l
1
l
2
O
Đề thi học sinh giỏi lớp 9
Môn Vật lý
(Thời gian làm bài 150 phút)
Bài 1: (4 điểm)
Một thanh đồng chất tiết diện đều đặt trên
thành của một bể nớc. ở đầu thanh có buộc một
quả cầu đồng chất có bán kính R sao cho quả
cầu ngập hoàn toàn trong nớc. Hệ thốn này nằm
cân bằng (nh h. vẽ). Biết trọng lợng riêng của
quả cầu và nớc lần lợt là d và d
0
. Tỷ số l
1
:l
2
=a:b.
Tính trọng lợng của thanh đồng chất trên. Có thể
xảy ra l
1
l
2
không? Giải thích .
Bài 2: (4 điểm)
Ba chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau đợc trộn với nhau trong một nhiệt l-
ợng kế. Chúng có khối lợng lần lợt là m1=1kg; m2=10kg; m3=5kg. Có nhiệt dung riêng
C

Bạn An đã tiến hành nh sau: V
Mắc cuộn dây nh sơ đồ thì thấy ămpekế chỉ
0,3 A, vônkế chỉ 5,1 V.
Đo đờng kính cuộn dây đợc D=5cm.
Em hãy giúp bạn An tính đợc số vòng của cuộn dây đó.
Câu 2: (4 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ R
1
= 1, R
2
= 0,4 ,
R
3
= 1 , R
4
= 2, R
5
= 6 .
Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở và
điện trở tơng đơng của mạch.
Bài 4:
Câu1: (3 điểm)
Các hình vẽ a, b cho biết AB là vật sáng, A B là ảnh của AB qua thấu kính L
1
, L
2
.
Thấu kính thuộc loại thấu kính gì? Dùng cách vẽ đờng đi của các tia sáng để xác định vị trí
và tiêu điểm của nó. xx và yy là trục chính của thấu kính.
1

2
là trọng lợng của phần thanh có chiều dài l
1
và l
2
hệ
các lực P
1
P
2
, F đợc biểu diễn nh hình vẽ 1
0.5đ
A A
A A

B B B B
x x y y
hình a hình b
2
Ta có phơng trình cân bằng lực
F
1
.l
1
+ P
1
.l
1
/2=P
2

0.25 đ
0.25 đ
Do đó ta đợc a/b= (P.b/(a+b))/ (2F+P.a/(a-b)) 0.5 đ
=> P=2aF/(b-a) 0.25 đ
Với P=P
1
+P
2
F=P- F
A
= V(d-d
0
) 0.25 đ
Thay vào biểu thức của P
P=8a..R
3
(d-d
0
)/3(b-a)
0.5 đ
Trong lập luận trên ta luôn coi quả cầu kéo căng sợi dây tức là
xem d>d
0
=> d-d
0
>0
0.5 đ
P là đại lợng luôn dơng => b>a nên không thể xảy ra l
1
>l


Ta có phơng trình cân bằng nhiệt
(m
1
c
1
+m
2
c
2
)(t-T
1
)=cm
3
(t
3
-t) (2) 0.75 đ
Giải phơng trình (1) ta đợc
T
1
=(m
1
c
1
t
1
+m
2
c
2

3
)/(m
1
c
1
+m
2
c
2
+m
3
c
3
)=-19
0
C
1 đ
b) Nhiệt lợng cần thiết để nâng nhiệt độ hỗn hợp lên đến 6
0
C là
Q=(m
1
c
1
+m
2
c
2
+m
3

0.5 đ
Câu b
Quan sát sơ đồ mạch ta thấyR
1
.R
5
R
2
.R
4
0.25 đ
Suy ra mạch không cân bằng. áp dụng công thức chuyển mạch
tam giác ACD sang mạch sao
R
14
=R
1
R
4
/(R
1
+R
4
+R
3
)=1,2/3=0,5 (ôm) 0.25 đ
R
13
=R
1

R
34,5
= R
34
+R
5
=6,5 (ôm)
0.25 đ
điện trở tơng đơng của mạch
R
AB
=R
4
+R
123
.R
345
/(R
132
+R
34,5
)=0,5+13/22=12/11 (ôm)
0.5 đ
Cờng độ dòng điện
I=U/R
AB
=6/12/11=55/12=5,5 (A)
0.25 đ
U
EB

-U
BC
=6-2=4 (V)
0.25 đ
3
I
1
=U
AC
/R
1
=4/1=4 (A) 0.25 đ
I4=i-I
1
=5,5-4=1,5 (A) 0.25 đ
Tại nút C ta có I
1
<I
2
(4A<5A)
=> I
3
=I
2
=I
1
=5,5-4=1,5(A)
0.25 d
Bài 4 ở hình a AB là ảnh của AB lại cùng chiều và AB>AB nên thấu
kính hội tụ

