Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 - 2013
Môn thi: VẬT LÍ
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 27/3/2013
Đề thi gồm: 01 trang
Câu 1. (1,5 điểm )
Cho các dụng cụ sau: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi; một điện trở R
0
đã biết trị
số và một điện trở R
x
chưa biết trị số; một vôn kế có điện trở R
v
chưa xác định.
Hãy trình bày phương án xác định trị số điện trở R
v
và điện trở R
x
.
Câu 2. (1.5 điểm )
Một ô tô xuất phát từ M đi đến N, nửa quãng đường đầu đi với vận tốc v
1
, quãng đường
còn lại đi với vận tốc v
2
. Một ô tô khác xuất phát từ N đi đến M, trong nửa thời gian đầu đi với

4
= 50
0
C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc.
Câu 4. (1,5 điểm)
Cho mạch điện như hình H
1
:
Biết vôn kế V
1
chỉ 6V,
vôn kế V
2
chỉ 2V, các vôn kế giống nhau.
Xác định U
AD
.

Câu 5. (2,0 điểm) H
1
Cho mạch điện như hình H
2
:
Khi chỉ đóng khoá K
1
thì mạch điện tiêu thụ công suất
là P
1
, khi chỉ đóng khoá K
2

1
K
2
U
+
-
A
V
1
V
2
R
R
R
D
Q
C
P
+
-
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Chữ kí giám thị 1………………………….Chữ kí giám thị 2…………………
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 - 2013
Môn thi: VẬT LÍ
Ngày 27 tháng 3 năm 2013
Hướng dẫn chấm gồm : 04 trang
HƯỚNG DẪN CHẤM

0
+
= = =
+ + +
+
+
v
v v v
v
v x v v x x
x
v
R R
R R R R R
U
R R
U R R R R R R R R
R
R R
(1)
Xét mạch điện khi mắc vôn kế song song R
x
Gọi U
2
là số chỉ của vôn kế
Mạch gồm R
0
nt (R
v
//R

R
U
U R
=
H
2
b) Cách tiến hành:
Dùng vôn kế đo hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là U
Mắc sơ đồ mạch điện như H
1,
đọc số chỉ của vôn kế là U
1
Mắc sơ đồ mạch điện như H
2
, đọc số chỉ của vôn kế là U
2
Thay U
1
; U
2
; R
0
vào (3) ta xác định được R
x
Thay U
1
; U; R
0
; R
x

Thời gian đi từ M đến N của xe M là t
1
21
21
21
1
2
)(
22 vv
vvS
v
S
v
S
t
+
=+=

(a)

Gọi thời gian đi từ N đến M của xe N là t
2
. Ta có:
)
2
(
22
21
22
2

M
S t=
nếu
ht 5,1≤
(1)
30 ( 1,5)60
M
S t= + −
nếu
ht 5,1≥
(2)
20
N
S t=
nếu
ht 75,0≤
(3)
15 ( 0,75)60
N
S t= + −
nếu
ht 75,0≥
(4)
Hai xe gặp nhau khi : S
M
+ S
N
= S = 60 và chỉ xảy ra khi
ht 5,175,0 ≤≤
.

) là số ca nước có sẵn trong thùng C
Nhiệt lượng do n
1
ca nước ở thùng A khi đổ vào thùng C đã tỏa
ra là
Q
1
= n
1
.m.c(80 – 50) = 30cmn
1
Nhiệt lượng do n
2
ca nước ở thùng B khi đổ vào thùng C đã hấp
thu là
Q
2
= n
2
.m.c(50 – 20) = 30cmn
2

Nhiệt lượng do ( n
1
+ n
2
) ca nước ở thùng A và B khi đổ vào
thùng C đã hấp thụ là
Q
3

1
Vậy khi múc n ca nước ở thùng B thì phải múc 2n ca nước ở thùng
A và số nước đã có sẵn trong thùng C trước khi đổ thêm là 3n ca
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Gọi điện trở các vôn kế là R
v
, các dòng điện trong mạch như hình
vẽ:
A
V
1
V
2
R
R
R
D
Q
C
P
I
v1
I
v2
I

