Bộ đề thi học sinh giỏi vật lý huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau

PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2007-2008
MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề)
Bài 1 (3 điểm)
Hai vật A và B chuyển động thẳng đều với vận tốc lần lượt là v
1
= 3m/s; v
2
= 4m/s dọc theo
hai đường thẳng vuông góc với nhau tại O và cùng di chuyển về phía O. Tại thời điểm t = 0 vật A,B
cách O một đoạn OA = 30cm; OB = 20cm
Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai vật A,B và thừoi điểm mà hai vật có khoảng cách ngắn
nhất.
Bài 2 (4 điểm)
Người ta đun nước nóng trong thùng bằng một bếp điện có công suất 1,2kW. Sau thời gian 3
phút nước trong thủng nóng lên từ 80
0
C lên 90
0
C, sau đó ngắt điện thì thấy sau mỗi phút nước trong
thùng nguội đi 1,5
0
C. Cho biết nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn và bỏ qua sự
hấp thụ nhiệt của thùng.
Tính khối lượng của nước trong thùng, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K
Bài 3 (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ.
Với U không đổi, các bóng đèn Đ
1
loại 6V-3W

, Đ
2
loại 12V-12W, Đ
3
loại 12V-6W
a/ Các bóng đèn có sáng bình thường không, giải thích?
b/ Muốn cho các bóng đèn này sáng bình thường thì phải
mắc thêm một điện trở R bằng bao nhiêu và mắc như thế nào?
Bài 4 (3 điểm)
Một bếp dầu hỏa có hiệu suất 30%
a/ Tính nhiệt lượng toàn phần mà bếp tỏa ra khi đốt cháy hết 30g dầu hỏa?
b/ Với lượng dầu nói trên có thể đun sôi được bao nhiêu lít nước từ 30
0
C trong một cái ấm
nhôm. Bỏ qua nhiệt lượng hấp thụ của ấm.
Biết năng suất tỏa nhiệt của dầu 44.10
6
J/kg và nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K
Bài 5 (3 điểm)
Hai vòng dây A và B có thể quay quanh O
trong mặt phẳng nằm ngang (hình vẽ). Vòng dây A kín
làm bằng nhôm, vòng dây B hở làm bằng đồng.
Hiện tượng gì xãy ra khi đưa cực N của nam
châm lại gần từng vòng dây, giải thích?
Bài 6 (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ,
1 2 3 4
15 ; 10R R R R= Ω = = = Ω
. Dòng điện
qua dây CB là 3A. Tính hiệu điện thế U

giữa A và B.
ĐỀ CHÍNH THỨC
A
B
U
A
B
D
C
R
1
R
2
R
4
R
3
U
Đ
1
Đ
2
Đ
3
Đáp án
Bài 1 (3 điểm)
Hai vật A và B chuyển động thẳng đều với vận tốc lần lượt là v
1
= 3m/s; v
2

= 4m/s dọc theo
hai đường thẳng vuông góc với nhau tại O và cùng di chuyển về phía O. Tại thời điểm t = 0 vật A,B
cách O một đoạn OA = 30cm; OB = 20cm
Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai vật A,B và thừoi điểm mà hai vật có khoảng cách ngắn
nhất.
Giải
Quãng đường vật A đi được trong t giây:
1 1 1
AA . 3s v t t= = =
Quãng đường vật B đi được trong t giây:
2 1 2
. 4s BB v t t= = =
Khoảng cách hai vật A,B sau t giây:
2 2 2 2 2 2
1 1
2 2
( ) ( ) (30 3 ) (20 4 )
25 260 1300
d AO AA BO BB d t t
d t t
= − + − ⇔ = − + −
⇔ = − +
2 2
25 260 (1300 ) 0t t d⇒ − + − =

Phương trình có nghiệm khi:
' 2 2 2 2
( 130) 25(1300 ) 16900 32500 25 25 15600 0d d d∆ = − − − = − + = − ≥
2 2
25 15600 624d d⇒ ≥ ⇒ ≥

d
min
=
624 4 39=
Thời điểm khi khoảng cách giữa chúng ngắn nhất là
4 39
m.
2 2 2
(4 39) 25 260 1300 25 260 676 0 5,2t t t t t s
= − + ⇔ − + = ⇒ =
Bài 2 (4 điểm)
Người ta đun nước nóng trong thùng bằng một bếp điện có công suất 1,2kW. Sau thời gian 3
phút nước trong thủng nóng lên từ 80
0
C lên 90
0
C, sau đó ngắt điện thì thấy sau mỗi phút nước trong
thùng nguội đi 1,5
0
C. Cho biết nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn và bỏ qua sự
hấp thụ nhiệt của thùng.
Tính khối lượng của nước trong thùng, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K
Giải
Gọi khổi lượng của nước trong thùng la m(kg)
- Khi không đun mỗi phút nước nguội đi
0
1,5t C∆ =
nên suy ra nhiệt lượng hao phí tỏa ra môi
trường xung quanh mỗi phút là:
1,5

hp
Q mc t mc= ∆ =
, suy ra trong 3 phút :
3.1,5 4,5
hp
Q mc mc= =
Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 3 phút
. 1200.3.60 216000
toa
Q P t J= = =
Nhiệt lượng mà nước thu vào trong 3 phút
.(90 80) 10
thu
Q mc mc= − =
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
toa thu hp
Q Q Q= +
216000
216000 10 4,5 14,5 3,55
14,5.4200
mc mc mc m kg⇔ = + = ⇒ = ≈
Bài 3 (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ.
Với U không đổi, các bóng đèn Đ
1
loại 6V-3W
, Đ
2
loại 12V-12W, Đ
3

