De thi hsg 9+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: Mt thanh thng AB ng cht, tit din u cú rónh dc, khi lng
thanh m = 200g, di l = 90cm.Ti A, B cú t 2 hũn bi trờn rónh m khi
lng ln lt l m
1
= 200g v m
2
. t thc (cựng 2 hũn bi A, B) trờn
mt bn nm ngang
vuụng gúc vi mộp bn sao cho phn OA nm trờn mt bn
cú chiu di l
1
= 30cm, phn OB mộp ngoi bn.Khi ú
ngi ta thy thc cõn bng nm ngang (thanh ch ta lờn
im O mộp bn)
a) Tớnh khi lng m
2
.
b) Cựng 1 lỳc , y nh hũn bi m
1
cho chuyn ng u trờn rónh vi vn
tc v
1
= 10cm/s v
phớa O v y nh hũn bi m
2
cho chuyn ng u vi vn tc v

2
dc trờn
rónh v phớa O.Tỡm v
2
cho thc vn cõn bng nm ngang nh trờn.
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.
m
1
A
m
2
B
O
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
B i 1:

a) m
2
= 50g
b) v
2
= 4v
1
= 4cm/s
Bµi 2) 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 :Đệ 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 ơđồ
- Xét s hình 1.2: Ta có Iơđồ
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:ơđồ
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: ơđồ
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 Rơđồ 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: Uơđồ
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 m ch ấ ụ đ ạ ạ
AC t giá tr c c iđạ 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 156,89ậ ế ở ả đ ệ ở à ầ ỏ ấ à