Tuyển tập các đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 9 cấp huyện và tỉnh (có đáp án chi tiết)

Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)




 !"#$%&$'$%&(
#)*+,-: VẬT LÍ
, /-0*1&2%3,4+(Không kể thời gian giao đề)
/56+,-1$78(8$%&(
9+,-/:;: 01 trang
<=&>?&@2A-B; C
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
.
<=$>?&>2A-B; )
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

vận tốc v
1
và thời gian còn lại đi với vận tốc v
2
. Nếu xe đi từ N xuất phát muộn hơn 0.5 giờ so
với xe đi từ M thì hai xe đến địa điểm đã định cùng một lúc. Biết v
1
= 20 km/h và v
2
= 60 km/h.
a. Tính quãng đường MN.
b. Nếu hai xe xuất phát cùng một lúc thì chúng gặp nhau tại vị trí cách N bao xa.
<=(>?&>2A-B; )
Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ t
1
= 80
0
C và ở thùng chứa
nước B có nhiệt độ t
2
= 20
0
C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong
thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t
3
= 40
0
C và bằng tổng số ca nước
vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở
thùng C là t

4
= 50
0
C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc.
<=D>?&@2A-B;C
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
.

<=2>?$@%A-B;C 
&
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

thì mạch điện tiêu thụ công suất là
P
2
, khi mở cả hai khoá thì mạch điện tiêu thụ công suất là P
3
.
Hỏi khi đóng cả hai khoá, thì mạch điện tiêu thụ công suất là
bao nhiêu?

$
<=E>?$@%A-B;C
Vật sáng AB là một đoạn thẳng nhỏ được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính
hội tụ. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm O một khoảng OA bằng 10cm. Một tia
sáng đi qua B gặp thấu kính tại I (với OI = 2AB). Tia ló ra khỏi thấu kính của tia sáng này có
đường kéo dài đi qua A.
a. Nêu cách dựng ảnh A
’
B
’
của AB qua thấu kính.
b. Tìm khoảng cách từ tiêu điểm F đến quang tâm O.
………………Hết………………
Họ tên thí sinh:…………………………….Số báo danh……………….
R
3
R
1
R
2
K

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

 !"#$%&$'$%&(
#)*+,-: VẬT LÍ
/56$7+,F*/(*G;$%&(
HI*/JK*L,M;/:;1%D+N0*/
 O#

> OP
- Thí sinh làm bài theo cách riêng nhưng đáp ứng được yêu cầu cơ bản vẫn cho đủ
điểm.
- Việc chi tiết hoá điểm số ( nếu có) so với biểu điểm phải đảm bảo không sai lệch
với hướng dẫn chấm và được thống nhất trong Hội đồng chấm.
- Sau khi cộng điểm toàn bài, điểm để lẻ đến 0,25 điểm.
>QRS#
TP UP S#
Câu 1
( 1,5 đ)
0CVWVXY+,=6Z+:
Xét mạch điện như hình vẽ:
Gọi U là hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch
U
1
là số chỉ của vôn kế.
Mạch gốm (R
1
//R
0
) nt R
x,
theo
tính chất đoạn mạch nối tiếp ta có: 
&
0
0 0 0
1
0
0 0 0

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

x
).
Theo tính chất đoạn mạch nối tiếp ta có:
2
0 0 0
0
+
= = =
+ + +
+
+
v x
vx v x v x
v x
vx v v x x
v x
R R
R R R R R
U
R R
U R R R R R R R R
R
R R
(2)
Chia 2 vế của (1) và (2) =>
0
1
2
(3)
x

R
U
U R
=

$
[CFL,+-Z*,5*,1
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

vào (1) Giải phương trình ta tìm được R
v
LC\-]*X=^*W0-W_1
Sai số do dụng cụ đo.
Sai số do đọc kết quả và do tính toán,
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
R
0
+
_
R
x
V
+
_
R
x
R
0
V
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Sai số do điện trở của dây nối
Câu 2
( 1,5 đ)
a) Gọi chiều dài quãng đường từ M đến N là S

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

1
2
vv
tv
t
v
t
S
+
=+=
( b)
Theo bài ra ta có :
)(5,0
21
htt =−
hay
Thay giá trị của v
M
; v
N
vào ta có S = 60 km.
Thay S vào (a) và (b) ta tính được t
1
=2h; t
2
=1,5 h
b) Gọi t là thời gian mà hai xe đi được từ lúc xuất phát đến khi gặp
nhau.
Khi đó quãng đường mỗi xe đi được trong thời gian t là:
20

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 ≤≤
.

