DE HSG Li-Lop9 - Co DAP AN

Đ1 đề thi học sinh giỏi
môn vật lý 9
năm học 2006 - 2007
(Thời gian làm bài 150 phút)
Bài I. (6 điểm)
Dòng điện chạy qua một vòng dây dẫn tại hai điểm A,B .
Sợi dây dẫn tại nên vòng dây là một sợi dây kim loại ,
đồng chất , tiết diện đều ,có chiều dài l .
Xác định vị trí A và B để điện trở của vòng dây
nhỏ hơn điện trở sợi dây n lần
A C M B
Bài II: (4 điểm) . . . .
Một dây dẫn thẳng đồng tính,tiết diện
đều AB nh (H.A) có điện trở R.
Một vôn kế mắc giữa hai điểm A và B
nó chỉ một hiệu điện thế 110 V . Mắc vôn kế đó giữa
hai điểm A và C thì nó chỉ 30 V( Biết AC = 1/3 AB). (H.A)
Hỏi khi mắc vôn kế đó giữa điểm A và trung điểm M của AB; giữa C và B thì nó chỉ bao
nhiêu? (Biết U
AB
= 110 V không đổi)
Bài III : : (4 điểm)
Một bàn là có ghi 120V - 1000W . Mắc bàn là vào mạch điện thì thì hiệu điện thế trên ổ cắm
điện giảm xuống từ U
1
=125 V xuống U
2
= 100V .
a, Xác định điện trở của các dây nối (coi điện trở của bàn là không thay đổi theo nhiệt độ )
b, Thực tế điện trở của bàn là bị thay đổi theo nhiệt độ và công suất tiêu thụ thực tế của bàn
là là P

/
= 650 W . Tính hiệu điện thế giữa hai đầu ổ cắm điện lúc này và điện trở R
/
cảu bàn là
khi đó .
Bài IV: (6 điểm)
Cho mạch điện nh (H.B). C
U = 90V; R
1
= 45 ; R
2
= 90 ; R
4
= 15 A R
1
R
4
D B
(Bỏ qua điên trở của ampe kế và khoá k). R
2
R
3

Khi k đóng hoặc k mở thì số chỉ của ampe kế A
không đổi. Hãy tính số chỉ của ampe kế A và + U -
cờng độ dòng điện qua khoá k khi k đóng.
V
A
Đ1 đáp án đề thi học sinh giỏi
môn vật lý 9

năm học 2006 - 2007
Bài I ( 6 điểm )
Vòng dây đợc chia thành hai phần( mỗi có điện trở là R
1
,và R
2
) mắc song song .
- Gọi l
1
và l
2
lần lợt là chiều dài của đoạn dây dẫn có điện trở R
1
,và R
2

R
1
=

l
1
/ S ; R
2
=

l
2
/S = (l - l
1

) / l S ( 1,0 điểm)
Điện trở tơng đơng của vòng dây là
R =
lS
lll
RR
RR )(
11
21
21

=
+

( 0,5 điểm)
Gọi R
d
là điện trở của sợi dây , ta có R
d
=

l /S ( 0,5 điểm)
Theo đề bài R
d
/ R = n , suy ra : ( 0,5 điểm)

2
1111
2
11

2
)(
)(
llllll
n
l
n
lll
l
===

( 0,5 điểm)

0
2
1
2
1
=+
n
l
lll
; ( 0,5 điểm)
ta có
n
nl
n
l
l
)4(4

22
2

==
=>
n
n
l
4

=
( 0,5 điểm)
Hai nghiệm của phơng trình là:










+=

+
=
n
nl
n

n
ll
l
4
1
22
4
1
( 0,5 điểm)










=


=
n
nl
n
n
ll
l
4

1
22
4
1
( 0,5 điểm)
Với điều kiện n 4
Khi n > 4
+ nếu l > l /2 thì nghiệm l
1
là:










+=
n
nl
l
4
1
2
1

=
n
nl
l
4
1
2
2
( 0,5 điểm)
Nếu l
1
< l/2 thì nghiệm l
1
là ;

=
n
nl
l
4
1
2
1










+=
n
nl
l
4
1
2
2
( 0,5 điểm)
Bài II: (4 điểm)

Khi mắc vôn kế vào 2 điểm A&B ta có U
AB
= 110 V (0,25 điểm)
Khi mắc vôn kế vào 2 điểm A & C
Do dây dẫn đồng chất tiết diện đều => R
AC
/ R
AB
= AC/ AB = 1/3 (0,25điểm)
Tính điện trở của đoạn AC là: R
AC
=
V
V
R
R
R
R
+
3
3
; R
CB
= 2R/3 (0,5 điểm)
A C M B
. . . .
Tính U
CB
= U
AB

