SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2014 – 2015
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề.
Bài 1 (2 điểm): Cho hệ thống như hình 1. Vật 1 có trọng lượng
1
P
và
vật 2 có trọng lượng
2
P
. Mỗi ròng rọc có trọng lượng P = 1 N. Bỏ qua
ma sát, bỏ qua khối lượng của thanh AB và của dây treo.

+ Trường hợp 1: Khi vật 2 được treo ở điểm C trên AB, với
AB 3CB=
thì hệ thống cân bằng.
+ Trường hợp 2: Khi vật 2 được treo ở điểm D trên AB, với
AD DB=
thì muốn hệ thống cân bằng phải treo nối vào vật 1 một vật 3
có trọng lượng
3
P 5 N=
.
a) Tính
1
P
,
2
P

Bài 3 (2,5 điểm): Chiếu một chùm sáng song song tới một thấu kính hội tụ tiêu cự 20 cm. Chùm sáng
này song song với trục chính của thấu kính. Phía sau thấu kính
đặt một gương phẳng vuông góc với trục chính của thấu kính
tại điểm A, mặt phản xạ của gương quay về phía thấu kính và
cách thấu kính 15 cm (Hình 3a). Trong khoảng từ thấu kính tới
gương, người ta quan sát thấy có một điểm rất sáng.
a) Vẽ đường truyền của tia sáng để xác định điểm rất sáng
đó và tính khoảng cách từ điểm rất sáng đó đến thấu kính.
b) Quay gương tại A đến vị trí gương hợp với trục chính của
thấu kính một góc 45
0
(Hình 3b). Vẽ đường truyền của tia sáng
để xác định điểm rất sáng đó và tính khoảng cách từ điểm rất
sáng đó đến thấu kính.
c) Giữ gương luôn hợp với trục chính một góc 45
0
(Hình 3b). Dịch chuyển gương trong khoảng từ
thấu kính đến tiêu điểm F’

sau thấu kính (theo chiều truyền ánh sáng). Xác định quỹ tích các điểm rất
sáng quan sát được trong trường hợp này.
Bài 4 (1,5 điểm): Một mạng điện tiêu thụ gia đình được nối với nguồn điện nhờ dây dẫn bằng đồng có
tiết diện đều 5 mm
2
. Để đảm bảo an toàn thì nhiệt độ dây dẫn không được tăng quá 10
0
C so với nhiệt độ
môi trường. Vậy nên dùng cầu chì có dây chì tiết diện đều bằng bao nhiêu? Biết rằng nhiệt độ của môi
trường thay đổi từ 7
0

2
= 11300 kg/m
3
.
Bài 5 (1 điểm): Cho các dụng cụ gồm:
+ Một ống thủy tinh hình chữ U; một thước có độ chia nhỏ nhất đến mm.
+ Một lọ nước, một lọ dầu; cho biết khối lượng riêng của nước.
Hãy trình bày và giải thích một phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của dầu?
Hết
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
A
A
Hình 3b
Hình 3a
Hình 1
A
1
B
2
Hình 2
A
1
A
2
R
1
R
2
R


+ Mặt khác ròng rọc động cân bằng

1
2F P P= +
0,25
0,25
+ Thay vào phương trình trên ta có
1
2
P P 1
2P 3
+
=
Hay
1 2
3(P P ) 2P+ =
(1)
0,25
+ Trường hợp thứ hai khi treo ở D:
/
2
F DB 1
P AB 2
= =
và
/
1 3
2F P P P= + +
Suy ra hay

0,25
Trường hợp 2:
/
1 3
P P P
F 7,5 N.
2
+ +
= =
0,25
Bài 2
(3 đ)
a) Vì điện trở của các ampe kế không đáng kể
nên ta có:
2
CB 3 3 A 3
U I R I R 0,9.12 10,8= = = =
(V)
0,25
Mặt khác:
MN MC CB 1 AC 1 CB
U U U (R R )I U= + = + +
(
1
I
là dòng điện qua R
1
)
=>
MN CB

