) = d 2 .  ⇒ x = 4cm P 1 P 2 b) Gọi y (cm) ( ĐK : y < 20 ) là phần phải cắt bỏ đi, trọng lượng phần còn lại là : P’ 1 = P 1 .   y− . Do thanh cân bằng nên ta có : d 1 .S.(  - y ). 2 y− = d 2 .S.  . 2  ⇔ (  - y ) 2 = 2 1 2 . d d hay y 2 - 2  .y + ( 1 - 1 2 d d ). 2  Thay số được phương trình bậc 2 theo y: y 2 - 40y + 80 = 0. Giải PT được y = 2,11cm . ( loại 37,6 ) Bài 2 HD :a/ + Gọi h 1 và h 2 theo thứ tự là độ cao của cột nước và cột thuỷ ngân, ta có H = h 1 + h 2 = 94 cm + Gọi S là diện tích đáy ống, do TNgân và nước có cùng khối lượng nên S.h 1 . D 1 = S. h 2 . D 2 ⇒ h 1 . D 1 = h 2 . D 2 ⇒ 11 21 2 21 1 2 2 1 h H h hh D DD h h D D = + = + ⇒= ⇒ h 1 = 21 2 . DD HD + h 2 = H - h 1 b/ Áp suất của chất lỏng lên đáy ống : P = ) (10 10101010 2211 221121 hDhD S DShDSh S mm += + = + . Thay h 1 và h 2 vào, ta tính được P. Bài 3 HD : * Khi K mở, cách mắc là ( R 1 nt R 3 ) // ( R 2 nt R 4 ) ⇒ Điện trở tương đương của mạch ngoài là 4 4 7 )3(4 R R rR + + += ⇒ Cường độ dòng điện trong mạch chính : I = 4 4 7 )3(4 1 R R U + + + . Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U AB = I RRRR RRRR . ))(( 4321 4231 +++ ++ ⇒ I 4 = = +++ + = + 4321 31 42 ).( RRRR IRR RR U AB ( Thay số, I ) = 4 519 4 R U + * Khi K đóng, cách mắc là (R 1 // R 2 ) nt ( R 3 // R 4 ) ⇒ Điện trở tương đương của mạch ngoài là 2 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) 4 4 412 159 ' R R rR + + += ⇒ Cường độ dòng điện trong mạch chính lúc này là : I’ = 4 4 412 159 1 R R U + + + . Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U AB = '. . 43 43 I RR RR + ⇒ I’ 4 = = + = 43 3 4 '. RR IR R U AB ( Thay số, I’ ) = 4 1921 12 R U + * Theo đề bài thì I’ 4 = 4 . 5 9 I ; từ đó tính được R 4 = 1Ω b/ Trong khi K đóng, thay R 4 vào ta tính được I’ 4 = 1,8A và I’ = 2,4A ⇒ U AC = R AC . I’ = 1,8V ⇒ I’ 2 = A R U AC 6,0 2 = . Ta có I’ 2 + I K = I’ 4 ⇒ I K = 1,2A Bài 4 HD :a/ B’ 2 ( Hãy bổ sung hình vẽ cho đầy đủ ) B 1 B 2 I F F’ A’ 1 A 1 A’ 2 A 2 O B’ 1 • Xét các cặp tam giác đồng dạng F’A’ 1 B’ 1 và F’OI : ⇒ (d’ - f )/f = 2 ⇒ d = 3f • Xét các cặp tam giác đồng dạng OA’ 1 B’ 1 và OA 1 B 1 : ⇒ d 1 = d’/2 ⇒ d 1 = 3/2f Khi dời đến A 2 B 2 , lý luận tương tự ta có d 2 = f/2 . Theo đề ta có d 1 = 10 + d 2 ⇒ f = 10cm b) Hệ cho 3 ảnh : AB qua L 1 cho A 1 B 1 và qua L 2 cho ảnh ảo A 2 B 2 . AB qua L 2 cho ảnh A 3 B 3 . Không có ảnh qua gương (M). Hãy tự dựng các ảnh trên ! ĐỀ SỐ 2 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 OA = 3 1 OB và ABx = 30 0 . Thanh được giữ nguyên và quay được quanh điểm O ( Hvẽ ). A Người ta đổ nước vào chậu cho đến khi thanh bắt 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 3 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) đến mặt thoáng ) biết khối lượng riêng của thanh AB và của 30 0 nước lần lượt là : D t = 1120 kg/m 3 và D n = 1000 kg/m 3 ? 