de thi HSG tinh+ DA

Sở GIáo dục - Đào tạo Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Nam định
Môn: Vật Lí 9
Năm học: 2010-2011
Thời gian l m b i: 150 phút
Bài1: Một vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính vuông gó với trục chính của thấu
kính hội tụ tiêu cự f=20cm. Di chuyển AB dịch theo trục chính. Hỏi khi khoảng
cách giữa AB và ảnh thật của nó là cực tiểu thì ảnh gấp bao nhiêu lần vật.
Cho 2 thấu kính hội tụ l
1,
, l
2
trục chính trùng nhau cách nhau 20cm. Vật
sáng nhỏ AB đặt trên trục chính trớc L
1
thao AB đến L
1
đến L
2
. Khi AB dịch
chuyển dọc theo trục chính thì ảnh của nó tạo bởi hệ (L
1
)(L
2
) không thay đổi độ
lớn và cao gấp 4 lần AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.
Bi 2: Cho mt búng ốn 6V-3W v mt bin tr con chy
c mc vi nhau, sau ú ni vo ngun cú hiu in th
khụng i U=9V nh dõy dn cú in tr R
d
=1 (hỡnh v)

1. Cho in tr ca ton bin tr l 20
a)Tỡm in tr R
AC
ca phn AC ca bin tr , bit ốn
sỏng bỡnh thng. Tỡm hiu sut ca cỏch mc mch thp sỏng
ốn ú.
b) Vi ngun U, dõy dn R
d
, ốn v bin tr nh trờn,
hóy v nhng s khỏc cho ốn sỏng bỡnh thng. Tỡm v
trớ ca con chy ca bin tr ng vi mi s .
c) Xỏc nh v trớ ca con chy C trờn bin tr trong s
hỡnh 1 cụng sut tiờu th ca on mch AC(gm ốn
v bin tr) t giỏ tr cc i.
2. Mun cho hiu sut ca cỏch mc mch thp sỏng ốn nh hỡnh v bờn
khụng nh hn 60% khi ốn sỏng bỡnh thng thỡ giỏ tr ton phn ca in
tr bin tr nh nht l bao nhiờu?
Cõu 3 :
a) Mt vt sỏng nh AB t trờn trc chớnh, vuụng gúc vi trc chớnh
ca mt thu kớnh hi t cú tiờu c bng 40cm. Dch chuyn AB dc theo
trc chớnh. Hi khi khong cỏch gia AB v nh tht ca nú l bộ nht thỡ
vt cỏch thu kớnh bao nhiờu ? nh ú cao gp bao nhiờu ln vt.
b) Cho hai thu kớnh hi t L
1
, L
2
cú trc chớnh trựng nhau, cỏch nhau
40cm. Vt AB t trờn trc chớnh, vuụng gúc vi trc chớnh, trc L
1
( theo

th t AB L
1
L
2
). Khi AB dch chuyn dc theo trc chớnh thỡ nh AB
ca nú to bi h L
1
, L
2
khụng thay i ln v cao gp 3 ln AB. Tỡm tiờu
c ca hai thu kớnh.
Bài 4:
Ngời ta đặt một viên bi đặc bằng sắt bán kính R = 6cm đã đợc nung nóng tới nhiệt
độ t = 325
0
C lên một khối nớc đá rất lớn ở 0
0
C . Hỏi viên bi chui vào nớc đá đến độ
sâu là bao nhiêu? Bỏ qua sự dẫn nhiệt của nớc đá và sự nóng lên của đá đã tan. Cho
khối lợng riêng của sắt là D = 7800kg/m
3
, của nớc đá là D
0
= 915kg/m
3
. Nhiệt
dung riêng của sắt là C = 460J/kgK, nhiệt nóng chảy của nớc đá là 3,4.10
5
J/kg.
Thể tích khối cầu đợc tính theo công thức V =

3
.
3
4
R

với R là bán kính.
Bài 5:
Có 2011 điểm trong không gian, giữa hai điểm bất kì đợc nối với nhau bằng một
điện trở có giá trị 2011 ôm. Đặt vào giữa hai đầu điện trở bất kì hiệu điện thế 12 V,
tính công suất đoạn mạch nối hai đểm đó?
Hng dn Chm
Bµi 1) a) t RĐặ
MC
=x(Ω) ⇒ R
CN
=20-x (Ω). èn sángĐ bình
th ng nênườ
Ð(đm)
Ð Ð(đm)
Ð(đm)
P
3
I I 0,5(A)
U 6
= = = =
i n tr c a èn l :Đ ệ ở ủ đ à
Ð
Ð
Ð

U 6
R 12( )
I 0,5
= = = Ω
Ð,CN
R 12 20 x 32 x= + − = −
AC
x.(32 x)
R
x
−
=
Ð,CN
MC Ð,CN
MC
R
32 x 16 0,5x
I I 0,5
R x x
− −
= × = × =
C ng dòng i n qua m ch chính l : ườ độ đ ệ ạ à
AB
I =
I
Đ
+ I
MC
=
16 0,5x 16

