Đề và đáp án HSG lý nam định 2010-2011

Hỏi khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật của nó là cực tiểu thì ảnh gấp bao nhiêu lần vật.. Vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính trước L1 thao AB đến L1 đến L2.. Khi AB dịch chuyển dọc the

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH

NAM ĐỊNH

Môn: Vật Lí 9

Năm học: 2010-2011

Thời gian làm bài: 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 l1, , l2 trục chính trùng nhau cách nhau 20cm Vật

sáng nhỏ AB đặt trên trục chính trước L1 thao AB đến L1 đến L2 Khi AB dịch

chuyển dọc theo trục chính thì ảnh của nó tạo bởi hệ (L1)(L2) không thay đổi độ

lớn và cao gấp 4 lần AB Tìm tiêu cự của hai thấu kính

được mắc với nhau, sau đó nối vào nguồn có hiệu điện thế

không đổi U=9V nhờ dây dẫn có điện trở Rd=1Ω (hình vẽ)

1 Cho điện trở của toàn biến trở là 20Ω

a)Tìm điện trở RAC của phần AC của biến trở , biết đèn

sáng bình thường Tìm hiệu suất của cách mắc mạch thắp sáng

đèn đó

b) Với nguồn U, dây dẫn Rd, đèn và biến trở như trên,

hãy vẽ những sơ đồ khác để cho đèn sáng bình thường Tìm vị

trí của con chạy của biến trở ứng với mỗi sơ đồ

c) Xác định vị trí của con chạy C trên biến trở trong sơ

đồ hình 1 để công suất tiêu thụ của đoạn mạch AC(gồm đèn

và biến trở) đạt giá trị cực đại

2 Muốn cho hiệu suất của cách mắc mạch thắp sáng đèn như hình vẽ bên

không nhỏ hơn 60% khi đèn sáng bình thường thì giá trị toàn phần của điện

trở biến trở nhỏ nhất là bao nhiêu?

Câu 3 :

a) Một vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính

của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40cm Dịch chuyển AB dọc theo

trục chính Hỏi khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật của nó là bé nhất thì

vật cách thấu kính bao nhiêu ? ảnh đó cao gấp bao nhiêu lần vật

b) Cho hai thấu kính hội tụ L1, L2 có trục chính trùng nhau, cách nhau

40cm Vật AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính, trước L1( theo

thứ tự AB – L1 – L2) Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính thì ảnh A’B’

của nó tạo bởi hệ L1, L2 không thay đổi độ lớn và cao gấp 3 lần AB Tìm tiêu

cự của hai thấu kính

Bài 4:

Hình 1

Rd

U B A

C

Đ

N M

Người ta đặt một viên bi đặc bằng sắt bán kính R = 6cm đã được nung nóng tới

nhiệt độ t = 3250C lên một khối nước đá rất lớn ở 00C Hỏi viên bi chui vào nước

đá đến độ sâu là bao nhiêu? Bỏ qua sự dẫn nhiệt của nước đá và sự nóng lên của

đá đã tan Cho khối lượng riêng của sắt là D = 7800kg/m3, của nước đá là D0 =

915kg/m3 Nhiệt dung riêng của sắt là C = 460J/kgK, nhiệt nóng chảy của nước đá

là 3,4.105J/kg Thể tích khối cầu được 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 được 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?

Hướng dẫn giải

Bµi 1) a)Đặt RMC=x()  RCN=20-x () Đèn sáng bình thường nên

Ð(đm)

Ð Ð(đm)

Ð(đm)

Điện trở của đèn là:

Ð

Ð

Ð

Ð,CN

R 1220x 32 x

AC

R

x





Ð,CN

MC

Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

AB

I  IĐ + IMC = 16 0,5x 0,5 16



Hình 1

Rd

U B A

C

Đ

N M

I1

I2

CB AB d

16

x

U  U U  6 0,5.(20x) 16 0,5x

Ta có: U = UAC+UCB

16

x

2

0,5x 7x 16 0

Giải pt ta được: x1=16 và x2=-2(loại)

Hiệu suất của cách thắp sáng đèn là:

Ð

AB

16

16

b) Mắc đèn theo các sơ đồ khác:

- Xét sơ đồ hình 1.2: Ta có IAB=IĐ=0,5A

AB

AB

MC

Hình 1.3

R d

U B A

Đ

N

M C

Hình 1.6

R d

U B A

N

M C

Đ

- Xét sơ đồ hình 1.3:

Ta có IAB=IĐ=0,5A

AB

AB

MC,CN

MC



- Xét sơ đồ hình 1.4: Ud  UAB  UÐ  9 63(V)

d AB

d

Ð MC

AB Ð

- Xét sơ đồ hình 1.5: Đặt RMC=x()  RCN=20-x()

Ð

MC



2

CB AB CB

Ta có UAC+UCB=UAB

2

2

x

Giải pt ta được x1=17,46() và x2=-14,4 (loại)

- Xét sơ đồ hình 1.6: Ud=UAB-UĐ=9-6=3(V) d

d d

Ð MC,CN

AB Ð



RMC=2,79 và RMC=17,21()

c) Đặt RMC=x()  RCN=20-x()

Ta có

2

AC MC Ð,NC

2 AC

R

36

Đặt RAC=y Ta có:

RAB=1+y

AB

AB

I



Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AC là:

2

AC AB AC 2

1

y

Áp dụng BĐT Côsi ta có:

Do đó: PAC 81 20, 25(W)



Dấu "=" xảy ra khi y 1 y 1(y 0)

y

2

1 x 1,03; x 35 36

Vậy khi con chạy C ở vị trí sao cho RMC=1,03() thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch

AC đạt giá trị cực đại

2) Để hiệu suất thắp sáng không nhỏ hơn 60% :

AC

5 76

Đặt RMC=x; RCN=y Ta có: UAC UÐ UCN 6 0,5.y 76

9

44

y

9

Mặt khác: UAC IMC.RMC (IAB I ).xÐ 5 0,5 x

9

xy 152 4,89 156,89 Vậy biến trở phải có điện trở toàn phần nhỏ nhất là 156,89