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 m 1 = 2kg nước ở t 1 = 20 0 C, bình 2 chứa m 2 = 4kg nước ở nhiệt độ t 2 = 60 0 C . Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước như vậy từ bình 2 sang bình 1. nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t’ 1 = 21,95 0 C : 1) Tính lượng nước m và nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt trong bình 2 ( t’ 2 ) ? 2) Nếu tiếp tục thực hiện như vậy một lần nữa, tìm nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt ở mỗi bình lúc này ? Bài 3 Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U AB = 18V không đổi cho cả bài toán, bóng đèn Đ 1 ( 3V - 3W ) Bóng đèn Đ 2 ( 6V - 12W ) . R b là giá trị của biến trở Và con chạy đang ở vị trí C để 2 đèn sáng bình thường : U AB 1) Đèn Đ 1 và đèn Đ 2 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 R b C N Bài 4 Hai vật sáng A 1 B 1 và A 2 B 2 cao bằng nhau và bằng h được đặt vuông góc với trục chính xy ( A 1 & A 2 ∈ 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 OA 1 = d 1 ; OA 2 = d 2 : 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 ; d 1 và d 2 ? 3) Bỏ A 1 B 1 đi, đặt một gương phẳng vuông góc với trục chính tại I ( I nằm cùng phía với A 2 B 2 và OI > OA 2 ), gương quay mặt phản xạ về phía thấu kính. Xác định vị trí của I để ảnh của A 2 B 2 qua Tk và qua hệ gương - Tk cao bằng nhau ? HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 2 - HSG LÝ LỚP 9 Bài 1 HD: a) Gọi mực nước đổ vào trong chậu để thanh bắt 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 cân bằng của I đòn bẩy thì : P.MH = F.NK(1) trong đó P = 10m = 10.D t .S.  N K 4 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) Và F = 10.D n .S.x . Thay vào (1) (H 2 O) ⇒ x = NK MH D D n t  B E Xét cặp tam giác đồng dạng OMH và ONK ta có NK MH = NO MO ; ta tính được MO = MA - OA =10cm và NO = OB - NB = 2 60 x− . Thay số và biến đổi để có phương trình bậc 2 theo x : x 2 - 60x + 896 = 0. Giải phương trình trên và loại nghiệm x = 32 ( > 30 ) ta được x = 28 cm. Từ I hạ IE ⊥ Bx, trong tam giác IBE vuông tại E thì IE = IB.sin IBE = 28.sin30 0 = 28. 2 1 = 14cm ( cũng có thể sử dụng kiến thức về nửa tam giác đều ) b) Trong phép biến đổi để đưa về PT bậc 2 theo x, ta đã gặp biểu thức : x = xD D n t −60 20  ; từ biểu thức này hãy rút ra D n ?Mực nước tối đa ta có thể đổ vào chậu là x = OB = 30cm, khi đóminD n = 995,5 kg/m 3 . Bài 2 1) Viết Pt toả nhiệt và Pt thu nhiệt ở mỗi lần trút để từ đó có : + Phương trình cân bằng nhiệt ở bình 2 : m.