= I
2
+ I
v2
=
v
vv
R
U
R
U
22
+
=
2 2
v
R R
+
(3)
Từ (2) và (3) ta có:
4
R
=
2 2
v
R R
+
⇒
R
v

1
=
2
3
U
R
⇒
1
2
3
1 P
R U
=
(1)
* Khi chỉ đóng khoá K
2
: P
2
=
2
1
U
R

⇒
2
2
1
1 P
R U

: P =
2
td
U
R
=U
2
1 2 3
1 1 1
R R R
 
+ +
 ÷
 

(4)
* Từ (3) ta có: R
2
=U
2
( )
1 2 3
2
3 2 1 2 1 2 1 3 2 3
1 1 1 1
PP P
P P P R U PP PP P P
 
− − ⇒ =
 ÷

dựng đường vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại
A
’
, ta dựng được ảnh A
’
B
’
(Nếu không vẽ mũi tên chỉ hướng truyền ánh sáng trừ 0,25 đ)
0,25
0,25
H
B
A
O
A
,
B
’
F
I
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
b (1.0)
Do
1
2
AB OI=
⇒ AB là đường trung bình của
∆ B'OI vì vậy B' là trung điểm của B'O ⇒ AB là đường trung bình
của ∆ A'B'O
⇒ OA' = 2OA = A'B' = 20 (cm)

và đi nửa quãng đường sau với tốc độ
không đổi v
2
. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không
đổi v
1
và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v
2
.
a) Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao
lâu?
b) Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B.
Câu 2. (2,0 điểm) Trong một bình hình trụ diện tích đáy S có
chứa nước, một cục nước đá được giữ bởi một sợi chỉ nhẹ, không giãn có một đầu được
Hi nh cho ̀
câu 2
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
buộc vào đáy bình như hình vẽ, sao cho khi nước đá tan hết thì mực nước trong bình hạ
xuống một đoạn ∆h. Biết trọng lượng riêng của nước là d
n
. Tìm lực căng của sợi chỉ khi
nước đá chưa kịp tan.
Câu 3. (2,0 điểm) Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh
lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng
của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t
1
= 10
0
C, t
2

chỉ số không.
b) hai ampe kế A
1
, A
2
chỉ cùng giá trị.
c) hai ampe kế A
1
, A
3
chỉ cùng giá trị.
Câu 5 (2,0 điểm)
a) Một vật sáng dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu
kính hội tụ có tiêu cự bằng 40 cm, A ở trên trục chính. Dịch chuyển AB dọc theo trục
chính sao cho AB luôn vuông góc với trục chính. Khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật
A
’
B
’
của nó qua thấu kính là nhỏ nhất thì vật cách thấu kính một khoảng bao nhiêu?
Ảnh lúc đó cao gấp bao nhiêu lần vật?
b) Cho hai thấu kính hội tụ L
1
, L
2
có trục chính trùng nhau, cách nhau 40 cm. Vật
AB được đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, trước L
1
(theo thứ tự
1 2

QUẢNG BÌNH
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn: VẬT LÍ
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Câu Nội dung Điểm
Câu 1
(2,0 đ)
a. Thời gian để ô tô thứ nhất đi từ A đến B là:
1 2
1
1 2 1 2
2 2 2
v vL L
t L
v v v v
+
= + =
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Thời gian để ô tô thứ hai đi từ A đến B là:
2 2
1 2 2
1 2
2
2 2
t t L
v v L t
v v
+ = ⇒ =

∆ = − =
+
……………………………………………………………………………………………………………………………
b. Có thể xảy ra các trường hợp sau khi xe thứ hai đã đến B:
- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường đầu của quãng đường AB, khi đó
khoảng cách giữa hai xe là:
2 1
1 2 1
1 2 1 2
2 v vL
S L v t L v L
v v v v
−
= − = − =
+ +