loại 12V-6W
a/ Các bóng đèn có sáng bình thường không, giải thích?
b/ Muốn cho các bóng đèn này sáng bình thường thì phải
mắc thêm một điện trở R bằng bao nhiêu và mắc như thế nào?
Giải
a). Dựa vào đề bài ta có các số liệu định mức:
A-
-
A
1
B
B
1
O
d
U
Đ
1
Đ
2
Đ
3
Đ
1
:
1
1 1
1
6 ; 0,5A
dm

dm dm
dm
P
U V I
U
= = =
Đ
2
:
2
2 2
2
12 ; 1A
dm
dm dm
dm
P
U V I
U
= = =
Đ
3
:
3
2 3
3
12 ; 0,5A
dm
dm dm
dm

P
U V I
U
= = =
Để đèn sáng bình thường thì
1 2 3dm dm dm
I I I= +
. Nhưng dựa vào số liệu đề bài cho thì ta
thấy:
0,5 1 0,5≠ +
, do đó các bóng đèn sẽ sáng không bình thường.
b). Để các bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua mạch chính phải bằng 1,5A. Khi
đó ta phải giảm điện trở của đèn 1 bằng cách mắc thêm một điện trở R song song với đèn 1.
Khi đó: U
đm1
= 6V; I = I
đm1
+ I
R
= 1,5A
⇒
I
R
= 1,5 – I
đm1
= 1,5 – 0,5 = 1ª
Suy ra:
1
6
6

1
dm
R
U
R
I
= = = Ω
Bài 4 (3 điểm)
Một bếp dầu hỏa có hiệu suất 30%
a/ Tính nhiệt lượng toàn phần mà bếp tỏa ra khi đốt cháy hết 30g dầu hỏa?
b/ Với lượng dầu nói trên có thể đun sôi được bao nhiêu lít nước từ 30
0
C trong một cái ấm
nhôm. Bỏ qua nhiệt lượng hấp thụ của ấm.
Biết năng suất tỏa nhiệt của dầu 44.10
6
J/kg và nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K
Giải
Ta có:
30% 0,3H = =
;
0 0 6
1 2
30 0,03 ; 30 ; 100 ; 44.10
d
J
m g kg t C t C q
kg
= = = = =
4200 ; ?

.
N
J
c m
kg K
= =
a). Nhiệt lượng khi đốt cháy hoàn toàn 30g dầu hỏa là:
6 6
. 44.10 .0,03 1,32.10
TP d
Q q m J= = =
b) Với hiệu suất 305 thì nhiệt lượng có ích dùng để đun nước là:
6 6
. 0,3.1,32.10 0,396.10 396000
C
C TP
TP
Q
H Q H Q J J
Q
= ⇒ = = = =
Khối lượng nước được đun sôi là:
2 1
396000
1,35
.( ) 4200.(100 30)
C
Q
m kg
c t t

= = =
− −
Bài 5 (3 điểm)
Hai vòng dây A và B có thể quay quanh O
trong mặt phẳng nằm ngang (hình vẽ). Vòng dây A kín
làm bằng nhôm, vòng dây B hở làm bằng đồng.
Hiện tượng gì xãy ra khi đưa cực N của nam
châm lại gần từng vòng dây, giải thích?
Giải
Nam châm không hút nhôm, đồng. Tuy nhiên do vòng dây A
kín nên khi đưa cực N của nam châm từ xa lại gần vòng dây
A thì làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuôn
dây biến thiên và xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây, khi đó vòng dây A sẽ trở thành một
nam châm và có cực S đối diện với cực N của thanh nam châm.
Do đó thanh nam châm sẽ hút vòng dây A và làm cho cả hệ thống sẽ quay ngược chiều kim
đồng hồ.
Còn khi đưa lại gần vòng dây B thì không có hiện tượng gì xãy ra.
Bài 6 (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ,
A
B
U
A
B
D
C
R
1
R
2

R
4
R
3
1 2 3 4
15 ; 10R R R R= Ω = = = Ω
. Dòng điện
qua dây CB là 3A. Tính hiệu điện thế U
giữa A và B.
Giải
Do hai điểm C,B có cùng điện thế
nên ta chập hai điểm này lại và chuyển
mạch thì ta có mạch điện như hình vẽ.
Giả sử chiều mạch điện như hình vẽ.
Dựa vào mạch điện ta thấy
Điện trở tương đương của mạch là:
3
3,4
5
2
R
R = = Ω
2,3,4 2 3,4
10 5 15R R R= + = + = Ω
1
D
7,5
2
T
R

R = = Ω
Cách 1:
Trở về mạch gốc: Tại nút C:
1 3CB
I I I= +
hay
3,4
1
15 10
U
U
= +
(1)
Tại nút B:
4CB
I I I= −
hay
3,4
1
7,5 10
U
U
= −
(2)
Cộng (1) với (2) :
3
2 10
15 7,5 15
U U U
U V= + = ⇒ =

Cách 2:
Ta có: I =
7,5
td
U U
R
=

Trở về mạch gốc:
4CB
I I I= −
(1)
Mặc khác:
2,3,4
2
4
15
2 2 2 30
U
U
R
I U
I = = = =
(2)
Thế (2) vào (1):
3
1 10
7,5 30 30
U U U

