Trng THCS Cụng Thnh ---***---- đềthi học sinh giỏi vòng 2 năm học 2010-2011 môn vật lý 9 Thời gian: 150phút Bi 1: Cho mch in sau Cho U = 6V , r = 1 = R 1 ; R 2 = R 3 = 3 U r bit s ch trờn A khi K úng bng 9/5 s ch R 1 R 3 ca A khi K m. Tớnh : a/ in tr R 4 ? R 2 K R 4 A b/ Khi K úng, tớnh I K ? Bi 2: 1) Mt bỡnh thụng nhau gm hai nhỏnh hỡnh tr ging nhau cựng cha nc. Ngi ta th vo nhỏnh A mt qu cu bng g nng 20g, qu cu ngp mt phn trong nc thỡ thy mc nc dõng lờn trong mi nhỏnh l 2mm. Sau ú ngi ta ly qu cu bng g ra v vo nhỏnh A mt lng du 100g. Tớnh chờnh lch mc cht lng trong hai nhỏnh ? Cho D n = 1 g/cm 3 ; D d = 0,8 g/cm 3 2) Mt ng thu tinh hỡnh tr, cha mt lng nc v lng thu ngõn cú cựng khi lng. cao tng cng ca cht lng trong ng l 94cm. a/ Tớnh cao ca mi cht lng trong ng ? b/ Tớnh ỏp sut ca cht lng lờn ỏy ng bit khi lng riờng ca nc v ca thu ngõn ln lt l D 1 = 1g/cm 3 v D 2 = 13,6g/cm 3 ? Bi 3 Mt hp kớn cha mt ngun in cú hiu in th khụng i U = 150V v mt in tr r = 2. Ngi ta mc vo hai im ly in A v B ca hp mt búng ốn cú cụng sut nh mc P = 180W ni tip vi mt bin tr cú in tr R b ( Hv ) 1) ốn sỏng bỡnh thng thỡ phi iu chnh R b = 18. Tớnh A U r B hiu in th nh mc ca ốn ? 2) Mc song song vi ốn mt búng ốn na ging ht nú. Hi c hai ốn sỏng bỡnh thng thỡ phi tng hay gim R b ? Tớnh R b tng ( gim ) ny ? Đ 3) Vi hp in kớn trờn, cú th thp sỏng ti a bao nhiờu búng ốn nh ốn ? Hiu sut s dng in khi ú l bao nhiờu phn trm ? Bi 4 B I D hỡnh bờn cú AB v CD l hai gng phng song song v quay mt phn x vo nhau cỏch nhau 40 cm. t im sỏng S cỏch A mt on SA = 10 cm . SI // AB, cho SI = 40 cm a/ Trỡnh by cỏch v mt tia sỏng xut phỏt t S phn x trờn AB M, phn x trờn CD ti N v i qua I ? b/ Tớnh di cỏc on AM v CN ? A S C Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm ®¸p ¸n vµ thang ®iÓm chÊm m«n lý Bµi 1: * 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 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 Bµi 2: (A) (B) (A) (B) + h = 2 mm = 0,2 cm. Khi đó cột nước ở 2 M N 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 = F A ⇔ 10.m = S.2h.d n ⇔ 10.m = S.2h.10D n ⇒ S = 50cm 2 + Gọi h’ (cm) là độ cao của cột dầu thì m d = D.V d = D.S.h’ ⇒ h’ ? Xét áp suất mà dầu và nước lần lượt gây ra tại M và N, từ sự cân 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’’ B µi 3: 1) Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính thì U.I = P + ( R b + r ).I 2 ; thay số ta được một phương trình bậc 2 theo I : 2I 2 - 15I + 18 = 0 . Giải PT này ta được 2 giá trị của I là I 1 = 1,5A và I 2 = 6A. + Với I = I 1 = 1,5A ⇒ U d = d I P = 120V ; + Làm tt với I = I 2 = 6A ⇒ Hiệu suất sử dụng điện trong trường hợp này là : H = 20 6.150 180 . == IU p % nên quá thấp ⇒ loại bỏ nghiệm I 2 = 6A 2) Khi mắc 2 đèn // thì I = 2.I d = 3A, 2 đèn sáng bình thường nên U d = U - ( r + R b ).I ⇒ R b ? ⇒ độ giảm của R b ? ( ĐS : 10Ω ) 3) Ta nhận thấy U = 150V và U d = 120V nên để các đèn sáng bình thường, ta không thể mắc nối tiếp 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 . I d . Ta có U.I = ( r + R b ).I 2 + n . P ⇔ U. n . I d = ( r + R b ).n 2 .I 2 d + n . P ⇔ U.I d = ( r + R b ).n.I d + P ⇒ R b = 0 . . 2 ≥− − r In PIU d d ⇔ 10 )5,1.(2 1805,1.150 . . 22 = − = − ≤ d d Ir PIU n ⇒ n max = 10 khi R b = 0 + Hiệu suất sử dụng điện khi đó bằng : H = U U d = 80 % Bài 4 I D I’ N K M H x S’ A S C L 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 ∆S’AM vµ S’CN; S’AM vµ S’I’L đồng dạng & để ý KH = 1/2 SI. . Trng THCS Cụng Thnh ---***---- đề thi học sinh giỏi vòng 2 năm học 2010-2011 môn vật lý 9 Thời gian: 150phút. phn x trờn CD ti N v i qua I ? b/ Tớnh di cỏc on AM v CN ? A S C Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm ®¸p ¸n vµ thang ®iÓm chÊm m«n lý Bµi 1: * Khi