Trường hợp này xảy ra khi
2 1
3
2
L
S v v> → >
……………………………………………………………………………….
- Xe thứ nhất đang đi trên nữa quãng đường sau của quãng đường AB, khi đó
khoảng cách giữa hai xe là:
2
1 2
2
1 1 2
( )

0,25
0,25
Câu 2
(2,0 đ)
a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:
Gọi trọng lượng riêng của nước đá là d; V và V
n
lần lượt là thể tích của cục
nước đá và của phần nước đá ngập trong nước.
ĐKCB của cục nước đá:
. .
A A n n
F T P T F P d V d V= + → = − = −
(1) …………………………
Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:

'
. .
n
d V d V=
với
'
V
là thể tích nước tạo ra khi cục nước đá tan hết.
Suy ra:
'
.
n
d V
V

0,5

0,25

F
A
P
T
A
B
A
’
B
’
O
F
F’
I
-
I
5
I
1
I
2
I
3
I
4
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)

không đổi S = 0,1 mm
2
, điện trở suất
ρ
= 4.10
-7

Ω
m. Bỏ qua điện
trở của ampe kế và của các dây nối.
a, Tính điện trở R của dây dẫn MN.
b, Xác định vị trí điểm C để dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C và có cường độ
1/3 A.
Bài 3: (4 điểm): Một bình nhôm khối lượng m
0
=260g, nhiệt độ ban đầu là t
0
=20
0
C, được bọc
kín bằng lớp xốp cách nhiệt. Cần bao nhiêu nước ở nhiệt độ t
1
=50
0
C và bao nhiêu nước ở nhiệt
độ t
2
=0
0
C để khi cân bằng nhiệt có 1,5 kg nước ở t

2
, K
3
đóng, K
1
mở ampe kế chỉ 0,54A. Tính công
suất định mức của mỗi đèn? Bỏ qua sự phụ thuộc của điện trở
đèn vào nhiệt độ. Điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể.
Bài 5.(2 điểm)
G
1
Hai gương phẳng G
1
và G
2
được bố trí hợp với
_
B
A
+
E
F
R
1
D
C
R
2
A
1

.
B
α
Đề chính thức
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
nhau một góc
α
như hinh vẽ. Hai điểm sáng A
và B được đặt vào giữa hai gương.
a/ Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát
từ A phản xạ lần lượt lên gương G
2
đến gương
G
1
rồi đến B. G2
b/ Nếu ảnh A
1
của A qua G
1
cách A là
12cm và ảnh A
2
của A qua G
2
cách A là 16cm. Hai ảnh đó cách nhau 20cm. Tính góc A
1
AA
2
?

= 5
⇒
5t – 15t +15 = 5
⇒
t = 1 (h) (1,0đ)
• S
2
– S
1
= 5
⇒
15t – 15 – 5t = 5
⇒
t = 2(h) (1,0đ)
Có 2 thời điểm trước và sau khi hai người gặp nhau 0,5 giờ; Hai vị trí cách nhau 5 km.
Bài 2( 4,0 điểm)
a, Điện trở của dây MN : R
MN
=
l
ρ
S
=
7
7
4.10 .1,5
10
−
−
= 6 (

U = R I = 6(I - )
3
; ( 0,5 đ)
- Từ
1 2
MN MD DN R R
U = U + U = U + U = 7 (V)
, (0,5 đ)
ta có phương trình :
1 1
1
3I + 6(I - ) = 7
3

⇒
I
1
= 1 (A) (0,5 đ)
- Do R
1
và x mắc song song nên :
1 1
x
I R 3
I = =
x x
. (0,5 đ)
- Từ U
MN
= U

là 1,5 -m
1
khi đó (0,5 đ)
Nhiệt lượng tỏa ra của ấm nhôm từ 20
0
C xuống 10
0
C là :
A
B
A
’
B
’
O
1
F
’
1
I
F
2
O
2
J
A
N
R R
+
_

