tai lieu boi duong vật lý 9 hoàng dũng thư viện giáo dục tỉnh quảng trị

Người ta dùng thủy ngân chứa trong bình thông nhau như một phần của mạch điện.Thủy ngân chứa trong hai bình hình trụ có tiết diện S và 2S được nối thông với nhau bằng một ống cao su (H[r]

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN MÔN VẬT LÝ NĂM 2004. Câu 1.

Trong cửa hàng lớn thường có băng chuyền để đua khách đi.Một người đứng băng chuyền để đưa từ quầy hàng sang quầy hàng khác thời gian t1 = 2phút, cịn người tự bước sàn nhà thời gian t2 = 3phút.Hỏi người băng chuyền (xuôi chiều băng chuyền chuyển động) để quảng đường hai quầy hàng

Câu 2.

Hai cầu nhôm khối lượng treo vào hai đầu A,B mảnh (khối lượng không đáng kể) Thanh giữ thăng nhờ dây mắc vào điểm O AB.Biết OA = OB =

25cm.Nhúng cầu đầu B vào nước,thanh AB thăng bằng.Để thăng trở lại phải dời điểm treo O’.Tính OO’?

Cho khối lượng riêng nước nhôm D1 = 2700kg/m3 ; D2 = 1000kg/m3.

Câu 3.

Trước hai gương phẳng G1,G2 đặt quay G1 S A mặt phản xạ vào có chắn

cố định với khe AB điểm sáng S B (Hình 1) Hãy vẽ chùm sáng phát

từ S,sau phản xạ qua G1,G2 G2 vừa vặn lọt qua khe AB

Câu 4 Hình

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN MÔN VẬT LÝ NĂM 2007. Câu 1.

Một người xe đạp từ A đến B dự định giờ.Do quảng đường sau người tăng tốc thêm 3km/h nên đến sớm dự định 20 phút Tính vận tốc dự định quảng đường AB?

Câu 2 Số vônkế V1 V2 V

trong hình vẽ 5V K 13V.Hãy cho biết:

a.Số vônkế bao nhiêu? Đ1 Đ2 Hiệu điện hai cực A

nguồn điện bao nhiêu?

b.Ampekế 1A dịng điện V1 V2 qua Đ1 Đ2 bao nhiêu?

c.Khi công tắc K ngắt, số

vônkế Ampekế bao nhiêu?Coi nguồn điện pin

Câu 3.

Hai bình thơng chứa chất lỏng khơng hịa tan nước có trọng lượng riêng 12700N/m3.Người ta đổ nước vào bình tới mặt nước cao 30cm so với mặt chất lỏng bình ấy.Hãy tìm chiều cao cột chất lỏng bình so với mặt ngăn cách hai chất lỏng? Cho biết trọng lượng riêng nước 10000N/m3.

Câu 4.

Cho hai gương phẳng AB CD A B đặt quay mặt sáng vào

hình vẽ.Trình bày cách vẽ tia *S1

sáng từ S1 đến gương AB I, * S2 phản xạ đến gương CD J

truyền đến S2 C D

Câu 5

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 2005 VÒNG 1

Câu1.

Cho mạch điện hình 1.Biết V1 vơnkế giống V1 7V,

V2 3V,R0 = 300; điện trở M A N Ampekế khơng đáng kể R0 R0

a.Tìm điện trở vônkế?

b.Số Ampekế? V2

Hình 1. Câu 2.

Cho hệ gương phẳng G1 G2 G2 bố trí hình 2.Hãy nêu cách vẽ

vẽ tia sáng xuất phát từ điểm A sau .B hai lần phản xạ qua điểm B

.A G1

Hình 2. Câu 3.

Hãy lập phương án xác định khối lượng riêng dầu nhờn với dụng cụ sau:Một ống thủy tinh chữ U,một phểu nhỏ,một cốc đựng nước (đã biết khối lượng riêng),một chai đựng dầu nhờn thước đo chiều dài

Câu 4

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 2005 VÒNG 2.

Câu 1.

Cho hệ cân hình 1.Khối lượng rịng rọc dây khơng đáng kể.Dây khơng giãn.Bỏ qua ma sát Biết góc  = 300 ;m = 1kg Hãy xác định khối lượng M?

M

 m

Hình 1. Câu 2.

Cho mạch điện hình Biết U = 60V; R1 = 10; R2 = R5 = 20; R3 = R4 = 40,điện trở vônkế lớn.Bỏ qua điện trở dây nối

a.Hãy tìm số vơnkế? R2 P R3 b.Nếu thay vônkế bóng

đèn có dịng điện định mức V

Id = 0,4A mắc vào haiđiểm P Q R4 R5 mạch điện bóng đèn sáng Q

bình thường.Hãy tìm điện trở R1

bóng đèn? U

Hình 2. Câu 3.