(t’ 2 - t 1 ) = m 2 .( t 2 - t’ 2 ) (1) + Phương trình cân bằng nhiệt ở bình 1 : m.( t’ 2 - t’ 1 ) = ( m 1 - m )( t’ 1 - t 1 ) (2) + Từ (1) & (2) ⇒ 2 11122 2 )'(. ' m ttmtm t −− = = ? (3) . Thay (3) vào (2) ⇒ m = ? ĐS : 59 0 C và 100g 2) Để ý tới nhiệt độ lúc này của hai bình, lí luận tương tự như trên ta có kết quả là : 58,12 0 C và 23,76 0 C Bài 3 1) Có I 1đm = P 1 / U 1 = 1A và I 2đm = P 2 / U 2 = 2A. Vì I 2đm > I 1đm nên đèn Đ 1 ở mạch rẽ ( vị trí 1) còn đèn Đ 2 ở mạch chính ( vị trí 2 ) . 2) Đặt I Đ1 = I 1 và I Đ2 = I 2 = I và cường độ dòng điện qua phần biến trở MC là I b + Vì hai đèn sáng bình thường nên I 1 = 1A ; I = 2A ⇒ I b = 1A . Do I b = I 1 = 1A nên R MC = R 1 = 1 1 I U = 3Ω + Điện trở tương đương của mạch ngoài là : R tđ = r + 5,1)( . 2 1 1 ++=+−+ + bMCb MC MC RrRRR RR RR + CĐDĐ trong mạch chính : I = 2= td AB R U ⇒ R b = 5,5Ω . Vậy C ở vị trí sao cho R MC = 3Ω hoặc R CN = 2,5Ω .3) Khi dịch chuyển con chạy C về phía N thì điện trở tương đương của mạch ngoài giảm ⇒ I ( chính ) tăng ⇒ Đèn Đ 2 sáng mạnh lên. Khi R CM tăng thì U MC cũng tăng ( do I 1 cố định và I tăng nên I b tăng ) ⇒ Đèn Đ 1 cũng sáng mạnh lên. Bài 4 5 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) 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 hội tụ, ta có hình vẽ sau : ( Bổ sung thêm vào hình vẽ cho đầy đủ ) B 2 ’ (L) B 1 H B 2 x F’ A 2 ’ y A 1 F O A 2 A 1’ B 1 ’ 2) + Xét các cặp tam giác đồng dạng trong trường hợp vật A 1 B 1 cho ảnh A 1 ’B 1 ’ để có OA 1 ’ = fd fd + 1 1 . + Xét các cặp tam giác đồng dạng trong trường hợp vật A 2 B 2 cho ảnh A 2 ’B 2 ’ để có OA 2 ’ = 2 2 . df fd − + Theo bài ta có : OA 1 ’ = OA 2 ’ ⇒ fd fd + 1 1 . = 2 2 . df fd − ⇒ f = ? Thay f vào một trường hợp trên được OA 1 ’ = OA 2 ’ ; từ đó : A 1 ’B 1 ’ = 1 1 '. d OAh và A 2 ’B 2 ’ = 2 2 '. d OAh . 3) Vì vật A 2 B 2 và thấu kính cố định nên ảnh của nó qua thấu kính vẫn là A 2 ’B 2 ’ . Bằng phép vẽ ta hãy xác định vị trí đặt gương OI, ta có các nhận xét sau : + Ảnh của A 2 B 2 qua gương là ảnh ảo, ở vị trí đối xứng với vật qua gương và cao bằng A 2 B 2 ( ảnh A 3 B 3 ) + Ảnh ảo A 3 B 3 qua thấu kính sẽ cho ảnh thật A 4 B 4 , ngược chiều và cao bằng ảnh A 2 ’B 2 ’ + Vì A 4 B 4 > A 3 B 3 nên vật ảo A 3 B 3 phải nằm trong khoảng từ f đến 2f ⇒ điểm I cũng thuộc khoảng này. + Vị trí đặt gương là trung điểm đoạn A 2 A 3 , nằm cách Tk một đoạn OI = OA 2 + 1/2 A 2 A 3 . * Hình vẽ : ( bổ sung cho đầy đủ ) B 2 ’ B 2 B 3 x A 4 F y O A 2 F’ A 3 A 2 ’ B 4 * Tính : K 6 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) Do A 4 B 4 // = A 