Từ điều kiện này ta sử dụng (1) và (4):
20t + 15 + ( t - 0,75) 60 = 60
Giải phương trình này ta tìm được
ht
8
9
=
và vị trí hai xe gặp nhau
cách N là S
N
= 37,5km
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 3
( 1,5 đ)
Gọi : c là nhiệt dung riêng của nước, m là khối lượng nước chứa
trong một ca .
n
1
và n
2
lần lượt là số ca nước múc ở thùng A và B
( n
1
+ n
2

) 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

= (n
1
+ n
2
)m.c(50 – 40) = 10cm(n
1
+ n
2
)
Phương trình cân băng nhiệt Q
2
+ Q
3
= Q
1

⇒
30cmn
2
+ 10cm(n
1
+ n
2
) = 30cmn
1

⇒
2n
2
= n

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

2
I
1
I
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Câu 4
(1,5 đ )
Theo sơ đồ mạch điện ta có:
U
MN
= IR + U
v1
= IR + 6 (1)
U
v1
= I
1
R + U
v2
= I
1
R + 2
Từ (2) ta có: I
1
=
4
R
(2)
Theo sơ đồ ta có: I
1

= 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

= R
Theo sơ đồ ta có: I = I
1
+ I
v1
thay số : I =
4
R
+
6
v
R
=
10
R
(4)
Thay (4) vào (1) ta có: U
AD
= 16(V)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 5
(2,0 đ)
* Khi chỉ đóng khoá K
1
: P

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

=
(2)
* Khi mở cả hai khoá K
1
và K
2
: P
3
=
2
1 2 3
U
R R R+ +
⇒
R
1
+R
2
+R
3
=
2
3
U
P
(3)
* Khi đóng cả hai khoá K
1
và K
2

: 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
 
− − ⇒ =
 ÷

− −
 

(5)
* Thay các giá trị từ (1), (2), (5) vào (4) ta được:
P = P
1
+P
2
+
1 2 3
1 2 1 3 2 3
PP P
PP PP P P− −
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,50
0,25
Câu 6
(2,0 đ)
a (1.0)
Dựng ảnh A'B' của AB như hình vẽ:
+ Từ B vẽ tia BO, cho tia ló truyền thẳng trên đường kéo dài cắt BI
tại B
’
+ Từ B
’

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)

Do
1
' '
2
OH AB A B= =
nên OH là đường trung bình của ∆FA'B'
⇒ = OA' = 20 (cm)
Vậy tiêu cự của thấu kính là:
f = 20 (cm)
0,50
0,25
0,25
0,25
0,25
`P
\a
ĐỀ THI CHÍNH
THỨC
Số báo danh:
a !

"#$%&$b$%&(
#)*1Qc
,d0*/561$78(8$%&(
, /-0*1&2%3,4+ (Không kể thời gian giao
đề)
<=&>(2,0 điểm)Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B
cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu
với tốc độ không đổi v
1

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.
<=$>(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
H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.
<=(>(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

= 17,5
0
C,
t
3
(bỏ sót chưa ghi), t
4
= 25
0
C. Hãy tính nhiệt độ t
0
của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t
3
ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua
các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.
<=D>(2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết
U
AB
không đổi, R
1
= 18 Ω, R
2
= 12 Ω, biến trở có
điện trở toàn phần là R
b
= 60 Ω, điện trở của dây
nối và các ampe kế không đáng kể. Xác định vị trí
con chạy C sao cho:
a) ampe kế A
3

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.
<=2(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

AB L L→ →
). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính (AB luôn vuông góc với trục
chính) thì ảnh A
’
B
’
của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ cao không đổi và gấp 3 lần độ
cao của vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.
……………………. Hết………………………
_
B
A
+
Hnh cho câu 4
E
F
R
1
D
C
R
2
A
1
A
2
A
3
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Q

`P\a
ae !
"#$%&$b$%&(
#)*1Qc
 O#
<= f-J=*/ -B;
<=&
?$@%AC
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
+ = ⇒ =
+

……………………………………………………………………………………………………………………
Ta có:
2
1 2
1 2
1 2 1 2
( )
0
2 ( )
L v v
t t
v v v v
−
− = >
+
Vậy
1 2
t t>
hay ô tô thứ hai đến B trước và đến trước một khoảng thời gian:
2
1 2
1 2
1 2 1 2
( )
2 ( )
L v v
t t t
v v 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
( )
.

2 ( )
v v
S t v L
v v v
−
= ∆ =
+

Trường hợp này xảy ra khi
2 1
3
2
L
S hay v v< <
………………………………………………………………………………
- Xe ô tô thứ nhất đến điểm chính giữa của quãng đường AB, khi đó khoảng
cách giữa hai xe là:
2
L
S =
. Trường hợp này xảy ra khi
2 1
3v v=
…………………………………….
0,5
0,5
0,25

0,25
0,25

0,25
a. Có 3 lực tác dụng vào cục nước đá như hình vẽ:
0,5
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
<=$
?$@%AC
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
d
=
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Gọi V
0
là thể tích nước ban đầu trong bình. Khi tan hết, mực nước đá trong
bình hạ xuống một đoạn
h
∆
nên:

'
0 0n
V V V V
h
S S
+ +
− = ∆

'
.
. .
n n
n
d V
V V S h V S h
d
⇒ − = ∆ ⇒ = ∆ +
(2) ……………………….