Một điểm sáng S chiếu tới tâm O gương phẳng nhỏ tia sáng nằm ngang Tia phản xạ in tường vệt sáng độ cao h = 100cm so với tia tới.Tường

cách tâm O khoảng l = 3m.(Hình 3) a.Xác định góc tới tia sáng S b.Người ta quay gương quanh trục O qua O,vng góc với mặt phẳng tới,thì Hình 3.

thấy vệt sáng tường vị trí cách vệt sáng cũ 200cm,ở phía trên.Xác định góc quay gương

Câu 4

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 2006 VÒNG 1

Câu 1.

Cho mạch điện hình vẽ 1.Biết U = 6V ,

bóng đèn có điện trở Rd = 2,5 hiệu M C N điện định mức U = 4,5V,MN

dây điện trở đồng chất có tiếy diện Bỏ qua điện trở dây dẫn ampekế

a.Ampekế 2A, đèn sáng bình thường, A xác định tỷ số MC/CN

b.Thay đổi C đến vị trí cho CN = 4MC

Khi Ampekế bao nhiêu?Độ sáng U

bóng đèn thay đổi nhự nào? Hình 1. Câu 2

Người ta nấu sôi 2kg nước nhiệt độ 270C ấm nhôm tốn nhiệt lượng 629260J Biết nhiệt dung riêng nước nhôm

4200J/kg.độ 880J/kg.độ.Tính khối lượng ấm?

Câu 3

Khi xi dịng sơng,một ca nô vượt bè trôi sông điểm A,đến điểm M ca nơ quay lại gặp bè điểm B cách A phía hạ lưu khoảng AB = 6Km.Cho biết thời gian hai lần ca nô bè gặp t = 60 phút.Xác định vận tốc chảy nước Biết vận tốc ca nô so với nước hai chiều chuyển động

Câu 4

Một miếng gỗ hình lập phương có cạnh 10cm thả vào chậu nước (Hình 2).Biết khối lượng riêng gỗ nước 800kg/m3 1000kg/m3.

a.Hãy xác định lực tác dụng lên gỗ?

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 2006 VỊNG 2.

Câu 1.

Một bình có hai đáy đặt thẳng đứng diện tích đáy S1,S2.Trong bình có hai pít tơng nhẹ có khối lượng không đáng

kể nối với sợi dây h khơng giản có chiều dài h (Hình 1)

Giữa hai píttơng chứa đầy nước có khối lượng riêng Dn a.Phân tích lực tác dụng lên pittơng?

b.Tìm sức căng sợi dây pittơng cân bằng? Hình 1. Câu 2.

Cho hệ hai gương phẳng hợp với G1 góc 600 (Hình 2).Mặt phản xạ hai gương

hướng vào nhau.Một điểm sáng A nằm

trong khoảng hai gương cách hai gương A Hãy tìm số ảnh A cho hệ hai gương O

xác định vị trí chúng qua hình vẽ

G2 Hình 2

Câu 3

Cho mạch điện hình 3.R =10, UMN = 12V.Hiệu điện chốt R1

6V chốt

10V.Hai ba điện trở R1,R2 ,R3 Hãy xác định giá trị UMN R R2

điện trở chưa biết

R R R3 Câu 4.

Cho mạch điện hình 4.Biết R1 = 4, R2 = R4 = 6, U = 7,8V Hình 3. Bỏ qua điện trở dây nối,khóa K R1 R3 a.Khi K mở,cường độ dòng điện

qua điện trở R1 lớn gấp hai lần K cường độ dịng điện qua R2.Tính R3? R2 R4 b.Đóng khóa K.Tính cường độ dịng

Hình 4.

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM 2007(VỊNG 1) Câu 1

Một thỏi nhơm hình trụ,tiết diện S = 0,5cm2,chiều dài a = 10cm treo vào đồng chất tiết diện đều,khối lượng m = 40g đặt lên thành cốc có nước (hình 1).Khi đạt trạng thái cân bằng,thì thỏi nhơm ngập nước

a.Mô tả lực tác dụng lên thỏi nhôm đồng Hình 1

b.Hãy xác định xem điểm tựa chia thành phần có tỷ lệ chiều dài l1:l2 bao nhiêu?Biết khối lượng riêng nhôm,nước D1 = 2,7g/cm3,D0 = 1g/cm3

Câu 2 R1 R2

Một hộp đen có ba điểm nối A,B,C,trong A B có điện trở R1,R2,R3,mắc hình

hình vẽ 2.Hãy trình bày phương án xác định R3 giá trị điện trở dụng cụ

sau: nguồn điện,vơn kế ,ampekế dây nối C Hình 2.

Câu 3 Đ1 C

Cho mạch điện hình 3,trong bóng đèn có điện trở Rd=8

a.Tính điện trở đoạn mạch AB AC Đ2 Đ3 Đ4 b.Nối hai điểm A B với hiệu điện

U = 10V.Tính cơng suất tiêu thụ đèn cho biết đèn sáng đèn

tối nhất? A Đ5 B

Hình 3. Câu 4

Trên hình 4a hình 4b: X1 X2 quang trục,AB vật sáng,A’B’ ảnh AB qua thấu kính L1,L2

a.Xác định thấu kính thuộc loại gì?

b.Mơ tả cách vẽ đường tia sáng vẽ để xác định vị trí thấu kính tiêu điểm nó?