U
AC
(0,25 điểm)
Lập biểu thức:
CB
CB
AC
AC
R
U
R
U
=
(0,25điểm)
Tính: R
V
= R (0,5 điểm)
Khi mắc vôn kế vào 2 điểm A & M
R
AM
=
V
V
R
R
R
R
+
2
2

(0,25điểm)
Tính R
AB
=
2
2
2
R
R
R
R
R
V
V
+
+
(0,25điểm)
Lập biểu thức:
AB
AM
AB
AM
R
R
U
U
=
(0,25điểm)
=> U
AM

= 44V (0,25điểm)
Lập biểu thức:
AB
CB
AB
CB
R
R
U
U
=
(0,5 điểm)
=> U
CB
= 60 V (0,5 điểm)
Bài III: ( 4 điểm)
Gọi Ro là điện trở của dây nối; R là điện trở của bàn là .
Ta có : U
2
đm
120
2

V
R = ------------ = ------ = 14,4

( 0,25 đ)
P
đm
1000

Gọi I là cờng độ dòng điện qua bàn là
Ta có U
1
+ U
2
= I R
1
( 0,25 đ)
Cờng độ dòng điện qua bàn là ; U
2
U
2
.P
đm

I = ----- = --------- ( 0,25 đ)
R U
2
đm
U - U
2
125 - 100 125 - 100

R
1
= ------------ = ------------ . U
2
đm
= -------------- .120
2

= 3,6

(0,5 đ)
I U
2
P
đm
100 .1000
b- Gọi I
/
là cờng độ qua bàn là lúc này ta có ;
I
/
R
1
+ U
2
/
= U
1
(1) ( 0,25 đ)
Mặt khác P
/

I
/
= -------- ( 0,5 đ)
U
2
Thay I

/
vào (1) ta có P
/

-------- R
1
+ U
2
= U
1
( 0,25 đ)
U
2
Hay U
2
/ 2
-U
1
U
2
/
+ P R
1
= 0 ( 0,5 đ)
Thay số vào ta có : U
2
/ 2
- 125 U
2
/

+ 2340 = 0

6265936015625
==




19,2 ( 0,5 đ)
U
2
/
= - 23 ( loại )
U
2
/


102 (V) ( 0,5 đ)

Điện trở của bàn là là: R
/
=U
2
/ 2
/ P
/
= 102
2
/ 650 = 16 (V ) ( 0,

25
đ)
Bài IV: (6 điểm)
Khi k mở, mạch điện nh hình vẽ:
C
A R
1
R
4
D B
R
2
R
3


+ U -
Tính
=
+
=
+
=
36
9060
90.60
.
214
214
RR

RR
R
AD
(0,5 điểm)
Điện trở tơng đơng của mạch:
R= R
AD
+ R
3
= 36 + R
3
(0,25 điểm)
A
Cờng độ dòng điện mạch chính:
3
36
90
RR
U
I
+
==
Hiệu điện thế giữa A,D:
36.
36
90
.
3
R
RIU

ADAD
+
==
(0,5 điểm)
Số chỉ ampe kế:
314
41
36
54
RR
U
III
AD
a
+
====
(1) (0,5 điểm)
Khi k đóng, ta có thể chấp C với B, mạch điện nh sau:
R
4

A I
/
R
2
I
a
/
C B
D R

3
I
1
R
1

15
.15.
3
3
43
43
34
+
=
+
=
R
R
RR
RR
R
(0,5 điểm)
Gọi R
/
là điện trở tơng đơng của R
2
và R
34
:

3
3
342
/
15
15
90
R
R
RRR
+
+=+=
(0,5 điểm)
3
3
/
15
1350.105
R
R
R
+
+
=
(0,5 điểm)
Cờng độ dòng điện qua R
2
và R
34
là:

1350.105
)15(90
3
3
/
/
+
+
==
R
R
R
U
I
(0,5 điểm)
Hiệu điện thế giữa D, B:
1350105
.1350
.
3
3
34
/
+
==
R
R
RIU
DB
(0,25 điểm)

Số chỉ của ampe kế:
I
a
/
= I
4
= U
DB
/ R
4
= 90 R
3
/ (105R
3
+ 1350) (2)
Theo bài ra ta có: I
a
= I
a
/
(0,25 điểm)
A