Từ (1) và (2) suy ra:
.
. . . .
n n
n
d V
T d S h d V d S h
d
 
= ∆ + − = ∆
 ÷
 
……………………………………………………
0,5

0,25

0,5
0,25
<=(
?$@%AC
Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng múc từ bình 1 là m
0
, khối lượng của chất
lỏng trong bình 2 ban đầu là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là c.
Sau 4 lần đổ nhiệt độ bình 2 tăng dần đến bằng 25
0
C nên t
0
> 25

0
C …………
Sau lần đổ thứ nhất, khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m
0
) có
nhiệt độ t
1
= 10
0
C.
Sau khi đổ lần 2, phương trình cân bằng nhiệt là :
c(m + m
0
)(t
2
- t
1
) = cm
0
(t
0
- t
2
) (1) ……………………………………
Sau khi đổ lần 3, phương trình cân bằng nhiệt là (coi hai ca tỏa ra cho
(m + m
0
) thu vào):
c(m + m
0

)(t
3
– t
1
) = 2cm
0
(t
0
– t
3
) (2) …………………………………
Sau khi đổ lần 4, phương trình cân bằng nhiệt là (coi ba ca tỏa ra cho (m
+ m
0
) thu vào):
c(m + m
0
)(t
4
– t
1
) = 3cm
0
(t
0
– t
4
) (3) …………………………………
Từ (1) và (3) ta có:
0

0 2
2 1
0
4 1 0 4
40
3( )
t t
t t
t C
t t t t
−
−
= ⇒ =
− −
………………………………………………………………
Từ (1) và (2) ta có:
0
0 2
2 1
3
3 1 0 3
22
2( )
t t
t t
t C
t t t t
−
−
= ⇒ =

− −
………………………………………………………………
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
F
A
P
T
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
<=D
?$@%AC
a. Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng:
R
1
/ R
EC
=R
2
/R
CF
= (R
1
+ R
2
) /R
b

=> R
EC
= R
1
. R
b
/ ( R
1
+ R
2
) = 36Ω.

⇒
R
EC
/ R
b
= 3/5.Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF ……………
b. Hai ampe kế A
1
và A
2
chỉ cùng giá trị
U
AC
= I
1
.R
1
= I

2
.R
EC
vì I
1
= I
2
nên R
1
= R
EC
= 18 Ω, R
FC
= 42Ω
Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10 ……………………………………………………………………….
c. Hai ampe kế A
1
và A
3
chỉ cùng giá trị
* Trường hợp 1: Dòng qua A
3
chạy từ D đến C
I
1
= I
3
=> I
5
= I

1
– I
3
= 0 => U
CB
= 0
Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F. ……………………………………………………………………………….
* Trường hợp 2: Dòng qua A
3
chạy từ C đến D
I
5
= I
1
+ I
3
= 2I
1
U
AC
= I
1
. R
1
= I
2
. R
EC
=> I
1

/I
2
= R
EC
/ 18 (1) ………………………………………
U
CB
= I
5
. R
2
= I
4
. R
CF
với R
CF
= 60 - R
EC



I
5
=2 I
1
và I
4
= I
2

- I
3
= I
2
- I
1
=> 2I
1
/( 60 - R
EC
) = (I
2
- I
1
)/ 12
=> I
1
/ I
2
= ( 60 - R
EC
)/ (84- R
EC
) (2) …………………………………………
Từ (1) và (2) ta có : R
2
EC
- 102R
EC
+ 1080 = 0

Giải phương trình ta được R
EC
= 12Ω …………………………………………………………………………………………
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
<=2
?$@%AC
a.
Tacó:
∆OAB ~ ∆OA’B’ ⇒ (1)
∆F’OI ~ ∆F’A’B’ ⇒
'
' ' ' ' '
'
A B A F A B
OI OF AB
= =
(2)
Từ (1) và (2)
' ' ' ' ' '
'
' ' '
OF .OF
OF OF OF
OA A F OA OA
OA

OA OA
−
→ = = → =
−
(3)
Đặt AA
’
= L, suy ra
'
'
'
.OF
OF
OA
L OA OA OA
OA
= + = +
−
(4)

2 '
. .OF 0OA L OA L⇔ − + =
(5) ……………………………………
Để có vị trí đặt vật, tức là phương trình (5) phải có nghiệm, suy ra:
0,25
0,25
_
B
A
+

