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 lợng
kế. Chúng có khối lợng lần lợt là m1=1kg; m2=10kg; m3=5kg. Có nhiệt dung riêng C
2

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
R

F
A

0.25 đ
Gọi P
1
và P
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
Ta có phơng trình cân bằng lực
F
1
.l
1
+ P
1
.l
1
/2=P
2
.l

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
4
R
13
=R

=0,65 (ôm)
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

AB
-U
BC
=6-2=4 (V)
0.25 đ
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

H×nh 1 h×nh 2
A’ A
A A’
x x’ y y’
B’ B O F
1
O B’ F
2
B
H×nh 3 h×nh 4
A
3
A
2
M
A
6
A
A
7
A
8

A
1
A
5
A
4
h×nh 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 đ-
ợc 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

1
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

3
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

+
+

=+
dddd
và d
1
+
'
1
d
= 90 (1,5điểm)
Giải tìm đợc d
1
= 60 cm ,
'
1
d
= 30cm hoặc ngợc lại . (1,5điểm)
8