A’ A A A’

Hình 4a. Hình 4b.

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MƠN VẬT LÝ NĂM HỌC 2007 VỊNG 2.

Câu 1.

Lúc giờ, hai xe xuất phát hai điểm A B cách 24 Km, chíng chuyển động thẳng chiều từ A đến B.Xe thứ khởi hành từ A với vận tốc 42 Km/h,xe thứ hai từ B với vận tốc 36Km/h a.Tìm khoảng cách hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát b.Hai xe gặp lúc đâu?

Câu 2.

Có hai bình cách nhiệt.Bình chứa m1=2kg nước nhiệt độ t1=200C,bình chứa m2=4kg nước t2=600C.Người ta rót lượng nước từ bình sang bình 2,sau cân nhiệt,người ta lại rót lượng nước m từ bình sang bình 1.Nhiệt độ cân bình lúc t’1=220C.

a.Tính lượng nước m lần rót nhiệt độ cân t’2 bình b.Lặp lại thí nghiệm lần thứ trên,tìm nhiệt độ cân bình

Câu 3.

Cho dụng cụ sau: nguồn điện có hiệu điện khơng đổi 12V, bóng đèn có ghi Đ 1(6V- 0,4A), Đ (6V- 0,1A) biến trở Rx

a.Hãy mắc chúng cho bóng đèn sàng bình thường.Vẽ sơ đồ cách mắc tính điện trở biến trở Rx cách mắc

b.Nên sử dụng sơ đồ để đỡ hao phí điện năng?

Câu 4.

Cho gương phẳng nằm ngang màng M đặt thẳng đứng.Trên gương phẳng đặt khối trụ gỗ có bán kính R ,

chiều dài L.Trục khối trụ song song M với M.Biết chùm sáng mặt trời chiếu

theo phương vng góc với trục khối trụ hợp với mặt phẳng nằm ngang góc 600 (hình 1).

a.Hãy vẽ đường tia sáng giới hạn bóng tối trụ gỗ gây

và xác định kích thước bóng tối R b.Cho khối trụ chuyển động tịnh tiến 600

CHUYỂN ĐỘNG.

1.Một người khỏi nhà vào buổi sáng kim kim phút chồng lên khoảng số số 8.Khi người quay nhà trời chiều thấy kim kim phút ngược chiều nhau,nhìn kỹ người thấy kim nằm khoảng số số 2.Tính xem người vắng nhà giờ?

Giải.

Giữa hai lần liên tiếp kim kim phút trùng nhau,kim phút quay nhiều kim vòng,còn kim phút quay kim 11/12 vịng.Do khoảng thời gian hai lần liên tiếp kim kim phút trùng

12

1

11h 11h

Lý luận tương tự ta tìm khoảng thời gian hai lần liên tiếp kim kim phút nằm ngược chiều

1

1

11h

Các thời điểm kim kim phút trùng ngày là:

1 10

0 ,1 , , ,6 ,7 ,8 , ,12 , , 22

11 11 11 11 11 11

h h h h h h h h

(22 lần)

Các thời điểm kim kim phút ngược chiều ngày là:

6 8

1 , ,3 , ,12 ,13 ,14 , , 23

11h 11h 11h 11h 11h 11h 11h (22lần).

Theo đề bài, người lúc

7

11h nhà lúc

13

11h

Vậy người vắng nhà

2.Chiều dài đường đua hình trịn 300m.Hai xe đạp chạy đường hướng tới gặp với vận tốc v1 = 9m/s v2 = 15 m/s.Hãy xác định khoảng thời gian nhỏ tính từ thời điểm họ gặp nơi đường đua đến thời điểm họ lại gặp nơi

Giải.

Thời gian để xe chạy vòng là:

   

1

300 100 300

; 20

9 15

t   s t   s

Giả sử điểm gặp M.Để gặp M lần xe chạy x vịng xe chạy y vòng.Thời gian gặp M từ lần tước đến lần sau là:

100

.20

3

x xt yt x y

y

    

Vì x y phải nguyên,dương nên giá trị nhỏ ứng với điều kiện x = vòng y = vịng.Do khoảng thời gian nhỏ kể từ lúc hai xe gặp điểm đến thời điểm gặp củng điểm là:

 

1

100

3 100

3

t xt s

   

3.Một xe điện qua sân ga với vận tốc không đổi khoảng thời gian từ đầu xe điện ngang đầu với sân ga ngang với đầu sân ga 18 giây.Một xe điện khác chuyển động với vận tốc không đổi theo chiều ngược lại, qua sân ga hết 14 giây.Xác định khoảng thời gian hai xe điện qua (tức từ thời điểm hai đầu xe gặp tới hai đuôi xe ngang ).Biết hai xe có chiều dài chiều dài sân ga

Giải.

