Download Đề và đáp án thi HSG Vật lý lớp 9

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

ONTHIONLINE.NET

<b>PHỊNG GD&ĐT HIỆP HỒ</b> <b>ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN</b>

<b>Năm học 2009 – 2010</b>
<b>Môn thi: Vật lý 9</b>
<b>Thời gian: 150ph</b>
<b>Bài 1 (2đ). </b>

Cho mạch điện như (h.vẽ) :

R1 = 2Ω; R2 = 4Ω; MN là một biến trở toàn phần phân

bố đều theo chiều dài, có giá trị là Rb = 15 Ω ; C là con

chạy di chuyển được trên MN ; UAB = 15V (khơng đổi).

a/ Xác định vị trí con chạy C vơn kế chỉ số 0.

b/ Tìm vị trí con chạy C để vơn kế chỉ 1V. Cho điện
trở vôn kế rất lớn Bỏ qua điện trở của các dây nối.

<b> Bài 2 (2đ).</b>

Cho mạch điện như hình vẽ. Mắc vào A và B một
hiệu điện thế UAB = 1,5V thì vơn kế mắc vào C, D chỉ giá trị

1V; nếu thay vôn kế bằng một ampe kế cũng mắc vào C, D
thì ampe kế chỉ giá trị 60mA.

Nếu bây giờ thay đổi lại, bỏ ampe kế đi, mắc vào C,

D một hiệu điện thế 1,5V, cịn vơn kế mắc vào A, B thì vơn
kế chỉ giá trị 1V. Cho vôn kế và ampe kế là lý tưởng. Xác
định R1, R2 và R3

<b>Bài 3 (2đ)</b>

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai
đầu đoạn mạch được giữ không đổi là U = 7 V; các điện trở R1 =

3 , R₂ = 6 ; MN là một dây dẫn điện có chiều dài l = 1,5 m,

tiết diện khơng đổi S = 0,1 mm2_{, điện trở suất}ρ_{= 4.10} -7 __m.

Bỏ qua điện trở của ampe kế và của các dây nối.
a, Tính điện trở R của dây dẫn MN.

b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có cường
độ 1/3 A.

<b>Bài 4 (2đ)</b>.

Cho một bóng đèn Đ(6V-3,6W), 1 khố K ngắt, mở tự động sau mỗi 30 giây. 2 điện
trở R1, R2 và 1 nguồn điện có hiệu điện thế khơng đổi U = 10V.

a. Hãy mắc các dụng trên thành mạch điện sao cho khi khố K đóng thì cơng suất tiếu thụ
của đèn là 2,5W, khi khố K mở thì cơng suất tiêu thụ của đèn là 1,6W. Xác định R1, R2

b. Tính điện năng tiêu thụ của mạch trong 30phút.

<b>Bài 5 (2đ)</b>

Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ tA = 20 0C và ở thùng chứa

nước B có nhiệt độ tB = 80 0C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong

thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ tC = 40 0C và bằng tổng số ca
B

V

R1 R2

M N

C
D
A

R3
R1

A C

B R2 D

A

N

R R

+ U _

1 2

M C

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ
nước ở thùng C là 50 0_{C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mơi trường, với bình chứa và ca múc nước.}

Bài 1

a/Xác định vị trí của con chạy C để vôn kế chỉ số 0

Đặt RMC = x ( 0 < x < 15Ω). Vôn kế chỉ số 0 => mạch cầu cân bằng .
<i>R</i>1

<i>x</i> =
<i>R</i>2

15<i>− x</i>

=> x = 5Ω (có thể dùng cách giải khác để tìm ra: UV = UDA+UAC =UAC-UDA từ đó lập

phương trình liên quan để tìm ra x)
b/ Xác định vị trí con chạy C để vơn kế chỉ 1V.

Vì điện trở vôn kế vô cùng lớn nên :U1 = UAD = ₂2

+4<i>U</i>MN =5V

Gọi x là giá trị điện trở đoạn MC để vôn kế chỉ 1V
Hiệu điện thế giữa hai điểm M,C: UMC= x

Theo đầu bài ta có: 1 = x-5 suy ra x = 6 

Nếu cực dương tại C ta có: UV = UAD-UAC tương đương 1 = 5-x suy ra x = 4 

Vậy có 2 vị trị để vơn kế chỉ 1V

Bài 2: Vì vơn kế có điện trở vô cùng lớn nên khi mắc vôn kế vào 2 điểm C, D thì dịng
điện qua R3 = 0. Khi đó mạch gồm R1ntR2.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2. U2 =UAB/(R1+R2).R2

Tương đương: U2/UAB = R2/(R1+R2) = 1/1,5

Suy ra: R2 = 2R1

Khi đặt hiệu điện thế giữa hai điểm C, D một hiệu điện thế 1,5V khi đó mạch gồm R3ntR2
Tương tự như trên ta có R2= 2R3 suy ra R1 = R 3 = R2/2

