Đề thi học sinh giỏi lớp 9 THCS tỉnh Hà Nam năm 2011 - 2012 môn Vật lý

Bài 1. (5 điểm)

Bốn điện trở R₁, R₂, R₃, R₄ được mắc vào đoạn mạch AB như hình 1. Đặt vào hai đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế U_AB = 9V. Biết R₁ = R₂ = R₃ = 3Ω, R₄ = 1Ω.

1. Nối D và B bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Tính cường độ dòng điện qua các điện trở và số chỉ của vôn kế.

2. Tháo vôn kế đi, nối D và B bằng một ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể.

a) Tính hiệu điện thế trên các điện trở.

b) Tìm số chỉ của ampe kế và chiều dòng điện qua ampe kế.

Bài 2. (6 điểm)

Cho mạch điện như hình 2: Đặt vào hai đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế U_AB = 18V. Biến trở Rb có điện trở toàn phần R_MN = 20Ω, R₁ = 2Ω, đèn có điện trở R_Đ = 2Ω, vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể.

1. Điều chỉnh con chạy C để ampe kế chỉ 1A.

a) Xác định vị trí con chạy C.

b) Tìm số chỉ vôn kế khi đó.

c) Biết đèn sáng bình thường. Tìm công suất định mức của đèn.

2. Phải di chuyển con chạy C đến vị trí nào để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất ? Giá trị lớn nhất ấy bằng bao nhiêu ? Cho biết độ sáng của đèn lúc này.

3. Biết đèn chịu được hiệu điện thế tối đa là 4,8V. Hỏi con chạy C chỉ được dịch chuyển trong khoảng nào của biến trở?

Bài 3. (6,5 điểm)

Trên hình 3, vật sáng AB có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính xy của thấu kính L₁, A'B' là ảnh của AB tạo bởi thấu kính L₁. Biết AB = 20cm, A'B' = 10cm, AA' = 54cm.

a) Thấu kính L₁ là thấu kính gì? Tại sao? Bằng cách vẽ đường đi của tia sáng, hãy xác định vị trí quang tâm O₁, các tiêu điểm chính F₁, của thấu kính L₁.

b) Bằng kiến thức hình học, hãy tính tiêu cự f₁ của thấu kính L₁.

c) Giữ nguyên vị trí của vật AB và thấu kính L₁, đặt thêm một thấu kính phân kì L₂ (có quang tâm O₂) vào trong khoảng giữa vật và thấu kính L₁ sao cho trục chính trùng nhau và khoảng cách O₁O₂ = 6cm. Biết ảnh A₂B₂ của AB tạo bởi hệ thấu kính là ảnh thật và A₂B₂ = 0,8AB. Bằng kiến thức hình học, hãy tính tiêu cự f₂ của thấu kính L₂.

Bài 4. (2,5 điểm)

Có hai hộp kín, mỗi hộp có hai đầu dây ra ngoài. Trong một hộp có một bóng đèn pin, trong hộp còn lại có một điện trở. Hãy xác định bóng đèn pin nằm trong hộp nào.

Dụng cụ: 1 nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi, 1 biến trở, 2 mili ampe kế, 1 mili vôn kế và các dây nối.