U V= − = ⇒ =

A
CBD
R
1
R
2
R
4
R
3
PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2009-2010
MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề)
Bài 1 (4 điểm)
Một chiếc xuồng máy khi chạy xuôi theo dòng trên một đoạn sông thẳng từ A đến B mất 10
phút và khi chạy ngược dòng từ A đến B mất 15 phút.
Nếu tắt máy để cho thuyền trôi theo dòng nước từ A đến B thì mất bao lâu? Cho biết xuồng
máy chuyển động với vận tốc không đổi khi xuôi dòng hoặc ngược dòng.
Bài 2 (4 điểm)
Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước trong một ấm nhôm có khối lượng 300g thì sau 10 phút nước
sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho biết
nhiệt dung riêng của nước là C
1
= 4200J/Kg.độ, của nhôm là C
2
= 880J/Kg.độ và nhiệt lượng do bếp
dầu cung cấp một cách đều đặn trong thời gian đun sôi.

Bài 3 (4 điểm)
Giữa hai đầu của một đoạn mạch điện có hiệu điện thế U không đổi, người ta mắc nối tiếp
một điện trở R với một bóng đèn Đ
1
thì đèn sáng bình thường và công suất điện của cả mạch là
12W. Nếu thay đèn Đ
1
bằng đèn Đ
2
có cùng công suất điện định mức như đèn Đ
1
thì đèn Đ
2
cũng
sáng bình thường nhưng công suất điện cả mạch chỉ bằng 8W.
a/ Tính tỷ số cường độ dòng điện qua R trong hai trường hợp trên.
b/ Tính công suất điện tiêu thụ trên mỗi đèn.
c/ Tính điện trở của mỗi đèn theo R.
d, Nếu Đ
1
, Đ
2
mắc song song rồi nối với r thì công suất mạch bằng bao nhiêu.
Bài 4 (4 điểm)
Một đèn chùm gồm 3 bóng đèn giống nhau, có cùng hiệu điện thế định mức U và hai công
tắc được mắc vào mạng điện có hiệu điện thế không đổi U. Vì mắc sai lầm nên lúc đóng một trong
hai công tắc thì cả 3 đèn đều sáng yếu, khi đóng công tắc còn lại thì chỉ có một đèn sáng bình
thường, còn hai đèn kia không sáng. Nếu đóng đồng thời cả hai công tắc thì chỉ có một đèn sáng
bình thường, hai đèn còn lại không sáng.
a/ Hãy vẽ sơ đồ mạch điện đó.

b/ Hãy vẽ lại mạch điện để 3 bóng đèn sáng bình thường khi dùng một công tắc.
Bài 5 (4 điểm)
Người ta dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời hẹp xuống đáy của
một cái giếng thẳng đứng. Hãy tính góc hợp bởi mặt gương và đường thẳng đứng, biết các tia sáng
mặt trời nghiêng một góc 30
0
so với mặt phẳng nằm ngang.
ĐỀ CHÍNH THỨC
Đáp án
Bài 1 (4 điểm)
Một chiếc xuồng máy khi chạy xuôi theo dòng trên một đoạn sông thẳng từ A đến B mất 10
phút và khi chạy ngược dòng từ A đến B mất 15 phút.
Nếu tắt máy để cho thuyền trôi theo dòng nước từ A đến B thì mất bao lâu? Cho biết xuồng
máy chuyển động với vận tốc không đổi khi xuôi dòng hoặc ngược dòng.
Giải
v1: là vận tốc của thuyền so với nước.
v2: là vận tốc của nước so với bờ.
Suy ra:
* khi xuôi dòng: Vận tốc của thuyền so với bờ:
V3 = V1 + V2 =
1
AB
t
(1) (V1 và V2 cùng phương cùng chiều)
* khi ngược dòng: Vận tốc của thuyền so với bờ:
V3 = V1 - V2 =
2
AB
t
(2) (V1 và V2 cùng phương ngược chiều)

Lấy (1) Trừ (2) ta được:
2
1 2
1 1
2. ( )v AB
t t
= −
2
1 2
1 1
.( )
2
AB
v
t t
⇒ = −
(3)
Từ (3)
2
1 2
1 1
2. ( )v AB
t t
= −
ta rút ra:
2 1 2
1 1 2
2 : ( ) 60
1 1
10 15

AB
v t t
= − = =
−
2
1 2
1 1
.( )
2 60
AB AB
v
t t
⇒ = − =
Khi thả trôi ca nô theo dòng nước: Vận tốc của ca nô khi thả theo dòng nước bằng vận tốc của nước
so với bờ. (v2) Thời gian ca nô đi từ A đến B là:
2
60
60
AB AB
t
AB
v
= = =
phút
Bài 2 (4 điểm)
Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước trong một ấm nhôm có khối lượng 300g thì sau 10 phút nước
sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho biết
nhiệt dung riêng của nước là C
1
= 4200J/Kg.độ, của nhôm là C