E
F
R
1
D
C
R
2
A
1
A
2
A
3
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)
2 ' '
0 4 .OF 0 4.OFL L L∆ ≥ ⇔ − ≥ ⇔ ≥
Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó:
L
min
= 4.OF
’
= 4f ………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Khi L
min
thì phương trình (5) có nghiệm kép:
'
2.OF 80
2
L
OA cm= = =
'
min
80OA L OA cm= − =
Thay OA và OA
’
vào (1) ta có:
' ' '
1

A B OA
AB OA
= =
. Vậy ảnh cao bằng vật. ………………….
b. Khi tịnh tiến vật trước L
1
thì tia tới từ B song song với trục chính không thay
đổi nên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi, ảnh B
’
của B nằm trên tia
ló này. Để ảnh A
’
B
’
có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló
khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai
tiêu điểm chính của hai thấu kính trùng nhau (
'
1 2
F F≡
)………………………………………………….
Khi đó: O
1
F
1
’
+ O
2
F
2

= O
1
O
2
= 40 cm (1)
Mặt khác:
' '
'
2 2 2
2 2 1 1
'
1 1 1
3 3.
O F O J A B
O F O F
O F O I AB
= = = → =
(2)
Từ (1) và (2) suy ra: f
1
= O
1
F
1
’
= 10 cm, f
2
= O
2

F
2
= 30 cm. …………………………………………
0,25
0,25
0,5

0,5
* Ghi chú:
1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó.
2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho
điểm tối đa.
3. Ghi công thức đúng mà:
3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu.
3.3. Thay số từ kết quả sai của ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm của ý đó.
4. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm cho toàn bài.
5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.
PH‘NG GD & ĐT HUY”N THANH OAI  !
"#$%&('$%&D
#g1Qch
Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian phát đề).
A
B
A
’
B
’
O
1
F

’
1
I
F
2
O
2
J
9L,i*, +,jL
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
\5-&: (4 điểm) Hai người An và Bình xuất phát từ một nơi và chuyển động thẳng đều. An đi
bộ với vận tốc 5 km/h và khởi hành trước Bình 1 giờ. Bình đi xe đạp và đuổi theo An vớivận
tốc 15 km/h. Sau bao lâu kể từ lúc An khởi hành:
1. Bình đuổi kịp An?
2. Hai người cách nhau 5 km? Có nhận xét gì về kết quả này?
\5-$1(4 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn
mạch được giữ không đổi là U = 7 V; các điện trở R
1
= 3
Ω
, R
2
=
6
Ω
; MN là một dây dẫn điện có chiều dài l = 1,5 m, tiết diện
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.
\5-(: (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
3
=10
0

C . Cho nhiệt dung riêng của nhôm là
C
0
=880J/kg.độ, của nước là C
1
=4200J/kg.độ.
\5-D1 (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Đèn Đ
1
ghi
100V–P
đm1
, Đèn Đ
2
ghi 125V–P
đm2
(Số ghi công suất hai đốn
bị mờ). U
MN
= 150V (không đổi).
Khi các khóa K
1
, K
2
đóng, K
3
mở. Ampe kế chỉ 0, 3A.
Khi khóa K
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.
\5-2>(2 điểm)
G
1
Hai gương phẳng G
1
và G
2
được bố trí hợp với
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
?
************Hết*************

 O##gQch!
"#$%&('$%&D
\5-&1 (4.0 điểm)
1. (1,5 điểm)
Viết phương trình đường đi của từng người:
An: S
1
= 5t; Bình: S
2
= 15(t – 1) = 15t – 15 (0,5 đ)
Khi gặp nhau : S
1
= S
2

⇒
5t = 15t - 15
⇒
t =1,5(h) (1,0đ)
A

N
R R
+
_
U
1
2
M
C
D
Đ
1
Đ
2
K
1
K
3
M
N
A
K
2
.
A
.
B
α
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
2. (2.5 điểm)

Viết được phương trình :
1 2
S S−
= 5 (0,5đ)
• S
1
- S
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.
\5-$( 4,0 điểm)
a, Điện trở của dây MN : R
MN
=
l
ρ
S

=
7
7
4.10 .1,5
10
−
−
= 6 (
Ω
). (0,5 đ)
b, 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 MC với R
MC
= x.
- Do dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C nên :
I
1
> I
2
, ta có :

1
R 1 1 1
U = R I = 3I
;
2
R 2 2 1
1
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
MC
+ U
CN
= 7
⇒

3 3 1
x. + (6 - x)( + ) = 7
x x 3
(0,5 đ)