0,5
x x
−
+ =
CB AB d
16
U I R
x
= =
AC Ð NC
U U U 6 0,5.(20 x) 16 0,5x= + = + − = −
Ta có: U = U
AC
+U
CB
16
9 16 0,5x
x
⇒ = − +
2
0,5x 7x 16 0⇒ − − =
Gi i pt ta c: xả đượ
1
=16 v xà
2
=-2(lo i)ạ
Hi u su t c a cách th p sáng èn l :ệ ấ ủ ắ đ à
Ð
AB
P 3

H 33,3%
16
P
9.
16
= = =
b) M c èn theo các s khác:ắ đ ơ đồ
- Xét s hình 1.2: Ta có Iơ đồ
AB
=I
Đ
=0,5A.
AB
AB
MC
U 9
R 18( )
I 0,5
R 18 12 1 5( )
= = = Ω
⇒ = − − = Ω
- Xét s hình 1.3:ơ đồ
Ta có I
AB
=I
Đ
=0,5A.
AB
AB
MC,CN

MC MC
MC
U 9
R 18( )
I 0,5
R 18 12 1 5( )
1 1 1
R 20 R 5
R 10( )
= = = Ω
⇒ = − − = Ω
⇒ + =
−
⇒ = Ω
- Xét s hình 1.4: ơ đồ
d AB Ð
U U U 9 6 3(V)= − = − =
d
AB
d
Ð
MC
AB Ð
U
3
I 3(A)
R 1
U
6
R 2,4( )

I I 3 0,5
= = =
= = = Ω
− −
- Xét s hình 1.5: t Rơ đồ Đặ
MC
=x(Ω) ⇒ R
CN
=20-x(Ω)
Ð
MC Ð
MC
R 12 6
I I 0,5
R x x
= = × =
AB Ð MC
6 0,5x 6
I I I 0,5
x x
+
⇒ = + = + =
2
CB AB CB
0,5x 6 0,5x 4,5x 126
U I R (20 x 1)
x x
+ − + +
= = × − + =
Ta có U

AC
+U
CB
=U
AB


2
2
0,5x 4,5x 126
6 9
x
0,5x 1,5x 126 0
− + +
⇒ + =
⇒ − + + =
Gi i pt ta c xả đượ
1
=17,46(Ω) v xà
2
=-14,4 (lo i)ạ
- Xét s hình 1.6: Uơ đồ
d
=U
AB
-U
Đ
=9-6=3(V)⇒
d
d

d
U 3
I 3(A)
R 1
= = =
Ð
MC,CN
AB Ð
U 6
R 2,4( )
I I 3 0,5
⇒ = = = Ω
− −
MC MC
1 1 1
R 20 R 2,4
⇒ + =
−
⇒R
MC
=2,79 v Rà
MC
=17,21(Ω)
c) t RĐặ
MC
=x(Ω) ⇒ R
CN
=20-x(Ω)
Ta có
2

AC MC Ð,NC
2
AC
1 1 1 1 1 36
R R R x 36 x x 36x
x 36x
R
36
= + = + =
− − +
− +
⇒ =
t RĐặ
AC
=y. Ta có:
R
AB
=1+y
AB
AB
U 9
I
R 1 y
= =
+
Công su t tiêu th trên o n m ch AC l :ấ ụ đ ạ ạ à
2
AC AB AC
2
81y 81

P I R
1
y 2y 1
y 2
y
= = =
+ +
+ +
z
Áp d ng B T Côsi ta có:ụ Đ
1 1
y 2 y. 2
y y
+ ≥ =
Do ó: đ
AC
81
P 20,25(W)
2 2
≤ =
+
D u "=" x y ra khi ấ ả
1
y y 1(y 0)
y
= ⇒ = >
2
1 2
x 36x
1 x 1,03;x 35

36
− +
⇒ = ⇒ = =
> 20 (lo i)ạ
V y khi con ch y C v trí sao cho Rậ ạ ở ị
MC
=1,03(Ω) thì công su t tiêu th trên o n ấ ụ đ ạ
m ch AC t giá tr c c iạ đạ ị ự đạ
2) hi u su t th p sáng không nh h n 60% :Để ệ ấ ắ ỏ ơ
Ta có
Ð
AB d
AB AB
P 3 5 5
H 0,6 I (A) U (V)
P 9.I 9 9
= = ≥ ⇒ ≤ ⇒ ≤
AC
5 76
U 9 (V)
9 9
≥ − =
t RĐặ
MC
=x; R
CN
=y. Ta có:
AC Ð CN
76
U U U 6 0,5.y

9
= + = + ≥
44
y
9
⇒ ≥
.
M t khác: ặ
AC MC MC AB Ð
5
U I .R (I I ).x 0,5 .x
9
 
= = − ≤ −
 ÷
 
76 x 760
x 152
9 18 5
⇒ ≤ ⇒ ≥ =
x y 152 4,89 156,89+ ≥ + =
. V y bi n tr ph i có i n tr to n ph n nh nh t l ậ ế ở ả đ ệ ở à ầ ỏ ấ à
156,89