2 ’B 2 ’ nên tứ giác A 4 B 4 A 2 ’B 2 ” là hình bình hành ⇒ FA 4 = FA 2 ’ = f + OA 2 ’ = ? ⇒ OA 4 = ? Dựa vào 2 tam giác đồng dạng OA 4 B 4 và OA 3 B 3 ta tính được OA 3 ⇒ A 2 A 3 ⇒ vị trí đặt gương . ĐỀ SỐ 3: Phòng GD-ĐT Bình Sơn ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2009-2010 MÔN : VẬT LÝ Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1: (4,0 điểm) Một quả cầu có thể tích V = 2dm 3 , khi thả vào bình nước thì phần thể tích của quả cầu chìm trong nước bằng 85% thể tích của cả quả cầu. Hỏi nếu đổ dầu vào trong bình sao cho dầu phủ kín hoàn toàn quả cầu thì phần thể tích của quả cầu chìm trong nước lúc này bằng bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng của nước và dầu lần lượt là d 1 = 10000N/m 3 ; d 2 = 8000N/m 3 . Bài 2 : (4,0 điểm) Ba bình nhiệt lượng kế đựng ba chất lỏng khác nhau có khối lượng bằng nhau và không phản ứng hoá học với nhau. Nhiệt độ chất lỏng ở ba bình lần lượt là : t 1 = 15 0 C; t 2 = 10 0 C; t 3 = 20 0 C. Nếu đổ ½ chất lỏng ở bình 1 vào bình 2 thì nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t 12 = 12 0 C. Nếu đổ ½ chất lỏng ở bình 1 vào bình 3 thì nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là t 13 = 19 0 C. Hỏi nếu đổ cả chất lỏng ở bình 2 vào bình 3 thì nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Giả thiết rằng chỉ có các chất lỏng trao đổi nhiệt với nhau và thể tích của các bình đủ lớn để chứa được các chất lỏng. Bài 3: (5,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết U AB = 18V, R 1 = 12Ω, đèn Đ loại 6V-9W, R x là một biến trở, điện trở của các dây nối không đáng kể. a. Tìm trị số R x của biến trở để đèn sáng bình thường. b. Với giá trị nào của R x thì công suất tiêu thụ trên nó A B là cực đại ? Tính công suất cực đại đó. R x Đ Bài 4: (3,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết R 1 = 6Ω, R 2 = 4Ω, R 3 = 12Ω. Dây nối có điện trở không đáng R 1 kể. Tính điện trở tương đương của mạch khi : K 1 a. K 1 và K 2 cùng mở. b. K 1 đóng, K 2 mở. c. K 1 và K 2 cùng đóng. A B R 1 R 2 R 3 Bài 5: (4,0 điểm) K 2 Một đĩa tròn tâm O 1 , bán kính r 1 = 20 cm, phát sáng, được đặt song song với một màn ảnh và cách màn một khoảng d = 136 cm. Một đĩa tròn khác tâm O 2 , bán kính r 2 = 12 cm, chắn sáng, cũng được đặt song song với màn và đường nối O 1 O 2 vuông góc với màn. Tìm vị trí đặt O 2 để bóng đen trên màn có bán kính r = 3 cm. 7 CH NH TH CĐỀ Í Ứ 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) BÀI GIẢI : Bài 1: (4,0 điểm) *Lực đẩy Ácsimet của nước lên quả cầu lúc chưa đổ dầu là : F A = d 1 . 100 85 .V = 10 4 . 