Đề thi HSG Vật Lý 9 N/H 2011-2012

PHÒNG GD-ĐT HƯƠNG TRÀ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN
TRƯỜNG THCS HƯƠNG TOÀN NĂM HỌC 2011 - 2012
MÔN: VẬT LÝ 9
(Thời gian: 150 phút)

Bài 1: Một thanh AB có trọng lượng P = 100N như hình vẽ.
Đầu thanh được đặt thẳng đứng chịu tác dụng của một
lực F = 200N theo phương ngang.
Tìm lực căng của dây AC. Biết AB = BC.


Sau đó người ta đặt thanh nằm ngang gắn vào tường
nhờ bản lề tại B. Tìm lực căng của dây AC lúc này (AB = BC)

Bài 2: Một người muốn cân một vật nhưng trong tay không có cân, mà chỉ có một thanh cứng có trọng lượng P = 3N, và một quả cân có khối lượng 0,3kg. Người ấy đặt thanh lên một điểm tựa O. Treo vật vào đầu A. Khi treo quả cân vào đầu B thì thấy hệ thống cân bằng và thanh nằm ngang. Đo khoảng cách giữa các điểm: OA =
; OB =
. Xác định khối lượng vật cần cân.
Bài 3: Thả một cục đá lạnh khối lượng m1 = 900g vào m2 = 1,5kg nước ở nhiệt độ là t2; t2 = 60C. Khi có cân bằng nhiệt lượng nước trong bình là 1,47kg. Xác định nhiệt độ ban đầu của cục nước đá biết:
C1 của nước đá là 210J/kg.K
C2 của nước là 4200J/kg.K

= 3,4.105J/kg.K
Bài 4: Có hai loại điện trở R1 = 3
; R2 = 5
. Hỏi phải chọn mỗi loại mấy cái, để khi ghép nối tiếp thì đoạn mạch có điện trở R = 55
.
Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ:
R1 = R2; R3 = 3R2.
Hiệu điện thế toàn mạch U không đổi. Điện trở ampe kế không đổi.
Khi K mở R4 tiêu thụ công suất cực đại. Ampe kế chỉ 1A.
Xác định số chỉ của ampe kế khi K đóng.
Với U = 150V, hãy xác định công suất tiêu thụ trên R4
khi K mở và khi K đóng.
ĐÁP ÁN:

Bài 1:
Thanh chịu tác dụng của lực F và T (do lực P đi qua điểm quay B nên không ảnh hưởng đến sự quay.
Quy tắc cân bằng: F.AB = T.BH (BH =
)
Từ đó:
(N)
Phương trình:
P.OB = T.BH
(
)

(N)
Bài 2:
Các lực tác dụng lên thanh AC.
Trọng lực P1; P2 của các vật treo tại A và B.
Trọng lượng P của thanh đặt tại trung điểm của thanh:

Phương trình cân bằng lực: P1.OA = P.OI + P2.OB
Suy ra:
VỚI p = 10.m
P2 = 10.0,3 = 3N

(N)
khối lượng vật
(kg)
Bài 3: Khối lượng nước khi có cân bằng nhiệt giảm tức là đã có một phần nước: m = 1,5 - 1,47 = 0,03 (kg) bị đông đặcthành đá. Vậy nhiệt độ chung của hệ là: t = 00C.
Gọi t1 là nhiệt độ ban đầu cục nước đá. Nhiệt lượng do nó thu vào đến khi có cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1(t - t1)
Nhiệt lượng do nước toả ra:
Q2 = m2.c2 (t2 - t)
Nhiệt lượng toả ra khi m = 0,03kg nước đông đặc hoàn toàn thành đá:
Q3 =
.m
Khi cân bằng nhiệt:
Q1 = Q2 + Q3


Bài 4: Gọi số loại điện trở mỗi loại là x và y (x; y nguyên dương)
Ta có: 3x + 5y = 55


Đặt x = 5t thì y = 11 - 3t (t

y = 11 - 3t




x, y nguyên dương, ta chọn t = 0, 1, 2, 3
Vậy có bốn phương án chọn:
t = 0 thì x = 0; y = 11
t = 1 thì x = 5; y = 8
t = 2 thì x = 10; y = 5
t = 3 thì x = 15; y = 3
Bài 5:
Khi K mở, mạch vẽ lại:
Tổng trở của mạch:


Cường độ dòng điện:

(A) (1)
Cường độ dòng điện qua R4 là:

Xem R4 đang thay đổi thì thấy công suất trên R4 cực đại khi:

Từ (1) ta có:

Khi K đóng, ta có:
Tổng trở:


Dòng qua mạch chính:

(A)
Số