1
(50-10) = 40m
1
c
1
(J) (0,5 đ)
Nhiệt lượng thu vào của 1,5-m
1
(kg) nước ở nhiệt độ 0
0
C lên 10
0
C là
Q
2
= c
1
( 1,5-m
1
) 10 =15c
1
-10 m
1
c
1
(J) (0,5 đ)
Ta có phương trình cân bằng nhiệt sau :
Q
0
+ Q

C là m
2
=1,211kg (0,5 đ)
Bài 4: (6,0 điểm) - Khi các khoá K
1
, K
2
đóng, K
3
mở mạch điện chỉ còn đèn Đ
1
.
(Học sinh vẽ lại được mạch điện, hoặc nói được như trên) (1,0đ)
- Công suất tiêu thụ của Đ
1
lúc đó là: P
1
=U
MN
I
A1
=150.0,3=45(W). Điện trở của đèn 1 sẽ
là:
1
A1
U 150
R 500( )
I 0,3
= = = Ω
. Công suất định mức của đèn 1 là: P

45(W)
R 500
= =
. (0,5 đ)
- Vậy công suất tiêu thụ của đèn 2 lúc này là: P
2
=81-45=36(W). (0,5đ)
Điện trở của đèn 2 sẽ là: R
2
=
2
U
/ P
2
=150
2
/36=625(
Ω
) (0,5 đ)
Công suất định
- mức của đèn 2 là: P
đm2
=
2 2
dm2
1
U 125
25(W)
R 625
= =

1
(0,5 đ)
.
A
.
B
α
. B
’

.
A
’
J
I
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
G
2
b/ (0,5 đ) Gọi A
1
là ảnh của A qua gương G
1
A
2
là ảnh của A qua gương G
2
Theo giả thiết: AA
1
=12cm
AA

Thời gian : 150 phút (không kể phát đề)

Câu 1 (4 điểm). Một tàu ngầm đang di chuyển ở dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ áp
suất p
1
= 2,02.10
6
N/m
2
. Một lúc sau áp kế chỉ áp suất p
2
= 0,86.10
6
N/m
2
.
a) Tàu đã nổi lên hay đã lặn xuống ? vì sao khẳng định như vậy ?
b) Tính độ sâu của tàu ngầm ở hai thời điểm trên. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển
bằng 10300N/m
3
.
.
A
α
.A
2

.A
1


Cho mạch điện như hình H.2, biết U = 36V không
đổi, R
1
= 4 Ω, R
2
= 6 Ω, R
3
= 9 Ω, R
5
= 12 Ω. Các
ampe kế có điện trở không đáng kể.
a) Khóa K mở, ampe kế chỉ 1,5A. Tìm R
4
b) Đóng khóa K, tìm số chỉ của các ampe kế.
Câu 5 (4 điểm). Cho các dụng cụ sau: Một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V;
một bóng đèn, trên đèn có ghi 6V-3W; một điện trở R
1
= 8 Ω; một biến trở R
2
mà giá trị có thể
thay đổi được trong khoảng từ 0 đến 10 Ω.
a) Nêu các cách mắc các dụng cụ trên với nhau (mô tả bằng sơ đồ mạch điện) và tính giá trị
của biến trở R
2
trong mỗi cách mắc để đèn sáng đúng định mức. Cho biết các dây dẫn nối các
dụng cụ với nhau có điện trở không đáng kể.
b) Trong câu a, gọi hiệu suất của mạch điện là tỉ số giữa công suất tiêu thụ của đèn và công
suất của nguồn điện cung cấp cho toàn mạch. Tính hiệu suất của mạch điện trong từng cách
mắc ở câu a và cho biết cách mắc nào có hiệu suất cao hơn?
- HẾT -

2020000
196
10300
m=
Độ sâu tàu ngầm ở thời điểm sau là: h
2
=
2
p
d
=
860000
83,5
10300
m=
2
(4 đ)
- Nhiệt lượng của lượng m
1
nước nguội 15
0
C thu vào:
Q
1
= m
1
.c (t – t
1
)
- Nhiệt lượng của lượng m

