Đề 1 thi Học sinh giỏi lớp 9 môn: Vật lý

	 HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN: VẬT LÝ 15-16
BÀI 1
	Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R2 = 1,5R1. Duy trì giữa hai đầu mạch một hiệu điện thế không đổi U = 12V. Bỏ qua điện trở dây nối, ampe kế, các khóa và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.
a/Khi khóa K1 mở, khóa K2 đóng vào B thì ampe kế chỉ 1,2A . 
Tính trị số của R1 và R2.
b/Sau đó, chuyển khóa K2 đóng vào A và đóng khóa K1 
thì ampe kế chỉ bao nhiêu?
Bài 2:Cho mạch điện như hình vẽ.	 
C N
Rb
A
M
K
A + - B
Rb là biến trở, UAB = 10 V không đổi, RA = 0, khi K mở, 
con chạy C ở M, điều chỉnh Rb ở vị trí mà công suất Rb
tiêu thụ trên nó là lớn nhất, khi đó phần biến trở 
tham gia vào mạch điện là Rx. 
Sau đó đóng K, di chuyển con chạy C thấy ampe kế 	
có số chỉ nhỏ nhất là 0,5A. Xác định RMN, Rx.
Bài 3 Một điểm sáng cách màn ảnh một khoảng D = 4.5m. Đặt một quả cầu chắn sáng tâm O, bán kính r = 0,3 m giữa S và màn sao cho SO vuông góc với màn và OS = d
a) Tìm bán kính R của vùng tối trên màn khi d = 0,5m và d=4m.
b) Tính d để R = 1,5m.
Bài 4: Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 9 0C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 45 0C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm 10 0C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. 
Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua mọi mất mát nhiệt khác.
Bài 5:Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m2 = 300g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi .Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi ?(Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K .Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn
D
A
B
C
R
R
R
Bài 6:( 4 điểm )
	Cho mạch điện như hình vẽ. 
Nếu A, B là hai cực của nguồn U= 100V 
thì U= 40V, khi đó I= 1A. 
Ngược lại nếu C, D là hai cực của nguồn điện
U= 60V thì khi đó U= 15V . 
	Tính: R, R, R.
Bài 7; Một Xuồng máy đi trong nước yên lặng với vận tốc 30km/h. Khi xuôi dòng từ A đến B mất 2h và khi ngược dòng từ B đến A mất 3h .Hãy tính vận tốc dòng nước đối với bờ sông và quãng đường AB?
Bài 8. Một cái cốc đựng hòn sỏi có khối lượng m = 48g và khối lượng riêng D = 2.103 Kg/m3 . Thả cốc này vào bình hình trụ chứa chất lỏng có khối lượng riêng D1=800Kg/m3 thì thấy độ cao chất lỏng trong bình là H= 20 cm. Lấy hòn sỏi ra khỏi cốc rồi thả nó vào bình chứa chất lỏng thì thấy độ cao của chất lỏng trong bình bây giờ là h. Cho biết diện tích đáy bình là S = 40cm2 và hòn sỏi không ngấm nước. Hãy xác định h 
HD GIẢI
1.Bài giải: 1) Khi K1 mở, K2 đóng vào B ta có R1 nt R2 nên R = R1 + R2 = 2,5R1 (1) 
	Mà R = (2)
	Từ (1) và (2) suy ra R1 = 4, R2 = 6
	 2) Khi K1 đóng, K2 đóng vào A thì R1 // R2 nên R/ = 2,4 
	Do đó I = 5A. Vậy ampe kế chỉ 5A
2.Bài 2: Khi K mở: PRb = I2Rx= 
 Lập luận được PRb lớn nhất khi RX =RMN
 Khi K đóng: cường độ dòng điện trong mạch chính: I = 
 Vậy I nhỏ nhất khi RNM lớn nhất, có RCMN = 
 Lập luận tìm ra RMN lớn nhất khi RMC = RCN = 0,5RMN
 ð RCMN = 0,25RMN.