Gọi chiều dài sân ga L,khi chiều dài đầu xe điện L/2.Theo đề bài,trong khoảng thời gian t1 = 18s đầu tàu thứ quảng đường L + L/2 = 3L/2

Do vận tốc đầu xe điện thứ là: 1

3 3

2 2.18 36 12

L L L L v

t

   

Tương tự,vận tốc xe thứ hai là: 2

3 3

2 2.14 28

L L L v

t

  

Chọn xe thứ hai làm mốc.Khi vận tốc xe thứ là:

3

12 28 21

L L L v v v   

Gọi thời gian cần tìm t.Trong thời gian đó,theo đề đầu xe thứ quảng đường hai lần độ dài xe,tức L

Vậy: 21 5, 25 L L

t s

v L

  

4.Trên đường thẳng có ba người chuyển động,một người xe máy ,một người xe đạp người hai người kia.Ở thời điểm ban đầu,khoảng cách người người xe đạp nhỏ khoảng cách người người xe máy hai lần.Người xe máy người xe đạp lại gặp với vận tốc 60Km/h 20Km/h.Biết ba người gặp thời điểm.Xác định hướng chuyển động vận tốc người bộ.Hãy giải toán hai cách

Giải.

Cách 1:Giải cách lập phương trình.

Gọi vị trí người xe đạp,đi xe máy A,B,C.Slà chiều dài quảng đường AC.Vậy AB = S/3

Kể từ lúc xuất phát,thời gian người xe đạp gặp người xe máy là:

 

1 20 60 80

S S S

t h

v v

  

 

Chổ gặp cách A: S0 = t.v1=  

1 20

80

S S

Km S

 

.Suy hướng chuyển động người chiều BA

Vận tốc người là:

 

2 6,67 /

80 S S

v Km h

S



 

Cách 2: Giải cách vẽ đồ thị.

Vẽ đồ thị đường theo thời gian,trong hệ tọa đọ chọn mốc A vị trí xuất phát người xe đạp mốc thời gian lúc xuất phát,chiều dương trùng với chiều chuyển động người xe đạp

Phương trình chuyển động người s xe đạp người xe máy là: S C +Người xe đạp:S1 = v1t = 20t

+Người xe máy: S3 = S – v3t = S – 60t

Ta thấy:Đồ thị chuyển động người B A’ xe đạp (AA’) đồ thị người xe S/3

máy (CI) cắt M 80 4; ,

S S

 

 

  đồ thị S/4 M chuyển động người BM

Do hướng chuyển động người A

đi hướng phía xe đạp O S/80 I t

Vận tốc người đị là:

 

2 6,67 /

80 S S

v Km h

S



 

LỰC.

1.Một tàu khối lượng 1030 biển mức vượt an tồn a.Tìm thể tích nước biển bị tàu chiếm chổ.Cho khối lượng riêng nước biển D = 1030kg/m3.

Giải.

a.Tàu biển nên trọng lượng tàu cân với lực đẩy Acsimet.Gọi V thể tích nước biển bị tàu chiếm chỗ ta có:

10m = 10.D.V

3

1000.10 1030 m

V D

  

 V = 1000m3. b.Khi vào vùng nước ngọt,để cịn an tồn thể tích tàu chìm nước V’ không vượt giá trị:

V’ = V + 2%V = 1,02V = 1020m3 Lúc trọng lượng tàu là:

m’ = V’.D0 = 1020.1000 = 1020

Ta thấy m’ < m tàu cần phải dỡ bớt hàng dỡ lượng:

' 1030 1020 10 m m m

      tấn

2.Một vật có trọng lượng riêng 20.000N/m3 nhúng vào nước nặng 150N.Hỏi ngồi khơng khí nặng bao nhiêu?Cho biết trọng lượng riêng nước 10.000N/m3.

Giải.

Trọng lượng vật khơng khí: P = d.V; d = 20000N/m3 trọng lượng riêng vật; V thể tích vật

Khi nhúng vào nước d > d0 (d0 trọng lượng riêng nước) nên vật chìm.Trọng lượng vật lúc là:

P’ = P – FA

FA = d0.V lực đẩy Acsimet tác dụng vào vật  P’ = d.V – d0V = (d – d0)V  V =

' P d d

Cuối trọng lượng vật khơng khí: P = d.V =

' 150

20000

20000 10000 P

d

d d    P = 300N.