21 m
1
= 63 m
2
hay m
1
= 3m
2
(1)
- Mặt khác ta lại có: m
1
+m
2
= 1,2 (kg) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được khối lượng nước mỗi lọai:
m
1
= 0,9kg; m
2
= 0,3kg.
0,5
0,5
2,0
1,0
3
(4 đ)
a) AC
2
= AB
2

1
+1/4 +t
2
+1/4) = 50/ (3/4 + 1/4 + 1 + 1/4)
= 22,22 km/h.
Vậy để gặp xe 1 tại C thì xe 2 phải đi với vận tốc: 22,22
≤
v
2

≤
25 km/h.
b) Thời gian xe1 đi hết quãng đường ABCD là: t
3
= (t
1
+1/4+ t
2
+1/4+ t
1
) =
3h.
Để xe 2 về D cùng lúc với xe 1 thì thời gian xe 2 phải đi trên quãng đường
ACD là: t
4
= t
3
–1/2 = 2,5 h.
Vận tốc xe 2 khi đó là v
2’’

Do đó, cường độ dòng điện trong mạch chính là:
12
1 2
22,5
2,25( )
10
U
I A
R R
= = =
+
Suy ra cường độ dòng điện qua điện trở R
4
là:
I
4
= I– I
3
= 2,25 – 1,5 = 0,75(A)
Điện trở tương đương của R
4
và R
5
là:
3
4,5
4
13,5
18( )
0,75

R
= = = Ω

Điện trở tương đương của R
2
, R
4
và R
3
là: R
2,3,4
= 3 + 9 = 12 (Ω)
Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch CD là:
5
12
6( )
2 2
CD
R
R
= = = Ω
Ta có:
1
1
1
1 1
36
3,6( )
4 6 10
CD CD

0,9( )
2 2
I
I I A= = = =
Ampe kế A
2
chỉ: I
1
– I
2
= 3,6 – 0,9 = 2,7 (A)
Ampe kế A
1
chỉ: I
3
= 1,8(A)
2,0
5
(4 đ)
a) Điện trở đèn: R =
2
d
d
U
P
= 12Ω và khi đèn sáng đúng định mức, cường độ
dòng điện qua đèn: I =
d
d
P

= U – U
đ
= 6V, I
2
= I
1
+ I
đ
= 1,25A, R
2
=
2
2
U
I
= 4,8 Ω.
Vẽ hình minh họa.
b) Hiệu suất của mạch điện:
Cách 1: H =
d
P
UI
= 0,5 = 50%
Cách 2: H =
2
d
P
UI
= 0,2 = 20%
Để đèn sáng đúng định mức, nên sử dụng cách mắc 1.

o
C đến 200
o
C. Biết nhôm có khối lượng riêng là 2700kg/m
3
và nhiệt dung riêng là
880J/kg.K.
b. Khi dùng nhiệt lượng trên để đun 1 lít nước từ 30
o
C thì nước có sôi được không nếu
nhiệt lượng hao phí bằng 20% phần nhiệt lượng cần cung cấp cho nước?
Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và trọng lượng riêng của nước là
10000N/m
3
.
Câu 4 (2 điểm)
Một dây dẫn hình trụ, đồng chất tiết diện đều, có điện trở R=126Ω, cần cắt dây dẫn đó
thành bao nhiêu đoạn bằng nhau để khi mắc song song các đoạn đó ta có mạch điện có điện trở
tương đương bằng 3,5Ω.
Câu 5 (6 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U = 7V; R = 3Ω; R = 6Ω;
AB là một dây dẫn dài 1,5m tiết diện S = 0,1mm
2
điện trở suất
ρ
=0,4.10
-6
Ω.m. Điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể.
a. Tính điện trở của dây dẫn AB.
b. Dịch chuyển con chạy C đến vị trí sao cho AC =