R
1
R
2
R
3
C
A
B
M
U
N
A
Vì
2
1
A
A
I I=
nên
CB 3
R R 12( )= = Ω
; do đó
2 AC CB
R R R 10 12 22( )= + = + = Ω
0,25
b) Khi dịch chuyển con chạy đến vị trí mới, ta đặt điện trở đoạn BC là x.
Ta cũng có:
CB 3 3
U I R 0,5.12 6(V)= = =

6
I 1 A.
x 6
= = =
0,25
0,25
Khi này cường độ dòng điện qua R
1
là
1
1 A 3
I I I 1,5A= + =

Ta có
AC
R 22 x 16( )= − = Ω
và
CB
R 6= Ω
Công suất tiêu thụ trên
2
R
:
1
2 2 2 2
AC CB AC 1 CB A
P P P R I R I 16.1,5 6.1 42W= + = + = + =
0,25
c) Gọi điện trở của đoạn BC là y
Điện trở tương đương của mạch là

(loại)
Vậy điện trở của AC là
20
Ω
0,5
Bài 3
(2,5 đ)
0,25
+ Sơ đồ tạo ảnh
∞
→ →
L M
ë
S F ' F ''
+ Chùm sáng song song với trục chính, sau khi qua thấu kính hội tụ cho chùm tia
ló hội tụ tại tiêu điểm F’ của thấu kính hội tụ. F’ lại trở thành vật của gương M. Và
qua M, F’ cho ảnh F’’ đối xứng với vật F' qua mặt gương M. Ở đây vật F' ở sau
gương (vật ảo) nên ảnh F" ở trước gương(ảnh thật).
+ Vậy các tia ló ra sau thấu kính L, thay vì hội tụ tại tiêu điểm ảnh F' thì đã bị
phản xạ ở gương M và hội tụ tại F" hình đối xứng của F' qua gương M.
Ta có:
AF"=AF'
. Vậy
'' '' '
OF OA OF OA AF 15 (20 15) 10 cm= − = − = − − =

0,25
0,25
b)
0,25

cho tia ló I
1
K
1
kéo dài đi qua tiêu điểm F'; nó phản xạ ở mặt gương
và cho tia phản xạ tại K
1
.
+Tia tới SO truyền thẳng tới A, cho tia phản xạ tại A (Vẽ trên hình).
0,25
+ Ta có
0 0
1
OAF 2.45 90∠ = =
suy ra AF
1
song song với thấu kính.
+ Khoảng cách từ F
1
đến thấu kính bằng 15 cm.
0,25
c) + Ta có F
1
đối xứng với F
’
qua gương và gương nghiêng góc 45
0
so với trục
chính nên
' 0

1 1 1 1 2
2 2 2 2 1
Q R l S
Q R l S
ρ
= =
ρ
(1)
0,25
Nhiệt lượng để dây dẫn tăng thêm
1
t∆
là
1 1 1 1 1 1 1 1 1
Q C m t C l D S t= ∆ = ∆
(2)
Nhiệt lượng cần để dây chì tăng từ nhiệt độ môi trường tới nhiệt độ nóng chảy là:
2 2 2 2 2 2 2 2 2
Q C m t C l D S t= ∆ = ∆
(3)
0,25
0,25
Thay (2) và (3) vào (1) ta được
1 1 1 2
2 1
2 2 2 1
C D t
S S
C D t
∆ ρ

(1 đ)
- Để ống chữ U thẳng đứng.
- Đổ nước vào ống chữ U.
- Đổ thêm dầu vào vào một nhánh chữ U. Mặt thoáng của hai nhánh sẽ chênh lệch,
bên dầu sẽ có mặt thoáng cao hơn.
0,25
- Lập biểu thức tính áp suất thủy tĩnh:
- Gọi P
0
là áp suất khí quyển
+ Tại điểm A (mặt phân cách giữa dầu và nước):
P
A
= P
0
+ D
d
gh
d

+ Tại điểm B ( cùng độ cao ở nhánh bên kia):
P
B
= P
0
+ D
n
gh
n
(D

n
B
A
h
d