3.Một cầu sắt rỗng nỗi nước.Tìm thể tích phần rỗng biết khối lượng cầu 500g khối lượng riêng sắt 7,8g/cm3. Biết nước ngập đến 2/3 thể tích cầu

Giải Gọi thể tích hình cầu bên ngồi V1,thể tích hình cầu bên (tức phần rỗng) V2 thể tích phần đặc sắt là:

m V

D



hay  *

m V V

D

 

Muốn tính V1 ta dựa vào định luật Acsmet.Theo giả thiết cầu ngập tới 2/3 thể tích,do thể tích nước bị chiếm 2V1/3

Thể tích nước bị chiếm 2V1/3 có khối lượng là:

2

3V D m

Suy ra:

3 m V D 

Thay giá trị V1 vào biểu thức (*) ta có: m m V D  D

Ta tìm thể tích phần rỗng là:

0

3

3

2 500 685,9 2.1 7,8 m m V m

D D D D

V cm                   

4.Trong khơng khí miếng gỗ nặng P1 = 34,7N,miếng chì nặng P2 = 110,7N.Buột chặt hai miếng vào nhau, treo vào cân địn thả vào dầu cân trọng lượng P3 = 58,8N

a.Xác định khối lượng riêng D1 gỗ, biết khối lượng riêng chì D2 = 11,3g/cm3,của dầu D3 = 0,8g/cm3.

b.Khi nhúng hai vật vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 người ta thấy cân trọng lượng 0.Tìm khối lượng riêng chất lỏng?

Giải

a.Gọi V1,V2 thể tích miếng gỗ chì,ta có:

1 2 ; 10 10 P P V V D D  

Gọi F lực đẩy Acsmet tác dụng vào chúng (khi buột chặt) ta có: F = 10.D3(V1 + V2) =

1

1

D D

P P D   

 

Trọng lượng hai miếng lúc này: P3 = P1 + P2 – F = P1 + P2 – D3

1 2 P P D D         

1

1 2

P D D D

P P P D P D

 

Thay số vào, ta được: D1 = 0,35g/cm3.

b.Khi nhúng vào chất lỏng,cân trọng lượng 0,điều có nghĩa trọng lượng hai vật,bằng lực đẩy Acsimet tác dụng vào hai vật,lúc vật lơ lửng chất lỏng.Tương tự ta có:

 2

4

1 2

1,33 /

D

P P D D P P

D P P D g cm

D P D P D



 

     

 



  .

5.Một bình hình trụ có diện tích đáy S, chứa nước tới độ cao h0.Người ta thả vào bình khối cầu rỗng tích V khối cầu nàyg nổi,chỉ có chìm nước Trong khối cầu có hốc rỗng tích 3/4 thể tích khối cầu.Ở vỏ khối cầu, người ta khoan hai lỗ nhỏ với lỗ bị nút chặt nên

nước khơng thể vào hốc được.Sau người ta mở nút nước bắt đầu chảy vào hốc.Hãy tính mức nước bình nước chiếm nửa chiếm tồn thể tích hốc

Giải.

Gọi trọng lượng riêng phần đặc cầu dc nước dn.Thể tích nước bình: Vn = ho.S

Thể tích phần rỗng cầu là: V1 =

3 4V.

Thể tích phần đặc cầu là:

1 V  V

Do cầu ngập nên ta có: P = FA

1

2

c n c n c n

V V

V d d V d d d d

     

*Khi mở nút để nước chiếm 1/2 thể tích phần rỗng thể tích nước bình giảm đi:

3

4 .

2

V V V

  

Trọng lượng cầu nước bên trong:

1

1 1 3

.2

2 4 8

c n n n n n

P V d  V d  V d  V d V d    V d

 

Do

7

8V dn V dn  cầu nỗi.

Gọi thể tích cầu ngập nước V’,khi cầu nằm cân bằng, ta có:

7

' '

8

A n n

P F  V d V d V  V

1

3

' 8 8

o n

o

V

h S V

V V V V

h h

S S S

    

   

Mực nước mực nước chưa mở nút cầu (bạn đọc tự chứng minh)

*Khi nước chiếm đầy phần rỗng cầu thể tích nước bình giảm đi:

3 V V V

  

Do dc > dn nên cầu chìm hồn tồn nước.Mực nước bình lúc này:

1

3

4 .

4

o n

o

h S V V

V V V V

h h

S S S

   

   

Vậy nước tràn hốc mực nước bình là: o , V h

S



khi nước tràn toàn hốc mực nước bình là: o

V h

S



2.Người ta dùng thủy ngân chứa bình thơng phần mạch điện.Thủy ngân chứa hai bình hình trụ có tiết diện S 2S nối thơng với ống cao su (Hình vẽ).Dây nối mạch điện thả qua hai phao nhỏ,đầu dẫn tiếp xúc với thủy ngân.Điện trở suất thủy ngân .Hỏi điện trở đoạn mạch thay đổi ta nâng hình trụ nhỏ lên độ cao h.Coi thủy ngân không tràn khỏi mép bình

Giải.

Ta ký hiệu độ cao ban đầu cột thủy ngân bình hình trụ h0,độ cao cột thủy ngân bình hẹp h1 bình rộng h2

Sau nâng bình hẹp mưc thủy ngân hai bình lại ngang nên ta có: h1 + h = h2 Vì thủy ngân khơng bị nén nên:

(h2 – h0).2S = (h0 – h1)S Từ phương trình ta rút ra:

h0 – h1 = 2h/3 h2 – h0 = h/3 Điện trở dây dẫn thủy ngân bình hẹp giảm:

2

h R

S

   

Hình vẽ.