2
= 880J/Kg.độ và nhiệt lượng do bếp
dầu cung cấp một cách đều đặn trong thời gian đun sôi.
Giải
Nhiệt lượng mà nước và ấm hấp thụ lần đun thứ nhất là:
1 1 1 2 2
( ).Q m c m c t= + ∆
Nhiệt lượng mà nước và ấm hấp thụ lần thứ nhất là:
2 1 1 2 2
(2 ).Q m c m c t= + ∆
Nhiệt mà bếp tỏa ra môi trường một cách đều đặn, có nghĩa là đun càng lâu nhiệt độ tỏa ra càng
nhiều. Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong hai lần đun:
1 1
.Q k t=
;
2 2
.Q k t=
(k – là hệ số tỉ lệ nào đó).
Mà nhiệt do bếp tỏa ra trong mỗi lần đun bằng với nhiệt lượng mà nước và ấm hấp thụ vào:
1 1 1 2 2
. ( ).k t m c m c t= + ∆
(1)
2 1 1 2 2
. (2 ).k t m c m c t= + ∆
(2)
Lập tỉ số:
2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1
1 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2
2 ( )(2)
1

(1)
t m c m c m c m c m c m c
t m c m c m c m c m c m c
+ + +
= = = = +
+ + +
Suy ra:
1 1
2 1
1 1 2 2
(1 )
m c
t t
m c m c
= +
+
4200 4200
10(1 ) 10.(1 ) 19,4
4200 0,3.880 4464
= + = + =
+
phút
Bài 3 (4 điểm)
Giữa hai đầu của một đoạn mạch điện có hiệu điện thế U không đổi, người ta mắc nối tiếp
một điện trở R với một bóng đèn Đ
1
thì đèn sáng bình thường và công suất điện của cả mạch là
12W. Nếu thay đèn Đ
1
bằng đèn Đ

2
có cùng công suất điện định mức như đèn Đ
1
thì đèn Đ
2
cũng
sáng bình thường nhưng công suất điện cả mạch chỉ bằng 8W.
a/ Tính tỷ số cường độ dòng điện qua R trong hai trường hợp trên.
b/ Tính công suất điện tiêu thụ trên mỗi đèn.
c/ Tính điện trở của mỗi đèn theo R.
d, Nếu Đ
1
, Đ
2
mắc song song rồi nối với r thì công suất mạch bằng bao nhiêu.
Giải
a,
5,1
8
12
.
.
2
1
2
1
2
1
====
P

P
IU
IU
I
I
b, P = P
Đ
+ P
R
=> P - P
Đ
= P
R
Cách 1: 12 - P
Đ
= I
1
2
.R = (1,5.I
2
)
2
R (vì I
1
=1,5I
2
)
Cách 2: 8 - P
Đ
=I

2
2
.R
Chia 2 vế:
WP
P
P
Đ
Đ
Đ
8,425,2
8
12
=⇒=
−
−
c, Vì đèn và R mắc nối tiếp
R
Đ Đ
P R
P R
=
(1)
- Khi mắc Đ
1
: P
R


= P - P

Đ
= 12 - 4,8 = 7,2W (2)
Thay (2) vào (1):
1
1
7,2 2
4,8 3
Đ
Đ
R
R R
R
= ⇒ =
- Khi mắc đèn 2: P
R


= P - P
Đ
= 8 - 4,8 = 3,2W (3)
Thay (3) vào (1):
2
2
3,2 3
4,8 2
Đ
Đ
R
R R
R

= ⇒ =
d, Khi 2 đèn mắc song song.
2
1 2
1 2
6 13
(1)
13 19
Đ Đ
Đ tm Đ
Đ Đ
R R
R r R r R r U
R R r
= = ⇒ = + = +
+
Trường hợp chỉ mắc Đ
1
nối tiếp với r thì: P
tm
=
W
r
U
rr
U
12.
5
3
3

2
22
==
+
=>
20
3
5.12
2
==
r
U
Thay vào (1) ta có P
tm
=
W7,1320.
19
13
=
Bài 4 (4 điểm)
Một đèn chùm gồm 3 bóng đèn giống nhau, có cùng hiệu điện thế định mức U và hai công
tắc được mắc vào mạng điện có hiệu điện thế không đổi U. Vì mắc sai lầm nên lúc đóng một trong
hai công tắc thì cả 3 đèn đều sáng yếu, khi đóng công tắc còn lại thì chỉ có một đèn sáng bình
thường, còn hai đèn kia không sáng. Nếu đóng đồng thời cả hai công tắc thì chỉ có một đèn sáng
bình thường, hai đèn còn lại không sáng.
a/ Hãy vẽ sơ đồ mạch điện đó.
b/ Hãy vẽ lại mạch điện để 3 bóng đèn sáng bình thường khi dùng một công tắc.
Thì cách giải là:
a) Vẽ hai đèn song song nhau rồi mắc nối tiếp với đèn thứ 3
Vẽ khóa K1 trước mạch song song, vẽ K2 song song với đoạn mạch song song hai

đèn để tạo ra đoản mạch khi khóa này đóng.
b) Vẽ 3 đèn song song, 1 khóa trong mạch chính
Bài 5 (4 điểm)
Người ta dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời hẹp xuống đáy của
một cái giếng thẳng đứng. Hãy tính góc hợp bởi mặt gương và đường thẳng đứng, biết các tia sáng
mặt trời nghiêng một góc 30
0
so với mặt phẳng nằm ngang.
Giải
- Dựng tia tới hợp với đường thẳng nằm ngang một góc 30
0
.
- Dựng tia phản xạ hợp với mặt đưởng thẳng nằm ngang
một góc 90
0
.
- Dựng tia phân giác của góc SIN. Tia KI chính là pháp
tuyến với gương tại I
- Dựng gương G
1
vuông góc với KI tại I. Gương G
1
chính là gương cần dựng.
Ta có góc KIM = 90
0
. Do đó:
·
·
·
0 0 0