MÔN: VẬT LÝ
Năm học 2012-2013
Câu Nội dung Điểm
1
(4 đ)
Trọng lượng của hai học sinh lần lượt là:
P
A
= 10.m
A
= 10. 35 = 350N
P
B
= 10.m
B
= 10. 30 = 300N
Muốn chơi bập bênh một cách dễ dàng, thì các em phải ngồi sao cho khi chưa
nhún, cầu phải cân bằng nằm ngang.
Gọi O là điểm tựa, thì các cánh tay đòn OA và OB của các trọng lực phải thoả
mãn điều kiện cân bằng của đòn bẩy.
300 6 6
350 7 7
B
A
OA P
OA OB
OB P
= = = ⇒ =
(1)
Ngoài ra: OA + OB = 2,6 (2)

0,4 :
3
= 1,2 (km/h).
Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là v, vận tốc so với bờ khi xuôi
dòng là v
x
và ngược dòng là v
n

⇒
v
x
= v + v
nước
; v
n
= v - v
nước
.
Thời gian bơi xuôi dòng:
1
1,2
x
x nuoc
AB AB
t
v v v v
= = =
+ +
(1)

x
= 6 (km/h), khi ngược dòng v
n
= 3,6 (km/h).
b. Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian quả bóng trôi từ A
đến B:
1 5
1,2 6
n
AB
t
v
= = =
= 50 (phút).
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
3
(4 đ)
a. Thể tích của khối nhôm V
nh
= 5.10.15 = 750cm
3
= 75.10
-5

= V
n
D
n
= 1,0 (kg).
Theo đề bài, ta có: Q
n
+ Q
hp
= Q
nh
hay
5
5 6
n
n nh n nh
Q
Q Q Q Q+ = ⇔ =
= 259.875 (J).
Mặt khác, Q
n
= m
n
c
n
(t
2n
– t
1n
). Suy ra

n n n n
R R R R R R R R
= + + = + + =

⇒

td
R
n
R
=

⇒

126
36 6
3,5
n = = =
(loại n = - 6).
Vậy cần cắt dây dẫn đó thành 6 đoạn.
0,5
0,5
1,0
5
(6 đ)
Đổi đơn vị của tiết diện S: 0,1 mm
2
= 0,1. 10
-6
m

2
.
Vậy đây là mạch cầu cân bằng. Do đó ampe kế chỉ số 0A.
c. Gọi I
1
là cường độ dòng điện qua R
1
, I
2
là cường độ dòng điện qua R
2
và I
x
là
cường độ dòng điện qua đoạn AC với R
AC
= x.
* Trường hợp 1: Dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C
⇒
I
1
> I
2
, ta
có:

1
R 1 1 1
U = R I = 3I
;


1 1
x
I R 3
I = =
x x
.
U
AB
= U
AC
+ U
CB
= 7

⇒

3 3 1
x. + (6 - x)( + ) = 7
x x 3

⇒
x
2
+ 15x – 54 = 0 (*)
+ Giải pt (*) và lấy nghiệm dương x = 3 (
Ω
). Vậy con chạy C ở vị trí sao cho
1
6

−
R
1
R
2
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Câu Nội dung Điểm

1
R 1 1 1
U = R I = 3I
;
)
3
1
6(IIRU
122R2
+==
;
U
AB
= U
AD
+ U
DB
= U
R1
+ U
R2
= 7 (V)

AC
+ U
CB
= 7

⇒
7)
3
1
3x
5
x).(-6(
3x
5
x. =++

⇒
x
2
+ 15x – 30 = 0 (**)
+ Giải pt (**) và lấy nghiệm dương x ≈ 1,79 (
Ω
). Vậy con chạy C ở vị trí sao
cho
6
AC x
CB x
=
−
= 0,425 hay AC= 0,45m.