Điện trở dây dẫn thủy ngân bình rộng tăng :

2

6 h R

S

Vì điện trở đoạn dây dẫn ống nối khơng đổi,do điện trở đoạn mạch giảm:

h S



NHIỆT HỌC

1.Trong bình cao tiết diện thẳng hình vng chia làm ba ngăn hình vẽ.Hai ngăn nhỏ có tiết diện thẳng hình vng có cạnh cạnh bình.Đổ vào ngăn đến độ cao chất lỏng:ngăn nước nhiệt độ t1 = 650C,ngăn cà phê nhiệt độ t2 = 350C,ngăn sữa nước nhiệt độ t3 = 200C.

Biết thành bình cách nhiệt tốt

các vách ngăn có dẫn nhiệt khơng tốt lắm; (1) Nhiệt lượng truyền qua vách ngăn

đơn vị thời gian tỉ lệ với diện tích tiếp xúc (2) (3) chất lỏng với hiệu nhiệt độ hai bên

vách ngăn.Sau thời gian nhiệt độ

ngăn chứa nước giảm  t1 10C.Hỏi hai ngăn lại,nhiệt độ biến đổi thời gian trên?Coi phương diện nhiệt ba chất nói giống nhau.Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình mơi trường

Giải.

Diện tích tiếp xúc cặp chất lỏng toán nhau.Vậy nhiệt lượng truyền chúng tỉ lệ với hiệu nhiệt độ với hệ số tỉ lệ k

Nước tỏa nhiệt sang sữa cà phê là:

Q12 = k(t1 –t2) Q13 = k(t1 – t3) Cà phê tỏa nhiệt sang sữa là:Q23 = k(t2 – t3) Ta có phương trình cân nhiệt:

-Đối với nước: Q12 + Q13 = k(t1 – t2 + t1 – t3) = 2mct1 -Đối với cà phê: Q12 – Q23 = k(t1 – t2 – t2 + t3) = mct3 -Đối với sữa: Q13 + Q23 = k(t1 – t3 + t2 – t3) = mct3 Từ phương trình ta tìm được:

0

2

1

0

3

1

2

2 0, ,

2

2

2 1,6

2

t t t

t t C

t t t t t t

t t C

t t t

 

   

   

   

2.Một mẩu nước đá có khối lượng m1 = 120g bên có mẫu chì khối lượng m2 = 12g,nỗi mặt nước bình.Cần cung cấp cho nước đá nhiệt lượng để nước đá chì bắt đầu chìm xuống,nhiệt độ nước đá 00C.

Nước đá,chì nước có khối lượng riêng D1 = 900kg/m3,D2 =11300kg/m3,D3 = 1000kg/m3.Nhiệt nóng chảy nước đá: =3,4.105J/kg. (Trong nước đá tan,mẩu chì nằm bên mẩu nước đá).Cho biết:Nhiệt dung riêng nước c = 4200J/kg.K

Hướng dẫn giải.

Khi cung cấp nhiệt,một phần nước đá nóng chảy.Mẩu nước đá chì bắt đầu chìm xuống tổng trọng lượng phần nước đá lại trọng lượng chì có độ lớn với lực đẩy Acsimet nước:

10(mx+ m2) = 10.D3(V1 + V2) (1)

Trong mx khối lượng nước đá cịn lại bắt đầu chìm xuống,V1 V2 thể tích nước đá chì đó,10 hệ số tỉ lệ khối lượng trọng lượng

1

x

m V

D



(2)

2

2

m V

D



(3) Từ (1),(2),(3):

   

2

2

D

0,0984 D D

x

m D D

m kg

D



 



Nhiệt lượng cần cung cấp: Qm1 mx7,34 kJ

3.Một bếp điện đun ấm đựng 500g nước 150C.Nếu đun phút, nhiệt độ nước lên đến 230C.Nếu lượng nước 750g đun phút nhiệt độ tăng lên 20,80C.Tính:

a.Nhiệt lượng cần cung cấp để ấm tăng lên 10C.

b.Nhiệt lượng bếp tỏa phút.Bỏ qua tỏa nhiệt môi trương xung quanh.Biết nhiệt dung riêng nước c = 4200J/kg.K

Giải.

a.Cùng bếp điện,trong phút, ấm nước hai trường hợp thu nhiệt lượng

   

   

2 1

0 2 0 ' '

0,75.4200 20,8 15 0,5.4200 23 15

23 20,8 668 /

n n

m c t t m c t t m c

t t

m c J C

            

b.Nhiệt lượng ấm nước thu phút:

Q = (m1.cn + m0.c0).(t2 – t1) = (0,5.4200 + 668).(23 – 15) = 22144J Nhiệt lượng ấm nước thu phút:

q = Q/t = 22144/5 = 4428,8 J

4.Hai bình nhiệt lượng kế bình chứa 200g nước nhiệt độ 300C 400C.Từ bình nóng người ta lấy 50g nước đổ vào bình lạnh khuấy đều.Sau lại lấy 50g nước từ bình lạnh đổ trở lại bình nóng khuấy đều.Hỏi phải đổ qua đổ lại lần lượng nước 50g để hiệu nhiệt độ hai bình nhỏ 10C?Bỏ qua trao đổi nhiệt nước với bình mơi trường

Giải.