Khi mắc ampe kế vào hai điểm C, D mạch gồm (R3//R2)ntR1
Khi đó ampe kế chỉ cường độ dịng điện qua R3 = 60mA

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch song song ta có: I3.R3 = I2.R2 hay I2 =I3.R3/R2
Thay vào ta được I 2 = I3/2 = 30mA

Cường độ dịng điện qua R1 và mạch chính: I1 = I2+I3 = 90mA
Ta có: UAB = I1.R1 + I2.R2 = I1.R1+I2.2R1 R1(I1+2I2)

R1 = UA<b>B/(</b>I1+2I2) = 1,5/(90+2.30) = 10()

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Bài 3.

a, Điện trở của dây MN : RMN =

l
ρ

S₌

7
7

4.10 .1,5
10





= 6 ().

b, Gọi I1 là cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 và Ix là

cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x.

- Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên :
I1 > I2, ta có :

U = R I = 3IR1 1 1 1; 2

R 2 2 1

1
U = R I = 6(I - )

3 _;
- Từ UMN = U + U = U + U = 7 (V)MD DN R1 R2 ,

ta có phương trình : 3I + 6(I - 1 1 1₃) = 7 _ _I

1 = 1 (A)

- Do R1 và x mắc song song nên :

1 1

x

I R 3

I = =

x x_.

- Từ UMN = UMC + UCN = 7 

3 3 1

x. + (6 - x)( + ) = 7

x x 3

 _x2_{+ 15x – 54 = 0 (*)}

- Giải pt (*) và lấy nghiệm dương <b>x = 3 </b>(). Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN

Bài 4.

Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
Điện trở của đèn là: Rđ = 10

Khi K mở mạch gồm ĐntR1 do Pđ = 1,6W vậy cường độ dòng điện qua đèn và R1 = 0,4A
Điện trở tương đương cả mạch: R = U/I = 10/0,4 = 25

Điện trở R1 = 25 – 10 = 15

Tương tự khi K đóng ta tính được cường độ dịng điện qua đèn (cũng là mạch chính) =
0,5A. Điện trở tương đương của cả mạch khi đó là 20

Điện trở gồm R1//R2 = 20 – 10 = 10 từ đây ta tính được R2 = 30

b. Trong thời gian 1800s có 900s đèn tiêu thụ cơng suất P1 = 2,5W và 900s đèn tiêu thụ
công suất P2 = 2,5W

Điện năng tiêu thụ với công suất P1 là: Q1 = P1.t = 2,5.900 = 2250J

Điện năng tiêu thụ với công suất P2 là: Q2 = P2.t = 1,6.900 = 1440J
Điện năng tiêu thu: A = Q1+Q2 = 3690J

Bài 5.

- Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước ; m là khối lượng nước chứa trong một ca ;
n1 và n2 lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và thùng B ;

(n1 + n2) là số ca nước có sẵn trong thùng C.

- Nhiệt lượng don1 ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã hấp thụ là :

Q1 = n1.m.c(50 – 20) = 30cmn1

- Nhiệt lượng don2 ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã toả ra là :

Q2 = n2.m.c(80 – 50) = 30cmn2

- Nhiệt lượng do (n1 + n2) ca nước ở thùng C đã hấp thụ là :

Q3 = (n1 + n2)m.c(50 – 40) = 10cm(n1 + n2)

- Phương trình cân bằn nhiệt : Q1 + Q3 = Q2

A

N

R R

+ U _

1 2

M C

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

 _30cmn₁_{+ 10cm(n}₁_{+ n}₂_{) = 30cmn}₂  _2n₁_{= n}₂

- Vậy, khi múc n ca nước ở thùng A thì phải múc 2n ca nước ở thùng B và số nước đã có
sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca.

<b>Bài 2 (2 điểm)</b>

a/ Một đèn Đ (110V, 40W) . Tính điện trở RĐ của đèn.

b/ Nguồn điện cung cấp có hiệu điện thế là 220V. Để đèn
hoạt động bình thường, thì phải thiết lập sơ đồ mạch điện như
(h.vẽ). AB là một biến trở đồng chất,có tiết diện đều. Cho
điện trở của đoạn AC là RAC = 220Ω .Tính điện trở RCB của

đoạn CB và tỷ số AC_CB là bao nhiêu ?

c/ Tính hiệu suất H của đoạn mạch điện : H = <i>Pd</i>

<i>P</i>

Với Pd : công suất tiêu thụ của đèn ; P : công suất tiêu thụ của

đoạn mạch. Các dây nối có điện trở khơng đáng kể.

220V

B
A

C
Đ

</div>

<!--links-->