2
A
4
A
5
A
6

0.5đ
Theo hình vẽ 1 trờng hợp đơn giản. ta có nhận xét:
A
1
0A
2
=2
A
3
0A
4
=4

A
2k-1
OA
2k
= 2k
Tức ảnh A
2k-1
và ảnh A
2k

A A
A A
x x y y
B B O F
1
O B F
2
B
Hình 3 hình 4
A
3
A
2
M
A
6
4
A
A
7
A
8

A
1
A
5
A
4
hình 5

Bài 3 : Một vật sáng đặt song song với màn ảnh và cách màn 90cm. Ngời ta dùng
thấu kính hội tụ để thu đợc ảnh thật trên màn. Ngời ta đặt thấu kính ở hai vị trí O
1
và O
2
đều
thu đợc ảnh rõ nét. Biết khoảng cách O
1
O
2
= 30 cm .
a, Xác định vị trí đặt thấu kính .
b, Tính tiêu cự của thấu kính .
Bài 4 : Cho mạch điện nh hình vẽ :
R
1
= R
2
= 2


R
3
= R
4
= R
5
= R
6
= 4

t = 38 km/h.3h = 114 km . (1 điểm)
Bài 2 : Nhiệt lợng thu của nớc đá để có nhiệt độ 0
0
C
Q
1
= C
1
m
1
.21,2
0
Nhiệt lợng toả của m
2
để có nhiệt độ O
0
C
Q
2
= c
2
m
2
.10
0
(1điểm)
Nhiệt lợng toả của m' kg nớc đông lại thành nớc đá ở 0
0
C


8,0
1
dm
kg
kg
= 12,5 dm
3
(0,5điểm)
Thể tích V = 12,5 + 1,25 + 1 = 14,75 dm
3
(1điểm)
Bài 3 : Đặt thấu kính ở vị trí 0
1
ta có d
1
và d
1
'
+=
1
11
df
1
'
1
d
(1) (1điểm)
Đặt thấu kính ở vị trí O
2
ta có d

+

=+
dddd
và d
1
+
'
1
d
= 90 (1,5điểm)
6
Giải tìm đợc d
1
= 60 cm ,
'
1
d
= 30cm hoặc ngợc lại . (1,5điểm)
+=
1
11
df
1
'
1
d

f = 20 cm (1,điểm)
Bài 4 : Coi 4 điểm C, D, E, B cùng điện thế .


= - 6V
U
KD
= I
5
R
5
= 1,5A . 4

= 6V
U
KE
= I
2
R
2
+ I
6
R
6
= 1,5A.2

+ 0,75 A.4

= 6V .
Các tài liệu tham khảo :
Bài 3 (Quang học)
Quyển 121 bài tập Vật lý nâng cao lớp 8


và hiệu điện thế định mức U
đ
= 4,5V
MN là một điện trở đồng chất, tiết diện đều.
Bỏ qua điện trở của dây nối và Ampekế.
a) Cho biết bóng đèn sáng bình thờng và
chỉ số của Ampekế là I = 2A. Xác định tỉ số
NC
MC
b) thay đổi vị trí điểm C sao cho NC = 4 MC . Chỉ số của Ampekế khi đó bằng bao nhiêu?
Độ sáng của bóng đèn thay đổi nh thế nào?
Bài 5: ( 3đ)
Hai gơng phẳng (G
1
) và (G
2
) có các mặt phản xạ quay vào nhau và hợp với nhau góc
= 60
0
. Chiếu một chùm tia sáng hẹp SI tới (G
1
) chùm này phản xạ theo IJ và phản xạ trên
(G
2
) theo JR ra ngoài. Vẽ hình và xác định góc tạo bởi hớng của tia tới SI và tia ló JR.
Bài 6 : (3đ)
Cho thấu kính L, biết vị trí tiêu điểm F, quang tâm O, trục chính , ảnh S'. Hãy dùng
các đờng đi của tia sáng để xác định vị trí vật S và thấu kính? ( hình 2)
đáp án và biểu điểm môn lý 9


1
+ t
2
=
VnV
S
+
+
VnV
S

=
22
2
VnV
VS

0.5
Vận tốc trung bình của ca nô trong cả đoạn đờng tà A đến B về A là:
V
tb
=
t
S2
=
V
VnV
VnV
VS
S

BT
chọn
lọc
Vlý 8)
Gọi khối lợng nớc đã rót ra là m(Kg)
Nhiệt độ bình 2 sau khi đã cân bằng nhiệt là t
1
0.5
Sau khi rót lần 1 thì nhiệt lợng từ khối lợng m nớc từ bình 1 đã truyền cho
bình 2 nên ta có.
m.C(80 -t
1
) = 2.C(t
1
- 20) (1)
05
Sau khi rót lần 2 nhiệt lợng mà khối lợng m từ bình 2 đã làm cho nhiệt độ
bình 1 giảm xuống 74
0
là do nhiệt lợng từ bình 1 truyền sang nên ta có
( 4 - m).C. ( 80 - 74) = m.C ( 74 - t
1
) (2)
0.5
đơn giản C ở 2 vế các phơng trình (1) và (2) 0.5
Giải hệ phơng trình gồm (1) và (2)