 dựa vào giá trị nhỏ nhất của cường độ dòng điên, tìm được RMN = 16
 ð RX = 16
3. Giải
a) Ta có 
mà Định lý Pitago cho SOI
nên ta cóhay R = 
thay số ta có:
Khi d= 0,5m thì bán kính vùng tối trên màn là R=3.38m
Khi d= 4m thì bán kính vùng tối trên màn là R=0.34m
b) Từ biểu thức ta có:
Thay số ta có để R = 1,5m thì d = 0.95m
HD GIẢI Bài 4 : (2 điểm)
Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ nhất, nhiệt độ cân bằng của hệ là t, ta có
	m.c1.(t - t1) = m.c2.(t2 - t)	(1)	(0,25đ)	mà t = t2 - 9	, t1 = 23 oC , c1 = 900 J/kg.K , c2 = 4200 J/kg.K	(2)
từ (1) và (2) ta có 900(t2 - 9 - 23) = 4200(t2 - t2 + 9)
 900(t2 - 32) = 4200.9 ==> t2 - 32 = 42
	suy ra t2 = 740C và t = 74 - 9 = 650C	(0,50đ)
Khi có sự cân bằng nhiệt lần thứ hai, nhiệt độ cân bằng của hệ là t', ta có
	2m.c.(t' - t3) = (mc1 + m.c2).(t - t')	(3) (0,25đ)
	mà t' = t - 10 = 65 - 10 = 55, t3 = 45 oC , 	(4)
từ (3) và (4) ta có 2c.(55 - 45) = (900 + 4200).(65 - 55)
 2c(10) = 5100.10 suy ra c = = 2550 J/kg.K
Vậy nhiệt dung riêng của chất lỏng đổ thêm vào là 2550J/kg.K	 (0,50đ)
 GIẢI bài 5
Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, 
 Ta có: Q1 = ; Q2= (0,5đ)
(m1, m2 là khối lượng nước và ấm trong hai lần đun đầu).
Mặt khác, do nhiệt toả ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả ra càng lớn. Do đó:
	Q1 = kt1 ; Q2 = kt2 ; (k là hệ số tỉ lệ nào đó)	
Ta suy ra:
	kt1 = ; kt2 = (0,5đ)
Lập tỷ số ta được :
	hay: t2 = ( 1+ ) t1	(0,5đ) 
Vậy :	t2 =(1+).10 = (1+0,94).10 = 19,4 phút.	(0,5đ)
Gải Bài 6: (2điểm)
- Trường hợp 1: R// ( Rnt R)
U = U+ U U= U - U = 100 - 40 = 60(V) ( 0,25đ )
I= I = 1A ( 0,25đ )
R= U/ I= 60() ( 0,25đ )
R= U/ I = 40(). ( 0,25đ )
-Trường hợp 2: R// (Rnt R)
U= U+ U U= U- U = 60 - 15 = 45(V) ( 0,5đ )
D
A
B
C
R
R
R
= R = = = 20() ( 0,5đ )
Vậy: R = 20() ; R= 60() ; R= 40().
Giải Bài 7
Gọi xuồng máy -1; dòng nước - 2; bờ sông – 3
*Khi xuôi dòng từ A-B: è V13AB =V12 + V23 = 30 + V23
Suy ra quãng đường AB: SAB = V13AB.tAB = (30+ V23).2 (1)
*Khi ngược dòng từ B-A èV13BA =V12 - V23 = 30 - V23 
 Suy ra quãng đường BA: SBA = V13BA.tBA = (30 - V23).3 (2)
Từ (1) và (2) suy ra (30+ V23).2 = (30 - V23).3 è5V23 = 30 =>V23= 6 (km/h)
Thay V23 vào (1) hoặc (2) ta được SAB = 72km.
Giải Bài 8 Gọi mực chất lỏng trong bình có độ cao khi chỉ chứa cốc là H0
Khi thả hòn sỏi vào trong cốc thì chất lỏng dâng lên thêm H
Ta có : H= H- H0 (1) Ta lại có PTCB lực: P =FA
 10m = 10 D1.V1(V1 là thể tích chất lỏng dâng lên)
 m = D1. H.S H= (2)
Từ (1) và (2) H0 = H- Ta lại có thể tích của hòn sỏi: V= 
Mực nước trong bình lúc bỏ hòn sỏi ra và thả vào bình là: 
 h = H0 + = H- + Thay số: h =19,1cm