90 60 30MIN KIM KIN= − = − =
Bài 1: 1h
Bài 2: 19,4 phút
Bài 3: a) I
1
/I
2
= 3/2 hay I
1
=1,5I
2
b) P
R
+ P
Đ
= 12 Trường hợp đèn 1
P
’
R
+ P
Đ
= 8 Trường hợp đèn 2
Từ trường hợp 1 ta có: I
2
1
R + P
Đ
=12 (1)
Từ trường hợp 2 ta có: I
2

2
R + P
Đ
=8 (2)
Mà I
1
= 1,5 I
2
thay vào (1) tính được P
đ
= 4,8 W
c) R
đ1
= 2/3 R , R
đ2
= 3/2R
Bài 4:
a) Vẽ hai đèn song song nhau rồi mắc nối tiếp với đèn thứ 3
Vẽ khóa K
1
trước mạch song song, vẽ K
2
song song với đoạn mạch song song hai đèn để tạo
ra đoản mạch khi khóa này đóng.
b) Vẽ 3 đèn song song, 1 khóa trong mạch chính
Bài 5: 30
0
0
30
0

60
0
60
S
I
N
K
G
M
PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2010-2011
MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề)
Bài 1 (5 điểm)
Một môtô chuyển động trên một đoạn đường thẳng A,B. Trên nửa đoạn đường A,B môtô
chuyển động với vận tốc v
1
= 40km/h. Trên nửa quãng đường còn lại, môtô đi nửa thời gian đầu với
vận tốc v
2
= 30km/h và nửa thời gian sau đi với vận tốc v
3
= 32km/h. Tính vận tốc trung bình của
mô tô trên quãng đường AB.
Bài 2 (5 điểm)
Trong nhiệt lượng kế có chứa m
1
= 4kg nước ở 25
0
C, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế một

miếng đồng và một miếng thép có khối lượng tổng cộng m = 3kg và ở cùng ở 100
0
C. Khi có sự cân
bằng nhiệt, nhiệt độ của nước tăng lên thêm 5
0
C.
Tính khối lượng của đồng và thép, biết nhiệt dung riêng của nước là C
1
= 4200 J/kg.K, nhiệt
dung riêng của đồng là C
2
= 380 J/kg.K, nhiệt dung riêng của thép là C
3
= 460 J/kg.K.
Bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường xung quanh và sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế.
Bài 3 (5 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. U
AB
= 24V không đổi, hai bóng đèn Đ
1
, Đ
2
giống nhau
loại 6V-3W, bóng đèn Đ
3
loại 12V-3W, R
x
là mộ biến trở con chạy.
a/ Khi các bóng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện.
b/ Xác định điện trở của biển trở R

X
để công suất tiêu thụ trên điện trở này là cực đại.
Bài 4 (5 điểm)
Để mắc đường dây tải điện từ điểm A đến điểm B người ta cần 1000kg dây đồng. Muốn
thay dây đồng bằng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền tải điện thì cần ít nhất bao nhiêu
kg nhôm ? Cho biết khối lượng riêng của đồng D
1
= 8900kg/m
3
, của nhôm D
2
= 2700kg/m
3
, điện trở
suất của đồng
8
1
1,7.10 .m
ρ
−
= Ω
, của nhôm
8
2
2,8.10 .m
ρ
−
= Ω
.
Đ

1
Đ
2
Đ
3
R
x
A B
ĐỀ CHÍNH THỨC
Đáp án
Bài 1 (5 điểm)
Một môtô chuyển động trên một đoạn đường thẳng A,B. Trên nửa đoạn đường A,B môtô
chuyển động với vận tốc v
1
= 40km/h. Trên nửa quãng đường còn lại, môtô đi nửa thời gian đầu với
vận tốc v
2
= 30km/h và nửa thời gian sau đi với vận tốc v
3
= 32km/h. Tính vận tốc trung bình của
mô tô trên quãng đường AB.
Giải
Tóm tắt:
1 2 3
40 / ; 30 / ; 32 / ; ?
tb
v km h v km h v km h v= = = =
Ta có:
1
1

1
2
40 80
S
S S
t h
v
= = =
;
2 3 2 3
2 3
2 3 2 3
2
30 32 124
S
S S S S S
t t h
v v v v
+
= = = = = =
+ +
Vậy :
1 2 3
2. 31 20.2. 71
80 124 2480 2480
S S S S S
t t t h
+
+ + = + = =
Do đó:

1 2 3
1 2 3
2480
34,93 /
71
71
2480
tb
S S S S S
v km h
S
t t t S
+ +
= = = =
+ +
Bài 2 (5 điểm)
Trong nhiệt lượng kế có chứa m
1
= 4kg nước ở 25
0
C, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế một
miếng đồng và một miếng thép có khối lượng tổng cộng m = 3kg và ở cùng ở 100
0
C. Khi có sự cân
bằng nhiệt, nhiệt độ của nước tăng lên thêm 5
0
C.
Tính khối lượng của đồng và thép, biết nhiệt dung riêng của nước là C
1
= 4200 J/kg.K, nhiệt

dung riêng của đồng là C
2
= 380 J/kg.K, nhiệt dung riêng của thép là C
3
= 460 J/kg.K.
Bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường xung quanh và sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế.
Giải
Gọi khối lượng của thép và đồng lần lược là m
T
, m
D
. Ta có :
3
T D
m m+ =
(1)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt khi bỏ hai miếng kim loại này vào nước là :
2 3 1 1
( . . )(100 30) . .(30 25)
T D
m c m c m c+ − = −
( )
380 460 .(100 30) 4.4200.(30 25)
T D
m m⇔ + − = −
380 460 1200
T D
m m⇔ + =
(2)
Giải hệ phương trình này ta được :