+=

ttm
2t
1
= 24 + 40 = 64 t
1
= 32
Thay t
1
= 32 vào (1) ta có : m( 80 - 32) = 2 ( 32 - 20) m.48 = 2.12 = 24
m = 24:48 = 0,5 Kg
1
0.5
Vậy : Khối lợng nớc đã rót ra là m = 0,5 Kg 0.5
Bài 3
( BT
1.219
trang
46
sách
500
BT
Vlý9)
3đ
Để đèn 6V - 3W khi lắp vào mạch sáng bình thờng thì đèn mắc với biến
trở theo các sơ đồ sau:
- sơ đồ 1 ( đền D nối tiếp Rx)
đèn D sáng bình thờng
I
ĐM
=

= R
Đ
+ Rx
Vậy Rx = R
td
- R
Đ
= 18 - 12 = 6
Vị trí con chạy C là
MN
5
2
15
6
=
0.5
0.5
0.5
Sơ đồ 2. ( đèn D//Rx)
(Đ//R
MC
) nt R
CN
Con chạy ở vị trí C đèn D sáng
bình thờng.
U
Đ
= U
MC
=6V mà R

B
M N
Rx
C
D
R
2
C
R
1
M NA
B
2.161
trang
66
-BT
Vlý
Ncao9
Dòng điện qau đèn là : I
Đ
=
D
D
R
U
=
5,2
5,4
= 1,8A
Dòng điện qua CN biến trở là I = I

NC
MC
R
R
ANC
MC
NC
A
MC
NC
MC
0.5
b. Lúc đầu ta có : R
CN
=
=====
75,0
30
5,22
30
5,22
2,0
5,4
NC
MC
CN
R
R
I
U

RR
RR
Dòng điện qua Ampekế là:
I
A
=
A
RR
U
tdMC
87,0
2,265,4
6
=
+
=
+
U
NC
= I
A
.R
td
= 0,87.2,2 = 1,9V
Vậy đèn sáng mờ hơn lúc ban đầu.
0.5
0.5
0.5
Bài 5
(BT

1
0.5
0.5
0.5
0.5
Bài6
3đ
10
I G
1
O
J
G
2
S


i
1
i
2
M
H
j
1
a. Thấu kính là hội tụ
- Hình vẽ:
ảnh của điểm S' nằm trong nằm trong tiêu điểm F
của hấu kính nên là ảnh ảo. ảnh ảo S' là giao điểm của hai tia xuất phát từ S
gồm:

S'
L
O

F
F
S'
S
L
K
O

b. Để chuyển động từ A đến B đúng thời gian qui định t. Xe chuyển động từ A đến C
( trên AB) với vận tốc V
1
= 48 Km/h rồi tiếp tục chuyển động từ C đến B với vận tốc
V
2
= 12Km/h. Tính chiều dài quảng đờng AC.
Bài 2: ( 5điểm) Ngời ta đổ một lợng nớc sôi vào một thùng đã cha nớc ở nhiệt độ của
phòng 25
0
C thì thấy khi cân bằng. Nhiệt độ của nớc trong thùng là 70
0
C. Nếu chỉ đổ lợng n-
ớc sôi trên vào thùng này nhng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nớc khi cân bằng là
bao nhiêu? Biết rằng lợng nớc sôi gấp 2 lân lơng nớc nguội.
Bài 3: (6 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ hiệu điện thế đặt vào mạch U = 6v không đổi.
R
1

B

C

A

Rx
Bài 4: (4 điểm) Một thấu kính hội tụ L đặt trong không khí. Một vật sáng AB đặt vuông
góc trục chính trớc thấu kính, A trên trục chính ảnh AB của AB qua thấu kính là ảnh thật.
a. Vẽ hình sự tạo ảnh thật của AB qua thấu kính.
b. Thấu kính có tiêu cự (Khoảng cách từ quang tâm đến điểm) là 20 cm khoảng cách
AA = 90cm. Hãy tính khoảng cách OA.
Hết
Đáp án đề thi học sinh giỏi môn vật lý
Câu 1: Cho biết:
V
1
= 48 Km/h
V
2
= 12 Km/h
t
1
= 18 ph = 0,3 h
t
2
= 27ph = 0,45 h
Thời gian dự định đi: t
a. S
AB