Tính trọng lượng riêng của chất lỏng trong bình.
( Trọng lượng của dây buộc không đáng kể)
A B
C
(Hình .1)
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Câu 2: (4 điểm)
Người ta dẫn 0,1kg hơi nước ở nhiệt độ 100
0
C vào một nhiệt lượng kế chứa 2kg nước ở
nhiệt độ 25
0
C. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt hoá hơi của nước lần lượt là C = 4200J/kg.K,
L = 2,3.10
6
J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
1/ Tính nhiệt độ sau cùng của hỗn hợp và khối lượng của nước trong bình.
2/ Nếu tiếp tục dẫn vào nhiệt lượng kế trên 0,4 kg hơi nước nữa. Tính nhiệt độ sau cùng
của hỗn hợp và khối lượng của nước trong bình lúc này.
Câu 3: (6 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ (Hình.2).
Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là 20V luôn không đổi.
Biết R
1
= 3
Ω
, R
2
= R
4

vật AB một khoảng L, khoảng cách từ thấu kính tới vật là d, từ thấu kính tới màn là d'.
1/ Chứng minh công thức:
1 1 1
f d d
= +
′

2/ Giữ vật và màn cố định, cho thấu kính di chuyển giữa vật và màn sao cho thấu kính
luôn song song với màn và vị trí trục chính không thay đổi. Gọi l là khoảng cách giữa hai vị
trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn E. Lập biểu thức tính f theo L và l.
Câu 5: (2 điểm)
Hãy xác định khối lượng riêng của một viên sỏi. Cho các dụng cụ sau : lực kế, sợi
dây( khối lượng dây không đáng kể), bình có nước. Biết viên sỏi bỏ lọt và ngập trong bình
nước, trọng lượng riêng của nước là d
0
.
Họ và tên thí sinh:………………………………………… Số báo
danh………………
Giám thị 1:…………………………………. Ký tên …………………………
Giám thị 2:………………………………… Ký tên…………………………

Hết
ÞÞ
(Hình.
2)
A
R
3
R
2

2
là trọng lượng đoạn AB : P
2
=
6
7
P
- l là chiều dài thanh AC, V là thể tích vật chìm trong nước
- d
3
là độ dài đoạn BC : d
3
=
1
7
l
, d
2
là khoảng cách từ B đến P
2
: d
2
=
3
7
l
,
d
1
là khoảng cách từ B đến P

1
+ Fd
3
= P
2
d
2

⇔

1 1 2 6 3
. + F. = .
7 14 14 7 7
P l l P l
 35P = 14F
 35P = 14 V( d – d
x
)
 ( d – d
x
) =
35
14
P
V

 d
x
= d -
35

0,75đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
2 ( 4đ)
2.1
( 2đ)
1/ Nếu 0,1kg hơi nước ngưng tụ hoàn toàn ở 100
0
C thì toả ra nhiệt lượng là:
Q
1
= m
1
L = 0,1
×
2,3.10
6
= 230000(J)
Nếu 2kg nước tăng nhiệt độ đến 100
0
C thì thu nhiệt lượng là:
Q
2
= m
2
C(t
2
– t
1P
1
F
d
3
A B C

P
2
P
1
F

P
2
d
2

d
1

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
230000 + m
1
C(100 - t) = m
2
C(t - 25)
230000 + 0,1
×
4200(100 - t) = 2
×
4200(t - 25)
t
;
54,65(
0
C)
Khối lượng của nước trong bình là:
m = m
1
+ m
2
= 2 + 0,1 = 2,1(kg)
2/ Nếu 0,4kg hơi nước ngưng tụ hoàn toàn ở 100
0
C thì toả ra nhiệt lượng là:
Q
3
= m
3
L = 0,4

Q
m kg
L
= = ;
Khối lượng nước trong bình là:
m
’
= 2,1 + 0,17 = 2,27(kg)
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
3 ( 6đ)
3.1a
(2đ)
3.1b
(1,5đ)
3.2
( 2,5đ)
1/ Khi K mở ta có mạch sau : {(R
1
nt R
3
)// (R