⇒
x
2
+ 15x – 54 = 0 (*) (0,5 đ)
- Giải pt (*) và lấy nghiệm dương kl((
Ω
). (0,5 đ)
Vậy con chạy C ở chính giữa dây MN
\5-(?4 .0.điểmC
Đổi m
0

= 260g=0,26kg
Gọi khối lượng nước ở nhiệt độ 50
0
C cần lấy là m
1
vậy khối lượng nước ở 0
0
C cần lấy
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 :
Q
0
= c
0
m
0
(20-10) = 10 c
0
m
0
(J) (0,5 đ)
Nhiệt lượng tảo ra của m
1
kg nước từ nhiệt độ 50

0
C xuông 10
0
C là
Q
1
= m
1
c
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
1
= Q
2
thay vào ta có : 10 c
0
m
0
+ 40m
1
c
1
=15c
1
-10 m
1
c
1
(0,5 đ)
Thay só vào ta có :
10.880.0,26 + 40 . 4200.m
1

=15.4200-10.4200m
1 -

(0,5 đ)
Giải phương trình ta được m
1
= 0,289kg (0,5 đ)
Khối lượng nước cần lấy ở 0
0
C là m
2
=1,211kg (0,5 đ)
\5-D1 (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
đm1
=
2 2
dm1
1
U 100
20(W)
R 500
= =
(1,0đ)
A
N
R R
+
_
U
1
2
M
C
D

Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
- Khi các khoá K
2
, K
3
đóng, K
1
mở thì hai bóng đèn mắc song song với nhau vào hiệu điện
thế 150V.
(Học sinh vẽ lại được mạch điện, hoặc nói được như trên) (1,0đ)
- Khi đó ta có công suất tiêu thụ của toàn mạch là:
P =U.I
A2
=150.0,54=81(W). (0,5 đ)
- Công suất tiêu thụ của đèn 1 lúc này là:P
1
=
2 2
1
U 150
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
= =
(1,0đ)
\5-2( 2đ)
08(0,5 đ)-Vẽ A
’
là ảnh của A qua gương G
2
bằng cỏch lấy A
’
đối xứng với A qua G
2

- Vẽ B
’
là ảnh của B qua gương G
1
bằng cách lấy B
’
đối xứng với B qua G
1
 - Nối A
’
với B
’
cắt G
2
ở I, cắt G
1
ở J
- Nối A với I, I với J, J với B ta được đường đi của tia sỏng cần vẽ

G
1
(0,5 đ)
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
2
=16cm, A
1
A
2
= 20cm
Ta thấy: 20
2
=12
2
+16
2
Vậy tam giỏc AA
1
A
2
là tam giỏc vuụng
tại A suy ra gỳc A = 90
0

(0,5đ)
.
A
α

.A
2

.A
1

.
A
.
B
α
. B
’

.
A
’
J
I
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Ghi chú: H^c sinh giải cách khác đúng vẫn được điểm tối đa.
Z+''''''''''''''''''''''''''''''''''

mQ
PnoTP
Đề chính thức
Pno
 !pP
G;,qL$%&&'$%&$'#)*+,-1Qch
, /-0*1&2%3,4+?r,)*/rB3,F+A9C


<=& ?DA-B;C> 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
.
<=$ ?DA-B;C> Để có 1,2 kg nước ở 36
0
C, người ta trộn một khối lượng m
1
nước ở 15
0
C với
khối lượng m
2
nước ở 99

0
C. Hỏi khối lượng nước cần dùng của mỗi loại. Biết nhiệt dung riêng
của nước là c
n
= 4200J/kg.K.
<=( ?DA-B;C> Có hai xe cùng xuất phát từ A và chuyển
động đều. Xe thứ nhất chuyển động theo hướng ABCD
(hình H.1) với vận tốc v
1
= 40 km/h. Ở tại mỗi địa điểm B
và C xe đều nghỉ 15 phút. Hỏi:
a) Xe thứ hai chuyển động theo hướng ACD phải đi với
vận tốc v
2
bằng bao nhiêu để có thể gặp xe thứ nhất tại C.
b) Nếu xe thứ hai nghỉ tại C với thời gian 30 phút thì phải đi với vận tốc là bao nhiêu để về D
cùng lúc với xe thứ nhất?
Biết AB=CD=30 km, BC=40 km.
<=D ?DA-B;C>
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
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
b) Đóng khóa K, tìm số chỉ của các ampe kế.
<=2 ?DA-B;C> 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?
's'
mQ
PnoTP
Đề chính thức
 O##gQch
,-L,q*,qLW-*,/-t-LM3,=6]*XI3!
G;,qL$%&&'$%&$
<= f-J=*/ -B;
&
?DAC
a) Qua chỉ số của áp kế áp suất tác dụng lên vỏ tàu ngầm giảm p