AB
= V
1
(t 0,3) (1) (0,25 điểm)
- Khi đi với vận tốc V
2
thì đến trễ hơn thời gian dự định (t) là t
2
= 27 phút ( = 0,45 h)
(0,25 điểm)
Nên thực tế thời gian cần thiết để đi hết quảng đờng AB là:
(t + t
2
) =
2
AB
S
V
(0,25 điểm)
Hay S
AB
= V
2
(t + 0,45) (2) (0,25 điểm)
Từ ( 1) và (2) , ta có:
V
1
( t- 0,3) = V
2
(t + 0,45) (3) (0,25 điểm)

V V

= +
(0,5
điểm)
Suy ra:
)
(
1 2
1 2
AB
AC
V S V t
S
V V

=

(4) (0,5
điểm)
Thay các giá trị đã biết vào (4), ta tìm đợc
S
AC
= 7,2 Km (0,5 điểm)
Câu 2: (5 điểm)
Cho biết:
t
S
= 100
0

lợng do nớc sôi tỏa ra là:
Q
S
= CM
S
(t
S
-t
2
)
= 2 Cm (100 -70) (0,5 điểm)
- Khi đó nhiệt lợng mà nớc nguội nhận đợc là:
Q
H2O
= CM
H2O
(t
2
-t
H2O
)
= Cm ( 70 25) ( 0,5 điểm)
Và nhiệt lợng mà thùng nhận đợc là:
Q
t
= C
t
M
t
(t

C
2
m
2
=
3
Cm
(1)
(0.5 điểm)
Nên chỉ đổ nớc sôi vào thùng nhng trong thùng không có nớc nguội:
Thì nhiệt lợng mà thùng nhận đợc khi đó là:
*
t
Q
=
C
2
m
2
(t t
t
) (0.5 điểm)
Nhiệt lợng nớc tỏa ra là:
13
,
s
Q
=
2Cm (t
s

R
x
= 12

U
Đ
= 3v
P
Đ
= 3w
1. K mở:
a. R
AC
= 2

; P
Đ
= ?
b. Đèn sáng bình thờng: R
AC
= ?
2. K đóng: R
Ac
=?
P
2
= 0,75 w I
A
= ?
Lời giải:

Điện trở của mạch điện khi đó là:
( )
2
1
2
3(3 2)
2
3 3 2
31
( )
8
D AC
D AC
R R R
R R
R R R
R
+
+
= + = +
+ + + +
=
(0,5
điểm)
Khi đó cờng độ trong mạch chính là:
6 48
( )
31
31
8

3
D
D D D
D
U
P U I
R

ữ

= = =
(w) (0,5
điểm)
b. Đèn sáng bình thờng, nên U
Đ
= 3 (V). (0,25điểm)
Vậy hiệu điện thế ở hai đầu điện trở là:
Từ U = U
1
+U
Đ

U
1
= U U
Đ
= 6 3 = 3 (v).
Cờng độ dòng điện trong mạch chính là:
1
1

2
là:
U
2
= I
2
R
2
= 0,5 .3 = 1,5 (v) (0,25điểm)
Hiệu điện thế ở hai đầu R
AC
là:
1,5
3( )
0,5
AC
AC
AC
U
R
I
= =
(0,25điểm)
2. Khi K đóng.
Giải ra ta đợc:
U
Đ
= 3V (0,5 điểm)
R
AC

(0.5 điểm)
15
FABđồng dạng với FOI nên
' ' ' ' ' '
(2)
'
A B A B F A
OI AB F O
= =
(0.5
điểm)
Từ (1) và (2) ta suy ra:
' '
'
'
AA OA A A OA OF
OA OF

=
(0.75 điểm)
Hay OA
2
OA . AA OF.AA = 0 (3) (0.5 điểm)
Với AA = 90 cm; OF = 20 cm.
Thay vào (3), giải ra ta đợc: OA
2
90 OA- 1800 = 0 (0.5 điểm)
Ta đợc OA = 60 cm
Hoặc OA = 30 cm (0.5 điểm)


Câu 4: Trộn 3 chất lỏng không tác dụng hoá học lẫn nhau với khối lợng các chất lần lợt là
m
1
= 2kg ; m
2
= 4kg ; m
3
= 6kg. Nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ dung riêng của 3 chất lần lợt
là:
t
1
= 5
0
C ; C
1
= 2500J/kgđộ ; t
2
= 30
0
C ; C
2
= 3000J/kgđộ
t
3
= 70
0
C C
3
= 2000J/kgđộ ; Tính nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt .
Câu 5: Trong bình hình trục tiết diện S

3
R
4
V
A
R
x
B
C
+
-
18