ĐỀ HSG VẬT LÍ LỚP 9 NĂM 2015-2016

Phần còn lại ôtô chuyển động trong nửa thời gian đầu với vận tốc 15km/h và 45km/h trong nửa thời gian sau.. Xác định R2 để đèn sáng bình thường.[r]

ĐỀ HSG LỚP 9 NĂM 2015-2016 Bài 1: Cho mạch điện MN như hình vẽ dưới đây, hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện không

đổi UMN = 7V; các điện trở R1 = 3 và R2 = 6 AB là một dây dẫn điện có chiều dài 1,5m tiết diện không đổi S = 0,1mm2, điện trở suất  = 4.10-7 m ; điện trở của ampe kế A và các dây nối không đáng kể :

a/ Tính điện trở của dây dẫn AB ?

b/ Dịch chuyển con chạy c sao cho AC = 1/2 BC

Tính cường độ dòng điện qua ampe kế ?

c/ Xác định vị trí con chạy C để Ia = 1/3A ?

Bài 2:

Một bình hình trụ có bán kính đáy R❑1= 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t

❑1= 20❑0c Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R❑2= 10cm ở nhiệt độ t❑2= 40❑0

c vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu

Cho khối lượng riêng của nước D❑1= 1000kg/m❑3 và của nhôm D❑2= 2700kg/m❑3, nhiệt dung riêng của nước C❑1= 4200J/kg.K và của nhôm C❑2= 880J/kg.K Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường

a Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt

b Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t❑3= 15❑0c vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu Biết khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của dầu D❑3= 800kg/m❑3 và C❑3= 2800J/kg.K

Xác định: Nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt? Áp lực của quả cầu lên đáy bình?

Bài 3 Cho 3 điện trở R1; R2 và R3 = 16 Ω Các điện trở chỉ chịu được hiệu điện thế tối đa lần lượt là U1 = U2 = 6V; U3 = 12 V Người ta ghép 3 điện trở thành đoạn mạch như hình vẽ thì thấy điện trở của đoạn mạch là RAB = 8Ω

a) Tính R1 và R2; biết rằng nếu đổi chỗ R3 với R2 thì

Bài 4: Một ôtô chuyển động từ A tới B, trên nửa đoạn đường đầu ôtô đi với vận tốc 60km/h.

Phần còn lại ôtô chuyển động trong nửa thời gian đầu với vận tốc 15km/h và 45km/h trong nửa thời gian sau Tính vận tốc trung bình của ôtô trên cả quãng đường

Bài 8: (6 điểm).

Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ 1:

R = 4Ω; Đ: 6V – 3W; R2 là một biến trở

UMN = 10V không đổi

a Xác định R2 để đèn sáng bình thường

b Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên R2 là cực đại Tìm giá trị đó?

c Xác định R2 để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch song song là cực đại Tìm giá trị đó?

Hướng dẫn giải:

Bài 1a/ Áp dụng công thức tính điện trở S

l

R

; thay số và tính  RAB = 6

M UMN N

R1DR2

C A

R3

R1 R2 A

B

K

R

+

-§

R2 (Hình 1)

b/ Khi 2

BC

AC 

 RR AC R = R3

1

.R AB R R RR AC R = R2 và có R CB R= RR AB R- RR AC R= R4 R

3

2

CB

AC R

R R

R

nên mạch cầu là cân bằng Vậy I A R= R0 c/ Đặt R AC R = Rx R( RĐK R: R0 R R Rx R R R6 R) ta có R CB R= R( R6 R- Rx R)

* Điện trở mạch ngoài gồm ( RR 1 R // RR AC R) nối tiếp ( RR 2 R// RR CB R) là 6 (6 )

) 6 (

6 3

3

x

x x

x R













= ?

U I

?

* Áp dụng công thức tính HĐT của mạch // có : U AD R= RR AD R RI R= R x I

x

3

3

 R= R?

Và U DB R= RR DB R RI R= R x I

x

12

) 6 (

6





R= R?

* Ta có cường độ dòng điện qua R1 ; R2 lần lượt là : R RI1 R= R R1

U AD

R= R? R R R R Rvà R RI 2 R= R R2

U DB

R= R? + Nếu cực dương của ampe kế gắn vào D thì : RI 1 R= RI a R+ RI 2 R R RI a R= RI 1 R- RI 2 R= R? R R(1)

Thay Ia = 1/3A vào (1)  Phương trình bậc 2 theo x, giải PT này được x = 3 ( loại giá trị -18)

+ Nếu cực dương của ampe kế gắn vào C thì : RI a R= RI 2 R- RI 1 R= R? R(2)

Thay I a R= R1/3A Rvào (2)  Phương trình bậc 2 khác theo x, giải PT này được x R= R1,2 ( loại 25,8 vì > 6 )

B i 2: ài 2:

- Khối lượng của nước trong bình là:

m❑1= V❑1.D❑1= (πR❑12.R❑2- 12.43πR❑23).D❑1 10,467 (kg)

- Khối lượng của quả cầu là: m❑2= V❑2.D❑2= 43π R❑23.D❑2= 11,304 (kg)

- Phương trình cân bằng nhiệt: c❑1m❑1( t - t❑1 ) = c❑2m❑2( t❑2- t )

Suy ra: t = c1c m1t1+c2m2t2

1m1+c2m2 = 23,7❑0c

b

m❑3= m D1D3

1 = 8,37 (kg)

- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là:

t❑x= c1m c1t1+c2m2t2+c3m3t3

1m1+c2m2+c3m3 21❑0c

F = P2- FA= 10.m2 - 12.43π R❑23( D❑1+ D❑3).10 75,4(N)

Bài 3:a) Mắc R3 //(R1ntR2)

Mắc R2 //(R1 + R3)

RAB = R2 (R1+ R3 /(R2 + R1+R3) = 7,5 (2)

Thay R3 = 8 Ω giải (1) ; (2) tìm được R1= 4Ω; R2 = 12Ω

b)Tính cường độ dòng điện tối đa đi qua điện trở R1 và R2 lần lượt là:

Imax1 = 6/4 = 1,5 A ; Imax2 = 6/12 = 0,5 A

Do 2 điện trở này mắc nối tiếp nên C Đ D Đ đi qua nhánh này tối đa l à 0,5 A

Vậy hiệu điện thế tối đa đặt vào AB l à : UAB = 0,5 (4+12) = 8 V

Công suất lớn nhất mà bộ điện trở này chịu được là

P = U2/Rt đ = 82 /8 = 8 W

Bài 4: Gọi S là quãng đường.

Thời gian đi nửa quãng đường đầu t1 = 2 v S

1 Thời gian đi nửa quãng đường sau là t2 Quãng đường đi được tương ứng với khoảng thời gian t2

2 R S3 = v3.t2

2 R

Mặt khác S2 + S3 = S2 <=> v2t2

2 + v3 t2

2 = S2 <=> (v2 + v3)t2 = S => t2 = v S

2+v3 Vậy vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:

Vtb = t S

1+t2 =

S S

2 v1+

S

v2+v3 = 2 v 2 v1(v2+v3)

1+v2+v3 =2 60(15+45)

2 60+15+45= 40km/h