2
< p
1
, tức
là cột nước ở phía trên tàu ngầm giảm. Vậy tàu ngầm đã nổi lên.
b) Áp dụng công thức
p
= d.h rút ra h =
p
d
Độ sâu tàu ngầm ở thời điểm trước là: h
1
=
1
p
d
=
2020000
196
10300
m=
Độ sâu tàu ngầm ở thời điểm sau là: h
2
=
2
p
d
=
860000
83,5

10300
m=
2,0
2,0
$
?DAC
- 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
2
nước nóng 90
0
C tỏa ra:
Q
2
= m
2
.c (t
2
– t)

- Theo định luật bảo toàn nhiệt lượng: Q
1
= Q
2
, ta có:
m
1
.c(t – t
1
) = m
2
.c(t
2
– t), hay:
m
1
(36 – 15) = m
2
(99 – 36)
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
(
?DAC
a) AC
2
= AB
2
+ BC
2
= 2500
 AC = 50 km
Thời gian xe 1 đi đoạn AB là:
t
1
=AB/v
1
= 40/40 = 3/4 h.
Thời gian xe 1 nghỉ tại B, C là:

2,5
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
15 phút = 1/4 h.
Thời gian xe 1 đi đoạn BC là :
t
2
=BC/v
1
= 40/40 = 1 h
+ Trường hợp 1: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1
vừa tới C:
Vận tốc xe 2 phải đi v
2
= AC/ (t
1
+1/4 +t
2
)
= 50/ (3/4 + 1/4 + 1) =25 km/h.
+ Trường hợp 2: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1 bắt đầu rời khỏi C:
Vận tốc xe 2 phải đi v
2’
= AC/ (t
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’’
= (AC+CD)/ t
4
=(50+30)/ 2,5 = 32 km/h.
1,5
D
?DAC
a) Khi khóa K

mở, mạch điện
trở thành (xem
H.3):
Vì I
3
= 1,5A nên U
3
= I
3
R
3
= 1,5 × 9 = 13,5 (V).
Vậy hiệu điện thế trên hai đầu điện trở R
1
và R
2
là:
U
12
= U – U
3
= 36 – 13,5 = 22,5(V)
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
U
R
I
= = = Ω
Vậy điện trở R
4
có giá trị là: R

4
= R
4,5
– R
5
= 18 – 12 = 6(Ω)
b) Khi khóa K đóng, mạch điện
tương đương là (xem H.4):
Điện trở tương đương của R
2
và R
4
là:

2
2,4
6
3( )
2 2
R
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
CD CD
U U U
U
U
I A
R R R R
+
= = = = = =
+ +
Suy ra U

CD
= I
1
R
CD
= 3,6 × 6 = 21,6(V)
Vậy
5 3
5
21,6
1,8( )
12
CD
U
I I A
R
= = = =
2,0
2,0
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
5
2 4
1,8
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
?DAC
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
=0,5(A)
Có hai cách mắc mạch điện:
- Cách 1: R
1
ntR
2
nt Đ

I =
2 1
1 2 3
4
U U
R R R
R R R I
⇒ = − − = Ω
+ +
- Cách 2: (R
1
//Đ) nt R
2
I
1
=
1
d
U
R
= 0,75A, U
2
= 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.
2,5
1,5
's'
mQ
PnoTP
Đề chính thức
Pno
 !pP

G;,qL$%&$'$%&(
#)*+,-1Qch
, /-0*1&2%3,4+?r,)*/rB3,F+A9C
<=& ?DA-B;C
Hai học sinh định dùng một tấm ván dài 2,6m kê lên một đoạn sắt tròn để chơi trò bập
bênh. Học sinh A cân nặng 35kg, học sinh B cân nặng 30kg. Hỏi nếu hai em muốn ngồi xa
nhau nhất để chơi một cách dễ dàng, thì đoạn sắt phải đặt cách A một khoảng bằng bao nhiêu?
<=$ ?DA-B;C
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông và bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại
A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B với AB = 1km thì bơi quay lại, sau 20 phút tính từ
lúc xuất phát thì gặp quả bóng tại C với BC = 600m. Coi nước chảy đều, vận tốc bơi của vận
động viên so với nước luôn không đổi.
a. Tính vận tốc của nước chảy và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược
dòng.
b. Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi, tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi
xuôi cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận
động viên.
<=( ?DA-B;C
Một khối nhôm hình hộp chữ nhật có kích thước là (5 x 10 x 15)cm.
a. Cần cung cấp cho khối nhôm đó một nhiệt lượng là bao nhiêu để nó tăng nhiệt độ từ
25
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
.
<=D ?$A-B;C
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.
<=2 ?EA-B;C
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 =
1
2
CB. Tính cường độ dòng điện chạy
qua ampe kế.
c. Xác định vị trí con chạy C để cường độ dòng điện qua ampe kế là
1
3
A.