0,75 ; 2,25
D T
m kg m kg= =
Vậy khối lượng của miếng đồng là 0,75kg, của miếng thép là 2,25kg.
Bài 3 (5 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. U
AB
= 24V không đổi, hai bóng đèn Đ
1
, Đ
2
giống nhau
loại 6V-3W, bóng đèn Đ
3
loại 12V-3W, R
x
là mộ biến trở con chạy.
a/ Khi các bóng đèn sáng bình thường, tính điện trở của biến trở tham gia vào mạch điện.
b/ Xác định điện trở của biển trở R
X
để công suất tiêu thụ trên điện trở này là cực đại.
Giải
a) Ta có:
1 2 1 2
3 6
0,5A; 12
6 0,5
D D D D
I I R R= = = = = = Ω
Đ

1
Đ
2
Đ
3
R
x
A B

3 3
3 12
0,25A; 48
12 0,25
D D
I R= = = = Ω

1,2,3
12.12.48
16
12 12 48
D
R⇒ = = Ω
+ +
Suy ra:
1,2,3
x 1,2,3
1,2,3
12
0,75
16

D
R D
U
I I A
R
= = = =

X
12
16
0,75
R
X
U
R
I
⇒ = = = Ω
Bài 4 (5 điểm)
Để mắc đường dây tải điện từ điểm A đến điểm B người ta cần 1000kg dây đồng. Muốn
thay dây đồng bằng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền tải điện thì cần ít nhất bao nhiêu
kg nhôm ? Cho biết khối lượng riêng của đồng D
1
= 8900kg/m
3
, của nhôm D
2
= 2700kg/m
3
, điện trở
suất của đồng

8
1
1,7.10 .m
ρ
−
= Ω
, của nhôm
8
2
2,8.10 .m
ρ
−
= Ω
.
Giải
Khối lượng từng dây: m
đồng
=D
đồng
.S
1
.l ; m
nhôm
=D
nhôm
.S
2
.l
Suy ra :
1 1

. 2 . 2
. . .
. . .
Cu Cu Cu
Al Al Al
m D S l D S
m D S l D S
= =
(1)
Để 2 dây có thể dẫn điện như nhau:
Cu Al
R R=
1 2 1 2
. .
Cu Al
Cu Al
l l
S S S S
ρ ρ
ρ ρ
= ⇒ =
1
2
Cu
Al
S
S
ρ
ρ
⇒ =

(2)
Thế (2) vào (1) ta được :
8
1
8
. 2 .
. . . . 1000.2700.2,8.10
499,67
. . . 8900.1,7.10
Cu Cu Cu Cu Cu Al Al
Al
Al Al Al Al Cu Cu
m D S D m D
m kg
m D S D D
ρ ρ
ρ ρ
−
−
= = ⇒ = = =
Vậy nếu thay bằng dây nhôm thì ít nhất là cần khoảng 499,67kg.
PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2011-2012
MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian phát đề)
Bài 1 (3 điểm)
Hai bến xe cách nhau 60km; cứ 15 phút lại có hai ôtô đồng thời ra khỏi bến để chạy về phía
bên kia với vận tốc không đổi 40km/h. Hỏi
a). Mỗi ô tô trên đường đi của mình gặp bao nhiêu ô tô chuyển động ngược chiều?
b). Để đảm bảo hoạt động của bến xe theo kế hoạch trên thì cần ít nhất bao nhiêu ô tô?

Bài 2 (3 điểm)
Một quả cầu đặc được treo vào một lực kế, trong không khí lực kế chỉ 10N. Nhúng quả cầu
ngập vào trong nước thì lực kế chỉ 8N.
Tính thể tích và trọng lượng riêng của quả cầu. Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10
000N/m
3
.
Bài 3 (4 điểm)
Người ta thả một miếng sắt có khối lượng 500g ở 120
0
C vào nhiệt lượng kế chưa 500g nước
ở 30
0
C. Biết nhiệt lượng kế làm bằng nhôm và có khối lượng 40g.
a). Tính nhiệt độ của nước và miếng sắt khi có cân bằng nhiệt. Bỏ qua mất mát nhiệt với môi
trường xung quanh ; biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, của sắt
là 460J/kg.K.
b). Người ta dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế, thì thấy nhiệt kế
chỉ 35
0
C. Hãy giải thích hiện tượng này ?
Bài 4 (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ,
R
1
= 4
Ω
2 3
6 ; 12 ; 24R R U V= Ω = Ω =