100 85 .2.10 -3 = 17 (N) Khi đó trọng lượng của quả cầu cân bằng với lực đẩy Ácsimet : ⇒ P = F A = 17 N *Gọi phần thể tích quả cầu ngập trong nước lúc đã đổ dầu vào bình là V’. Lực đẩy Ácsimet lên quả cầu lúc này là : F’ A = F n + F d = d 1 .V’ + d 2 .(V – V’) = 10 4 .V’ + 8.10 3 .(V – V’) = 10 4 .V’ + 8.10 3 .V - 8.10 3 .V’ = = 10 3 .V’(10 – 8) + 8.10 3 .V = 2.10 3 .V’ + 8.10 3 . 2.10 -3 = 2000V’ + 16 Vì F’ A = P ⇔ 2000V’ + 16 = 17 ⇔ 2000V’ = 1 ⇔ V’ = 2000 1 = 0,5.10 -3 (m 3 ) = 0,5 (dm 3 ) Vậy phần thể tích quả cầu ngập trong nước lúc đã đổ dầu vào bình là 0,5 dm 3 . Bài 2: (4,0 điểm) * Khi đổ ½ chất lỏng ở bình 1 vào bình 2, ta có phương trình cân bằng nhiệt : C 1. 2 1 m .(15 – 12) = C 2 .m 2 .(12 – 10) ⇔ C 1 .m 1 = 3 4 C 2 .m 2 (1) * Khi đổ ½ chất lỏng ở bình 1 vào bình 3, ta có phương trình cân bằng nhiệt : C 1. 2 1 m .(19 – 15) = C 3 .m 3 .(20 – 19) ⇔ C 1 .m 1 = 2 1 C 3 .m 3 (2) * Từ (1) và (2) ⇒ 3 4 C 2 .m 2 = 2 1 C 3 .m 3 ⇔ C 2 .m 2 = 8 3 C 3 .m 3 (3) * Khi đổ cả chất lỏng ở bình 2 vào bình 3, gọi t là nhiệt độ sau cùng của hỗn hợp, ta có phương trình cân bằng nhiệt : C 2 .m 2 (t – 10) = C 3 .m 3 ( 20 – t) ⇔ 8 3 C 3 .m 3 (t – 10) = C 3 .m 3 ( 20 – t) ⇔ (t – 10) = 3 8 ( 20 – t) ⇔ t = 17,3 ( 0 C ) Bài 3: (5,0 điểm) a. Để đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu đèn là 6V, khi đó hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở : U b = U AB – U d = 18V – 6V = 12V *Điện trở của đèn là : R d = d d P U 2 = 9 6 2 = 9 36 = 4(Ω) * Cường độ dòng điện qua đèn là : I d = Rd Ud = 4 6 = 1,5(A) * Cường độ dòng điện qua R 1 là : I 1 = 1 1 R U = 12 6 = 0,5(A) * Cường độ dòng điện qua mạch chính là : I = I d + I 1 = 1,5 + 0,5 = 2(A) Vậy trị số của biến trở là : R X = I Ub = 2 12 = 6(Ω) b. Để công suất trên R X đạt cực đại thì : U b = U d = 2 AB U = 2 18 = 9(V) *Khi đó cường độ dòng điện qua đèn và R 1 là : I d = Rd Ud = 4 9 = 2,25(A) I 1 = 1 1 R U = 12 9 = 0,75(A) 8 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) *Cường độ dòng điện qua mạch chính là : I = I d + I 1 = 2,25 + 0,75 = 3(A) *Trị số của biến trở là : R X = I Ub = 3 9 = 3(Ω) *Công suất trên R X đạt cực đại : P b = U.I = 9.3 = 27(W) Bài 4: (3,0 điểm) Tính điện trở tương đương : R td a. Khi K 1 và K 2 cùng mở mạch điện gồm 3 điện trở mắc nối tiếp : ⇒ R td = R 1 + R 2 + R 3 = 6 + 4 + 12 = 22(Ω) b. Khi K 1 đóng, K 2 mở, dòng điện chỉ đi qua R 3 ⇒ R td = R 3 = 12(Ω) c. K 1 và K 2 cùng đóng mạch điện gồm 3 điện trở mắc song song : ⇒ td R 1 = 1 1 R + 2 1 R + 3 1 R = 6 1 + 4 1 + 12 1 = 12 132 ++ = 12 6 ⇒ R td = 2(Ω) Bài 5: (4,0 điểm) Q P r 1 K r 2 r I O 1 O 2 O M *Ta xét các cặp tam giác đồng dạng : ΔIO 1 Q∼ ΔIOK ⇒ OK QO 1 = OI IO 1 ⇔ r r 1 = OI OIOO + 1 = OI OO 1 + 1 ⇔ 3 20 = OI 136 + 1 ⇒ IO = 24 (cm) ΔIO 2 P∼ΔIOK ⇒ OK PO 2 = OI IO 2 ⇔ r r 2 = OI OIOO + 2 = OI OO 2 + 1 ⇔ 3 12 = 24 2 OO + 1 ⇒ O 2 O = 72(cm) Vậy đĩa chắn sáng có tâm O 2 cách màn ảnh một khoảng 72 cm. đđ ĐỀ SỐ 4: PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG 2 NĂM HỌC 2013-2014 Môn thi : VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 150 phút (Không kể thời gian giao đề) 9 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) Câu 1: ( 4 điểm) Phía dưới 2 đĩa cân bên trái treo một vật bằng chì, bên phải treo một vật hình trụ bắng đồng được khắc vạch chia độ từ 0 đến 100. Có hai cốc đựng hai chất lỏng A và B ( H1). Ban đầu khi chưa nhúng hai vật vào 2 chất lỏng, cân ở trạng thái cân bằng. Khi cho vật bằng chì chìm hẳn trong chất lỏng A thì phải nâng cốc chứa chất lỏng B đến khi mặt thoáng chất lỏng B ngang đến vạch 87 thì cân mới cân bằng. Khi cho vật bằng chì chìm hẳn trong chất lỏng B thì mặt thoáng của chất lỏng A phải ngang vạch 87 cân mới cân bằng. Hãy xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng A,B và từ đó nêu một phương pháp đơn giản nhằm xác định khối lượng riêng của một chất lỏng nào đó H1 Câu 2:(4 điểm) Có hai bình cách nhiệt, mỗi bình đựng một chất lỏng nào đó. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 2 trút vào bình 1 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng ở bình 1 sau mỗi lần trút: 20 0 C, 35 0 C, rồi bỏ sót mất một lần không ghi, rồi 50 0 C. Hãy tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt ở lần bỏ sót không ghi, và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 trút vào. Coi nhiệt độ và khối lượng của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đều như nhau. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường Câu 3: ( 4 điểm) Một vòng dây dẫn đồng chất, tiết diện đều có điện trở R= 100Ω . Đặt vào hai điểm A và B của vòng dây một hiệu điện thế U = 16V không đổi (H2). a/ Cho góc AOB = α. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch theo α. b/ Tìm α để cường độ của mạch điện chính là 1A. c/ Tìm α để cường độ dòng điện mạch chính là nhỏ nhất. Tính cường độ dòng điện khi đó. Câu 4 ( 5 điểm) Cho mạch điện (H3) .Trong đó R 1 = 9 Ω, R 2 = 6 Ω. R 0 là biến trở con chạy phân bố đều theo chiều dài có điện trở toàn phần R 0 = 30 Ω. Am pe kế có điện trở không đáng kể. HĐT U AB = 12,32 V không đổi . 1) Khóa K mở xác định số chỉ các am pe kế. 2)Khóa K đóng, xác định vị trí con chạy C sao cho: a/ Am pe kế A 3 chỉ số 0. b/ Hai trong ba am pe kế chỉ cùng một giá trị. Hãy tính giá trị ấy. C âu 5 ( 3 điểm) S là một điểm sáng cố định nằm trước hai gương phẳng G 1 , G 2 (H4) G 1 quay quanh I 1 , G 2 quay quanh I 2 .