'sb
mQ
PnoTP
 O#
,-L,q*,qLW-*,/-t-LM3,=6]*XI3!
#g1Qch
G;,qL$%&$'$%&(
<= f-J=*/ -B;
&
?DAC
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.
0,5
0,5
0,5
A C B
+

−

−
U

−
D
A

−
R
1
R
2
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
<= f-J=*/ -B;
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)
Từ (1) và (2) ta có:
6
2,6
7

OB OB+ =

⇒
OB = 1,4 (m)
⇒
OA = 1,2(m).
0,5
0,5
0,5
1,0
$
?DAC
a. Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng, vận tốc
dòng nước chính là vận tốc quả bóng.
v
nước
= v
bóng
=
AC
t
=
1
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)
Thời gian bơi ngược dòng:
0,6
1,2
n
n nuoc
BC BC
t

v v v v
= = =
− −
(2)
Theo bài ra ta có :
1
3
x n
t t+ =
(3)
Từ (1), (2) và (3) ta có :
1 0,6 1
1,2 1,2 3v v
+ =
+ −

⇔
v
2
– 4,8v = 0
⇔
v = 4,8 km.
Vậy vận tốc khi xuôi dòng v
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
(
?DAC
a. Thể tích của khối nhôm V
nh
= 5.10.15 = 750cm
3
= 75.10
-5
(m
3
)
Khối lượng của nhôm m
nh

= V

nh
D
nh
= 75.10
-5
.2700 = 2,025 (kg)
Nhiệt lượng thu vào của nhôm: Q
nh
= m
nh
c
nh
(t
2nh
– t
1nh
) = 311.850 (J).
b. Khối lượng của nước m
n
= 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
2 1
n
n n
n n
Q
t t
m c
= +
= 91,875
0
C.

Vậy nước không sôi được.
0,5
0,5
1
0,5
0,5
0,5
0,5
D
?$AC
Giả sử cần cắt dây thành n đoạn bằng nhau (n nguyên dương).
Khi đó điện trở mỗi đoạn là
R
n
.
Khi mắc các đoạn song song ta có:
2
d 1 2
1 1 1 1

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

0,5
0,5
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
<= f-J=*/ -B;
⇒

td
R
n
R
=

⇒

126
36 6
3,5
n = = =
(loại n = - 6).
Vậy cần cắt dây dẫn đó thành 6 đoạn.
1,0
2
?EAC
Đổi đơn vị của tiết diện S: 0,1 mm
2
= 0,1. 10
-6
m
2
.
a. Điện trở của dây dẫn AB: R
AB
=
6
6

0,4.10 .1,5
6
0,1.(10 )
l
S
ρ
−
−
= = Ω
.
b. Vì AC=
1
2
CB nên:
1
2
AC
CB
R R
R R
=
=
1
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
;
2
R 2 2 1
1
U = R I = 6(I - )
3
;
U

AB
= U
AD
+ U
DB
= U
R1
+ U
R2
= 7 (V)

⇒
1 1
1
3I + 6(I - ) = 7
3
⇒
I
1
= 1(A)
+ Do R
1
và x mắc songsong nên:

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 kl((
Ω
). Vậy con chạy C ở vị trí sao cho
1
6
AC x
CB x
= =
−
hay AC= CB, nghĩa là C ở chính giữa dây AB (AC= 0,75 m).
* Trường hợp 2: Dòng điện qua ampe kế theo chiều từ C đến D
⇒

I
1
< I
2
, ta có:

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)

⇒

7)
3
1
6(I3I
11
=++

⇒
I
1
= 5/9 (A)
+ Do R
1
và x mắc song song nên:

3x
5
9x
15
x
RI
I
11
x
===
U
AB
= U
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 k≈&@7!(
Ω
). Vậy con chạy C ở vị trí sao
cho
6
AC x
CB x
=
−
= 0,425 hay AC= 0,45m.
0,5
1,0

1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
A C B
+

−
−
U

−
D
A

−
R
1
R
2
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
<= f-J=*/ -B;
's'
Q
T#u


<=&?DA-B;C1


<=$1?DA-B;C
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.
<=(1?EA-B;C
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
= R
5
= 2

Ω
, R
3
= 1
Ω
.
Điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể.
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm có 2 trang)
K THI CH GII
NĂM HỌC 2010 – 2011
#)*1Qch !b
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 18 tháng 02 năm 2011
ÞÞ
(Hình.
2)
R
3
R
2
R
4
K
A
+
-
B
R
1