không đổi ; bỏ qua điện trở của ampe
kế A.
a). Tính điện trở của đoạn mạch ;
cho biết số chỉ của ampe kế.
b). Tính công suất điện của đoạn mạch.
Bài 5 (3 điểm)
Hãy thiết kế một mạch điện báo tín hiệu khi cầu chì của đoạn mạch bị đứt.
- Vẽ sơ đồ mạch điện.
- Giải thích hoạt động của sơ đồ.
Với dụng cụ tùy ý chọn.
Bài 6 (3 điểm)
Một trạm phát điện có công suất 100kW và có hiệu điện thế 1000V. Điện trở của đường dây
tải điện 5
Ω
.
a). Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện.
b). Muốn giảm hao phí trên đường dây tải điện xuống 100 lần thì dùng biện pháp nào ? Giải
thích ?
ĐỀ CHÍNH THỨC
A
U
R
1
R
2
R
3
Đáp án
Bài 1 (3 điểm)
Hai bến xe cách nhau 60km; cứ 15 phút lại có hai ôtô đồng thời ra khỏi bến để chạy về phía

bên kia với vận tốc không đổi 40km/h. Hỏi
a). Mỗi ô tô trên đường đi của mình gặp bao nhiêu ô tô chuyển động ngược chiều?
b). Để đảm bảo hoạt động của bến xe theo kế hoạch trên thì cần ít nhất bao nhiêu ô tô?
Giải
a. Thời gian để 1 xe đi hết đoạn đường 60km là:
60
1,5 90
40
S
t h
v
= = = =
phút.
Trong 90 phút thì số lượng xe đã rời bên và đi về phía bên kia là:
90
6
15
N = =
xe.
Như vậy trên đường đi của mình mỗi ô tô đã gặp 6 xe xuất phát ngược chiều.
b. Do bến xe có hai trạm xuất phát ngược chiều nên để đảm bảo hoạt động thì cần ít nhất 12 xe.

Bài 2 (3 điểm)
Một quả cầu đặc được treo vào một lực kế, trong không khí lực kế chỉ 10N. Nhúng quả cầu
ngập vào trong nước thì lực kế chỉ 8N.
Tính thể tích và trọng lượng riêng của quả cầu. Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10
000N/m
3
.
Giải

Ta có :
3
1
10 ; 8 ; 10000
nuoc
N
P N P N d
m
= = =
Khi nhúng ngập quả cầu vào nước :
1 1
10 8 2
A A
P P F F P P N= + ⇒ = − = − =
Thể tích của quả cầu :
4 3
4
2
. 2.10
10
A
A nuoc
nuoc
F
F d V V m
d
−
= ⇒ = = =
Trọng lượng riêng của quả cầu :
4

3
4
10
d 5.10
2.10
P
N
m
V
−
= = =
Bài 3 (4 điểm)
Người ta thả một miếng sắt có khối lượng 500g ở 120
0
C vào nhiệt lượng kế chưa 500g nước
ở 30
0
C. Biết nhiệt lượng kế làm bằng nhôm và có khối lượng 40g.
a). Tính nhiệt độ của nước và miếng sắt khi có cân bằng nhiệt. Bỏ qua mất mát nhiệt với môi
trường xung quanh ; biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, của sắt
là 460J/kg.K.
b). Người ta dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế, thì thấy nhiệt kế
chỉ 35
0
C. Hãy giải thích hiện tượng này ?
Giải
Cho biết :
0 0
1 2 3 1 2
0,5 ; 0,5 ; 0,04 ; 30 ; 120m kg m kg m kg t C t C= = = = =

1 2 3
460 ; 4200 ; 880
. . .
J J J
C C C
kg K kg K kg K
= = =
a). Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.
Nhiệt lượng miếng sắt truyền cho nước và nhiệt lượng kế :
1 1 1 2
. ( ) 0,5.460.(120 ) 230(120 ) 230 27600Q m C t t t t t= − = − = − = − +
(1)
Nhiệt lượng mà nước và nhiệt lượng kế hấp thụ vào :
2 3 2 2 3 3
. ( 30) . ( 30) 0,5.4200.( 30) 0,04.880( 30)Q Q m C t m C t t t+ = − + − = − + −
2 3
2100( 30) 35,2( 30) 2135,2 64056Q Q t t t⇔ + = − + − = −
(2)
Từ (1) (2) ta có phương trình cân bằng nhiệt :
0
1 2 3
230 27600 2135 64056 38,8Q Q Q t t t C= + ⇔ − + = − ⇒ ≈
b). Do có một phần nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh cho nên trên thực tế nhiệt độ của
nước và nhiệt lượng kế khi cân bằng sẽ không đạt đến 38,8
0
C mà chỉ có 35
0
C như số chỉ của nhiệt
kế.
Bài 4 (4 điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ,
R
1
= 4
Ω
2 3
6 ; 12 ; 24R R U V= Ω = Ω =

không đổi ; bỏ qua điện trở của ampe
kế A.
a). Tính điện trở của đoạn mạch ;
cho biết số chỉ của ampe kế.
b). Tính công suất điện của đoạn mạch.
Giải
Do B và D có cùng điện thế nên ta chập B,D lại và vẽ lại mạch thì ta được sơ đồ như hình vẽ.
a). Ta có :
2 3
2,3
2 3
. 6.12
4
6 12
R R
R
R R
= = = Ω
+ +
Suy ra :
d 1 2,3 1
.2 8

t
R R R R= + = = Ω
Cường độ dòng điện qua mạch chính :
1 2,3
d
24
3A
8
t
U
I I I
R
= = = = =
Hiệu điện thế đặt lên ampe kế :
3 2 2,3 2,3 2,3
. 3.4 12U U U I R V= = = = =
Dòng điện qua ampe kế :
3
3
3
12
1A
12
A
U
I I
R
= = = =
b). Công suất của đoạn mạch :
. 24.3 72P U I W= = =