Gọi nhiệt độ ban đầu bình nóng tn bình lạnh tl.Gọi t1 nhiệt độ ổn định bình lạnh rót vào khối lượng nước nóng m, (lần đổ đi) đó:

 l  n 1

cm t  t  c m t  t

Trong m khối lượng nước ban đầu bình,c nhiệt dung riêng nước.Từ suy ra:

1

1

l n n l

mt mt kt t t

m m k

  

 

  

Trong đó:

m k m   

Bây gọi t2 nhiệt độ ổn định bình nóng sau đổ vào khối lượng nước mlấy từ bình lạnh (lần đổ về).Ta có:

   n 2  1

c m m t  t  c m t  t

Suy ra:

 

 

1

2 1

1

n l n

n

m m t mt kt t

t kt k t

m k

    

    

 Như vậy, sau lần đổ đi, đổ lại,hiệu nhiệt độ hai bình là:

 

1

n l

k t t t t

k

   



Dễ dàng,để nhận hiệu nhiệt độ hai bình (t4 – t3) sau lần đổ - đổ lại thứ hai,trong công thức phải thay tn thành t2 tl thành t1,tức là:

   

2

4

1

1 n l

k k

t t t t t t

k k

   

      

Như lần đổ - đổ lại hiệu nhiệt độ hai bình giảm 1 k k         lần.Trong trường hợp ta: tn – tl = 100C,m50g,m = 200g.

Suy : k = 0,25

1 0,6 k k   

Như sau lần đổ - đổ lại lần thứ năm hiệu nhiệt độ hai bình

100C.0,650,80C.Điều có nghĩa để có hiệu nhiệt độ hai bình nhỏ 10C cần đổ - đổ lại lần.

ĐIỆN HỌC.

1.Cho mạch điện hình vẽ.Khi R1 K2 đóng khóa K1 mạch điện tiêu thụ

cơng suất P1;khi đóng khóa K2 R2 mạch điện tiêu thụ công suất P2,

khi mở hai khóa tì mạch điện tiêu K1

thụ cơng suất P3.Hỏi đóng R3 hai khóa,mạch điện tiêu thụ cơng

suất bao nhiêu? + U -

Giải.

Khi đóng khóa K1 mạch gồm R3:   U R  

Khi đóng khóa K2 mạch điện gồm R1:   2 U P R 

Khi mở hai khóa mạch điện gồm ba điện trở mắc nối tiếp Vậy:  

2

1

3 U

P

R R R



 

Khi đóng hai khóa ba điện trở mắc song song nên:  

2

1

1 1

*

x td

U

P U

R R R R

          Từ (1): P

R U từ (2):

2

1 P

R U ,từ (3):

2

3

U R R R

P

   Thay giá trị R1 R3 vào ta được:

 

2

2

3 2 3

1 1

P P P

R U

P P P R U PP PP P P

 

     

 

Thay giá trị

1 1

, ,

R R R vào (*) ta được:

1

1 3

x

P P P P P P

PP PP P P

  

  .

2.Nêu hai phương án thí nghiệm để xác U định điện trở Ampekế.Dụng

cụ gồm: nguồn điện có hiệu điện R0 không đổi,một điện trở R0 biết A K1 giá trị,một biến trở chạy làm

từ dây dẫn đồng chất tiết diện

(có điện trở tồn phần lớn R0),hai K2 R khóa điện số dây dẫn đủ

dùng(có điện trở khơng đáng kể),một thước đo độ dài,một ampekế cần xác định điện trở

Chú ý:không mắc Ampekế trực tiếp vào nguồn

Giải.

Phương án 1:Mắc mạch điện hình vẽ.Chỉ đong K1,dịng qua R0 I1: U = I1(RA + R0) (1)

Chỉ đóng K2,dịch chuyển chạy để Ampekế I1,khi R = R0.Đóng hai khóa Ampekế I2.Ta có:  

0 2

R U I R  

 

Giải hệ phương trình (1) (2) ,ta được:

   

1

2

2

A

I I R R

I I

 



Phương án 2:Lúc đầu mắc mạch điện phương án 1,chỉ đóng K1 Ampekế I1.Chỉ đóng K2 dịch chuyển chạy biến trở để Ampekế I1.Khi biến trở R = R0.Ta dùng thước để đo chiều dài dây dẫn biến trở R.Sau ta dịch chuyển chạy để tăng chiều dài dây dẫn hai lần,khi R = 2R0.Đóng khóa K2,mở khóa K1 Ampekế I3.Ta có phương trình: U = I3(RA + 2R0)(3).Giải hệ phương trình (1), (3) ta được:

 1

2

A

I I R R

I I

 