(I 1 và I 2 cố định). Biết góc SI 1 I 2 bằng α, góc SI 2 I 1 bằng β. Gọi ảnh của S qua G 1 là S 1 , qua G 2 là S 2 , tính góc φ hợp giữa mặt phản xạ của hai gương sao cho khoảng cách S 1 S 2 là: a/ Nhỏ nhất. b/ Lớn nhất. H4 Chú ý: cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. 10 [...]... Ta cú cỏc phng trỡnh cõn bng nhit tng ng vi 3 ln trỳt cui: q1 .(3 5-20) = q2(t2 tx) (q1+ q2)(tx 35) = q2 (t2 tx) (q1 + 2q2 )(5 0 tx) = q2(t2 50) T (1 ) => q1 = (1 ) t 2 35 q2 15 0,5 0,5 0,5 (2 ) (3 ) 0,5 (4 ) Thay th (4 ) vo (2 ) v (3 ) ta cú h : (t2 20)(tx 35) = 15(t2 tx) (t2 5 )( 50 tx) = 15(t2 50) Gii ta s c : t2 = 800C tx = 440C (5 ) (6 ) 0,5 0,5 0,5 0,5 Cõu 3 : 4 im a/ Kớ hiu in tr ca phn AmB... I1 I3 = I1- I2 V ICF = I2 + I3 = I2 + I2 = 2I2 Ta cú UEC = I1.R1 = I2.REC (0 ,25 ) (0 ,25 ) REC => I1 = R I 2 (1 ) 1 UCN = IR2.R2 = ICF.RCF = (I1 I2).R2 = 2I2. (3 0 RCE) T (1 ) v (2 ) ta tỡm c REC (2 ) 99 = ( ) 4 (0 ,25) * Vy C v trớ sao cho EC 99 33 = = EF 4 .30 40 ( 0,25 ) 14 30 THI HC SINH GII VT Lí 9 (Cể P N) I2 = I3 = 0,335A ) ( 0,25 Cõu 5 : Khi hai gng quay, nh S1 chy trờn ng trũn tõm I1, bỏn kớnh I1S... 2I1 (0 ,5 ) 13 30 THI HC SINH GII VT Lí 9 (Cể P N) I I I I R 1 2 2 1 EC Ta cú UMC = I1R1 = I2 REC => R = R = 9 => I = 9 EC 1 2 UCN = IR2.R2 = ICF RCF Vi RCF = Rb.RCE = 30 REC ; IR2 = 2I1 ICF = I2 I3 = I2 I1 (1 ) I 2 I 1 2( I 2 I 1 ) 2( I 2 I ! ) + 2 I 1 = = 6 2.6 2.6 + 30 REC 2 I1 2I 2 I 1 30 REC => 30 R = 42 R => I = 42 R (2 ) EC EC 2 EC REC 30 REC So sỏnh (1 ) v (2 ), ta cú 9 = 42 R EC (0 ,25... IAbmin = 0,64A (0 ,25 (0 ,25 ) (0 ,25 ) (0 , 25 ) (0 ,5 ) 12 30 THI HC SINH GII VT Lí 9 (Cể P N) Cõu 4 :(5 ) 1/ Khi K m dũng in khụng qua A3 nờn A3 ch 0 U MN 12,32 - Cng qua A1 : I1 = R + R = = 0,82 (A) 9+ 6 1 2 - Cng qua A2 : I2 = U MN 12,32 = = 0,41(A) 30 30 (0 ,25 ) (0 ,25 ) 2/ Khi K úng a/ Am pe k ch s 0 Khi ú mch cú cu to (R1// REC) nt (R2// RCF) I1.R1 = I2REC ; IR2.R2 = ICF.RCF (0 ,25 ) R1 + R2 R2... không có nớc nguội thì: + Nhiệt lợng mà thùng nhận đợc khi đó là: Qt* = C2m2 (t tt) + Nhiệt lợng nớc tỏa ra là: Qs, = 2Cm (ts t) - Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có: m2C 2( t-25) = 2Cm(100 t) (2 ) Từ (1 ) và (2 ), suy ra: Cm (t 25) = 2Cm (1 00 t) 3 Giải phơng trình (3 ) tìm đợc t= 89, 30C Theo PT cân bằng nhiệt, ta có: Q3 = QH2O+ Qt =>2C.m (1 00 70) = C.m (7 0 25) + C2m 2(7 0 25) =>C2m2 45 = 2Cm 30 ... trờn ? 