R
5
Một thanh đồng chất tiết diện đều, có khối lượng 10kg,
chiều
dài l. Thanh được đặt trên hai giá đỡ A và B như hình vẽ
( Hình.1). Khoảng cách BC =
1
7
l
. Ở đầu C người ta buộc một vật
nặng hình trụ có bán kính đáy 10cm, chiều cao 32cm, trọng lượng
riêng của chất làm vật nặng hình trụ là d = 35000N/m
3
. Lực ép của
thanh lên giá đỡ A bị triệt tiêu.
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)
1/ Khi khoá K mở. Tính :
a) Điện trở tương đương của cả mạch.
b) Số chỉ của ampe kế.
2/ Thay điện trở R
2
và R
4
lần lượt bằng điện trở R
x

và R
y
, khi khoá K đóng và mở
ampe kế đều chỉ 1A. Tính giá trị của điện trở R
x
và R
y
trong trường hợp này.
<=D1?DA-B;C
Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f
cho ảnh thật A'B' hứng được trên một màn E đặt song song với thấu kính. Màn E cách
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.
<=21?$A-B;C
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
A
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
 O#
Môn1Qchb
Ngày thi 18 /02 /2011
TP  O# S#
1 ( 4đ)



* Gọi P là trọng lượng của thanh AC
- P
1
là trọng lượng đoạn BC: P
1
=
1
7
P
, P
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
: d
1
=
1
14
l

* Vì lực ép của thanh lên điểm A bị triệt tiêu nên theo điều kiện cân bằng lực ta
có phương trình cân bằng lực sau :
P
1
d
1
+ Fd
3
= P
2
d
2
(1)
* Vì vật nằm lơ lửng trong lỏng chất lỏng nên :
F = V.d – Vd
x
= V(d – d
x
) (2)
Từ (1) và (2) ta có :
P
1
d
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
14
P
V
( 3 )
với P = 10. m
V = S .h =
2

. .R h
π
= 3,14 .0,1
2
.
0,32 = 0,01(m
3
)
Thay vào ( 3) ta có
d
x
= 35000 -
3
35.100
10.000( )
14.0,01
N
m
=
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
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
1
) = 2
×
4200.( 100 - 25) = 630000(J)
0,25đ
0,25đ
Q
T#u

N m h c: 2010 - 2011ă ọ

"#$%&%'$%&&
A B C

P
2
d
2

d
1

A B C

P
2
P
1
F







P
1
F

d
3
A B C

P
2
P
1
F







P
2
d
2

d
1

A B C

P
2
P
1

F







P
1
F
d
3
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)
2.2
( 2đ)
Vì Q
2
> Q
1
nên hơi nước ngưng tụ hoàn toàn và nhiệt độ cân bằng t < 100
0
C.
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
×
2,3.10
6
= 920000J
Nếu 2,1kg nước tăng nhiệt độ đến 100
0
C thì thu nhiệt lượng là:

Q
4
= mC(100 – t) = 2,1
×
4200.( 100 - 54,65) = 399987(J)
V ì Q
3
> Q
4
nên chỉ có một phần hơi nước ngưng tụ và nhiệt độ cân bằng là
t
’
= 100
0
C
Khối lượng hơi nước ngưng tụ là:

4
4
6
399987
0,17( )
2,3.10
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
2
nt R
4
) }nt R
5

Điện trở R

13
:
R
13
= R
1
+ R
3
= 3 + 1=4(
Ω
)
Điện trở R
24
:
R
24
= R
2
+ R
4
= 2 + 2= 4(
Ω
)
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
A
R
= =
Vì R
5
nt R
1234

nên I
5
= I
1234
= I = 5A
Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song :
U
1234
= I
1234
×
R
1234
= 5
×
2 = 10(V)
Vì R
13
// R
24
nên U
23
= 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
3
) // ( R
x
nt R
y
)
Cường độ dòng điện qua cả mạch:

0,5đ

0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
Bộ đề + Đáp án thi học sinh giỏi môn Vật lý – lớp 9 (Cấp Tỉnh & Huyện)

1 3
5
1 3
( ).( )
x y
x y
U
I
R R R R
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
13
// R
xy
nên :

2 1 3
1 3 x y

I R R
I R R R R
+
=
+ + +
hay
1 4
4
x y
I R R
=
+ +
=>
4
4
x y
R R
I
+ +
=
(2)
Từ (1) và (2) suy ra:

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
)]
Cường độ dòng điện trong mạch chính:

'
3
1
5

1 3
20
.
.
y
x
x y
I
R R
R R
R
R R R R
=
+ +
+ +

'
20
3
2
3 1
y
x
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
I R
I R R
=
+

'
1 3

3
x
I R
=
+
hay
'
3
3
x
R
I
+
=
(4)
Từ (3) và (4) suy ra:

3
3
x
R+
=
20(3 )(13 )
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
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
4 ( 4đ)

4.1
( 2đ)
- Vẽ hình
0,75đ