3.Một điện trở đồng chất tiết

diện có giá trị 72,được uốn M C thành vòng tròn tâm O,bán kinh Đ1

9cm để làm biến trở.mắc biến trở B  A với bóng đèn Đ1 có ghi O

6V – 1,5W bóng đèn Đ2 có

Điểm B đối xứng với điểm A qua

O A,B hai điểm cố định.Con Đ2 chạy C dịch chuyển

đường trịn.Đặt vào hai điểm O,A hiệu điện khơng đổi U = 9V.Cho biết hiệu điện hai đầu bóng đèn Đ1 khơng vượt q 8V.Điện trở dây nối không đáng kể nhiệt độ không làm ảnh hưởng đến điện trở mạch

a.Hỏi chạy C phép dịch chuyển đoạn đường trịn b.Xác định vị trí C để bóng đèn Đ1 sáng cơng suất quy định c.Có thể tìm vị trí C để bóng đèn Đ2 sáng sáng cơng suất quy định không,tại sao?

d.Nếu dịch chuyển chạy C theo chiều kim đồng hồ độ sáng hai bóng đèn thay đổi nào?

Giải.

Điện trở đèn là:

  2 1 24 , 1,5 dm dm U R P       2 2 18 0,5 dm dm U

R    

 .

Ta vẽ lại mạch điện hình vẽ sau: RCA

O Đ1 RBA= R3 A I C

RBC IBC Đ2

Gọi điện trở cung AB R3

  72 36 R    

Gọi điện trở cung AC r suy điện trở cung BC là: (36 – r) với (0 < r < 36) Ta có:           23 23 23 2 td 18.36 12 , 18 36

12 36 48

,

R 12 36 48

48 1152 48

24

48 48

9.48 432

R 1152 48 1152 48

BC AC AC BC CA td AC R R R R R

R R R r r r r

R

R R r r

r r r r

R R R U I

r r r r

Hiệu điện đèn Đ1 là:

   

1 2

2

432.24 10368

1152 48 1152 48

48 48

432

1152 48 48 1152 48

CA AC

U IR

r r r r

r r r r U I R

r r r r

  

   

 

  

   

Hiệu điện đèn Đ2 là:

2 23 2

9 12 108

1152 48 1152 48

BC

r r

U I R

r r r r

       a)       2 10368 8 1152 48

1296 1152 48 48 144

24 432 24 432

U V

r r

r r r r

r r

  

 

       

     

Suy r24 432 (loại) r24 432(loại);hoặc r24 432và

24 432

r   24 432 r 24 432 3, 2 r 44,8 Vì r < 36 => r ln bé 44,8;

0

3,

3.2 360 16

72

r    

số đo cung BC =BOC1800 160 1640.

Vậy chạy C phép dịch chuyển cung C’BC, có số đo góc tâm là:COC' 2 BOC2.164 328 0.(C’ đối xứng với C qua AB hình vẽ)

b)Đèn Đ1 sáng cơng suất => U1 = Udm1

    2 2 10368

6 1728 1152 48

1152 48

48 576 24 24 ,

r r r r

r r r r

     

 

         

Khi chạy C vị trí M tương ứng với

0

24

.360 120

72 AOM

  

Vậy đèn Đ1 sáng công suất chạy C vị trí M M’ đối xứng với M qua AB,ứng vớiAOM AOM' 120 

c)Đèn Đ2 sáng công suất => U2 = Udm2

2

2

108

3 36 1152 48

1152 48

12 1152

r

r r r

r r r r

     

 

   

d)Ta có:

1

2

10368 ; 1152 48

108 108

1152

152 48 48

U

r r r U

r r r

r



 

 

   

 

 

 

Đặt: 48r – r2 = r(48 – r) = x;

1152

; r y

r   xmax r = (48 – r) hay r = 24(tự chứng minh)

1

10368 108

;

1152 48

U U

x y

  

 

*Khi chạy C dịch chuyển theo chiều kim đồng hồ đường trịn phía cung BMC, r giảm dần từ 36() đến 3,2(),(ứng với vị trí C)

- Với đèn Đ2: r giảm y tăng U2 giảm,độ sáng đèn Đ2 giảm.

- Với đền Đ1:

+ r giảm từ 36() đến 24(),(C dịch chuyển từ B đến M)x tăngU1

giảm,độ sáng Đ1 giảm

+ r giảm từ 24() đến 3,2(),( C dịch chuyển từ M đến C) x giảmU1

tăng,độ sáng Đ1 tăng

*Khi Cdịch chuyển theo chiều kim đồng hồ đường trịn phía cung C’M’B,r tăng dần từ 3,2() đến 36()

- Với đèn Đ2: r tăng y giảm  U2 tăng, độ sáng đèn Đ2 tăng.

- Với đèn Đ1:

+ r tăng từ 3,2() đến 24(),(C dịch chuyển từ C’ đến M’) x tăng U1

giảm,độ sáng Đ1 giảm

+ r tăng từ 24() đến 36(),(Cdịch chuyển từ M’ đến B)x giảm U1

tăng,độ sáng đèn Đ1 tăng