2) Trong trng hp c hai TK u l TK hi t v (L1) cú tiờu c nh hn (L2), ngi ta t mt vt sỏng AB cao 8 cm vuụng gúc vi trc chớnh v cỏch (L1) mt on d1 = 12 cm Hóy : + Dng nh ca vt sỏng AB qua hai thu kớnh ? + Tớnh khong cỏch t nh ca AB qua TK (L2) n (L1) v ln ca nh ny ? HNG DN GII S 5 - HSG Lí LP 9 Bi 1 (A) (B) (A) (B) 16 30 THI HC SINH GII VT Lí 9 (Cể P N) HD : + h = 2 mm = 0,2 cm Khi ú ct nc 2... ming ng ta ra : Q1 = m1c1(t1 t) = 16,6c1(J) Nhit lng nc thu vo : Q2 = m2c2(t t2) = 6178,536 (J) Nhit lng nhit lng k thu vo : Q3 = m3c1(t t2) = 0,2c1(J) Phng trỡnh cõn bng nhit : Q1 = Q2 + Q3 16,6c1 = 6178,536 + 0,2c1 => c1 = 376,74(J/kg.K) (nu ghi thiu hoc sai n v ca c1 thỡ tr 0,25 im) im 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1 0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 0,75 30 3 4 5 6 30 THI HC SINH GII VT Lí 9 (Cể P N) T th tỡm c... FC2 = V.10 (D - D0) 0,5 điểm 2 điểm (vẽ đúng hình, biểu diễn đúng các véc tơ lực 1 điểm) 0,5 điểm P FC 1 33 30 THI HC SINH GII VT Lí 9 (Cể P N) - Do lực cản của nớc tỉ lệ thuận với vận tốc quả cầu Ta có: V 10.D0 D0 D0 v = = v= v0 v0 V 1 0( D D0 ) D D0 D D0 Theo PT cân bằng nhiệt, ta có: Q3 = QH2O+ Qt =>2C.m (1 00 70) = C.m (7 0 25) + C2m 2(7 0 25) =>C2m2 45 = 2Cm 30 Cm.45.=> C2m2 = Câu 3 (5 đ) Cm... EC CF (0 ,25 ) => REC = R1 Rb R1 + R2 = R1 + R2 Rb 9 .30 = 1 8() 9+ 6 (0 ,25 ) REC 18 3 3 Ta cú R = 30 = 5 => Vy phi t con chy C 5 b ca EF tớnh t E (0 ,25 ) b/ Hai trong ba am pe k ch cựng mt giỏ tr, hóy tớnh giỏ tr y * A1 v A2 ch cựng mt giỏ tr Ta cú UMC = I1R1 = REC.I2 Vỡ I1 = I2 nờn R1 = REC = 9 => RFC = 30 9 = 2 1( ) R R R R 9. 9 6.21 55 1 EC 2 CF Ta cú RMN= RMC + RCN = R + R + R + R = 9 + 9 + 6 +... điện gồm ( R2 nt Rx) // R1 a, Ux = U1- U2 = 16 - 10 = 6V => IX= Câu 4 (3 đ) Ux 6 2 = = (A) = I2 Rx 9 3 U 2 10 = = 1 5() R2 = I 2 2 3 P 32 2 4 P = U.I => I = = = 2 (A) => I1= I - I2 = 2 - = (A) U 16 3 3 U 16 = = 1 2() R 1 = I1 4 3 b, Khi Rx giảm > R2x giảm > I2x tăng > U2 = (I2R2) tăng Do đó Ux = (U - U2) giảm Vậy khi Rx giảm thì Ux giảm 1 điểm 1 điểm 1 điểm 34 30 THI HC SINH GII VT Lí 9 (Cể P N) . OAI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG 2 NĂM HỌC 2013-2014 Môn thi : VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 150 phút (Không kể thời gian giao đề) 9 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) Câu. = 2I 2 . (3 0 –R CE ) (2 ) Từ (1 ) và (2 ) ta tìm được R EC = )( 4 99 Ω (0 ,25) * Vậy C ở vị trí sao cho 40 33 30. 4 99 == EF EC ( 0,25 đ) 14 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) I 2 . coi thi không giải thích gì thêm. 10 30 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 9 (CÓ ĐÁP ÁN) PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH OAI HƯỚNG DẪN CHẤM CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG 2 NĂM HỌC 2010-2011 Môn thi