Điện trở R
1234
=
13 24
13 24
. 4 4
2( )
4 4
R R
R R
×
= = Ω
+ ×
Điện trở tương đương cả mạch:
R
AB
= R
5
+ R
1234
= 2 + 2= 4(
Ω
)
b) Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:
I =
20
5( )
4
AB
U

24
= U
1234
= 10V
Cường độ dòng điện qua R
24
:
I
24
=
24
24
10
2,5( )
4
U
A
R
= =
Số chỉ của ampe kế:
I
A
= I
24
= 2,5A
2/ Khi K mở ta có cấu trúc mạch sau : R
5
nt [(R
1
nt R

R R R R
=
+ +
+
+ + +20(4 )
20
4.( )
2(4 ) 4.( )
2
4
x y
x y
x y x y
x y
R R
I
R R
R R R R
R R
+ +
= =
+
+ + + +
+
+ +
(1)
Vì R

4
4
x y
R R+ +
=
10(4 )
(4 ) 2.( )
x y
x y x y
R R
R R R R
+ +
+ + + +
R
x
+ R
y
= 12(
Ω
)
Khi K đóng: R
5
nt [( R
1
// R
x
) nt ( R
3
// R
y

x y
I
R
R
R R
=
+ +
+ +

'
20(3 )(13 )
2(3 )(13 ) 3 (13 ) (12 )(3 )
x x
x x x x x x
R R
I
R R R R R R
+ −
=
+ − + − + − +
(3)
Vì R
1
// R
x
nên:

2 1
'
1 x

2(3 )(13 ) 3 (13 ) (12 )(3 )
x x
x x x x x x
R R
R R R R R R
+ −
+ − + − + − +
6R
x
2
– 128R
x
+ 666 = 0 Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm
R
x1
= 12,33 , R
x2
= 9 theo điều kiện ta loại R
x1
nhận R
x2
= 9(
Ω
)
Suy ra R
y
= 3
Ω

0,5đ


∆
OIF'
:
∆
A'B'F'
⇒

A B
OI OF AB
A F A B
′ ′ ′ ′ ′ ′
= =
′
;
hay
d - f
f
′
=
d
d
′

⇒
d(d' - f) = fd'
⇒
dd' - df = fd'
⇒
dd' = fd' + fd ;

L l L l
= +
− +

⇒

2 2
4L l Lf− =

⇒

2 2
4
L l
f
L
−
=
0,5đ
0,5đ
0,75đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
5 ( 2đ)
* Phân tích :
Xác định lưc đẩy Acsimet
F
A
= P – P

( *)
* Cách thực hiện :
- Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi treo vào móc lực kế để xác định trọng
lượng P của viên sỏi ngoài không khí .
- Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước đọc số chỉ lực kế xác định P
1
- Xác định lực đẩy Acsimet : F
A
= P – P
1
- Xác định D bằng công thức (*)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
A A 'O O '
d
d '
d '
L
l
d
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
- Giải cách khác đúng, phù hợp với chương trình THCS vẫn cho tròn số điểm của
phần đó.
- Thiếu hoặc sai đơn vị ở kết quả (đáp số ) thì trừ 0,25 điểm cho mỗi chỗ sai hoặc

5
= 24 Ω. Hiệu điện thế U R
3
giữa hai cực của nguồn không đổi. Khi K mở, vôn kế chỉ
81 V; khi K đóng, vôn kế chỉ 80 V. Coi điện trở của
dây nối và khóa K không đáng kể; điện trở của vôn kế
vô cùng lớn. R
4
Tính hiệu điện thế U của mạch và giá trị của điện trở R
1
?
Câu 3. ( 4 điểm)
Cho một nguồn điện 9V, một bóng đèn Đ (6V – 3W), một biến trở con chạy R
x
có
điện trở lớn nhất 15 Ω . Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có thể có để đèn sáng bình
thường. Xác định điện trở của biến trở R
x
tham gia vào mạch điện?
Câu 4. ( 5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ.
U = 16 V, R
0
= 4
Ω
, R
1
= 12
Ω
, R