Bài 5 (3 điểm)
Hãy thiết kế một mạch điện báo tín hiệu khi cầu chì của đoạn mạch bị đứt.
- Vẽ sơ đồ mạch điện.
- Giải thích hoạt động của sơ đồ.
Với dụng cụ tùy ý chọn.
Giải
Giải thích :
- Khi cầu chì chưa đứt thì mạch 1 có dòng điện chạy qua nam châm điện và miếng sắt bị nam châm
hút lên phía trên.
A
U
R
1
R
2
R
3
Nguồn 1
Nguồn 2
Cầu chì

Chuông điện

Rờ le điện từ
Miếng sắt
Tiếp điểm kim loại
A
B
R
1

R
2
R
3
A
C
D
A
BD
R
1
R
2
R
3
A
C
⇒
- Vì lý do nào đó cầu chì bị đứt thì nam châm mất hết từ tính và miếng sắt rơi xuống mạch 2 làm
đòng kín hai tiếp điểm. Khi đó mạch 1 kín mạch và chuông điện sẽ reo lên báo hiệu cho chúng ta
biết mạch 1 đã bị hở.
Bài 6 (3 điểm)
Một trạm phát điện có công suất 100kW và có hiệu điện thế 1000V. Điện trở của đường dây
tải điện 5
Ω
.
a). Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện.
b). Muốn giảm hao phí trên đường dây tải điện xuống 100 lần thì dùng biện pháp nào ? Giải
thích ?
Giải

a). Công suất hao phí trên đường dây tải điện :
2
2 5
2 4
2 3
10
. . .5 10 .5 50000
10
HP
P
P I R R W
U
 
= = = = =
 ÷
 
b) Ta có
2
2
.
HP
P
P R
U
=
. Để hao phí giảm 100 lần thì ta chọn cách dùng máy biến thế tăng hiệu điện
thế hai đầu dây tải điện U
2
lên 100 lần, hay tăng
100 10U = =

lần.
Tuy nhiên ta cũng có thể tăng tiết diện của dây để giảm điện trở xuống 100 lần. Nhưng cách
này hiệu quả kinh tế không cao và không khả thi.
PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2012-2013
MÔN VẬT LÝ LỚP 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian chép đề)
(Học sinh không phải ghi lại đề)
Bài 1 (4 điểm)
Một chiếc xe đi từ A đến B với vận tốc không đổi v
1
= 20km/h, rồi quay trở lại
A với vận tốc không đổi v
2
= 25km/h. Thời gian xe nghỉ ở dọc đường bằng 1/5 tổng
số thời gian chuyển động. Tính vận tốc trung bình của xe trên quảng đường A-B-A.
Bài 2 (4 điểm)
Người ta thả một quả cầu vào trong một bình đựng nước thì phần thể tích chìm
của quả cầu trong nước bằng 85% thể tích V của quả cầu.
Hỏi nếu đổ thêm vào bình một ít dầu sao cho dầu phủ kín hoàn toàn quả cầu thì
phần thể tích chìm của quả cầu trong nước lúc này bằng bao nhiêu? Cho biết trọng
lượng riêng của nước và dầu lần lược là d
1
= 10. 000N/m
3
; d
2
= 8. 000N/m
3
, thể tích

của quả cầu V = 40cm
3
.
Bài 3 (4 điểm)
Dây dẫn dùng làm điện trở của một bếp điện có chiều dài l = 5m; tiết diện S =
0,1mm
2
và có điện trở suất
6
0,4.10 m
ρ
−
= Ω
, mắc vào nơi có hiệu điện thế 120V.
a. Tính điện trở của dây dẫn.
b. Tính công suất tiêu thụ của bếp.
c. Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,2 lít nước ở 25
0
C thì mất bao lâu? Biết hiệu
suất của bếp là 60% và nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K
Bài 4 (4 điểm)
Biết cường độ dòng điện I qua một bóng đèn phụ thuộc vào hiệu điện thế giữa
hai cực của bóng đèn U theo biểu thức I = 0,5
U
.
Mắc bóng đèn trên nối tiếp với một điện trở R = 240
Ω
vào hiệu điện thế U
0
=

160V.
Tìm cường độ dòng điện qua bóng đèn và công suất của bóng đèn.
Bài 5 (4 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ.
Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai điểm
1 và 2 và để cho hai đầu 3 và 4 hở thì công suất
Tỏa nhiệt trong mạch N
1
= 40W, nếu nối tắt hai
Đầu 3 và 4 thì công suất tỏa nhiệt trong mạch
Là N
2
= 80W.
Nếu đặt hiệu điện thế U vào hai đầu 3 và 4
, để hở hai đầu 1 và 2 thì công suất tỏa nhiệt trong mạch là N
3
20W.
Hãy xác định công suất tỏa nhiệt trong mạch khi hiệu điện thế U đặt vào hai
đâu 3 và 4, đồng thời nối tắt hai đầu 1 và 2
HẾT
ĐỀ CHÍNH THỨC
1
R
3
R
2
R
4
R
5

R
3
4
1
2
A
B
ĐÁP ÁN
Bài 1:
Thời gian chiếc xe đi từ A đến B:
1
1
2
40
S
S
t
v
= =
(S = AB + BA)
Thời gian chiếc xe đi từ B đến A:
2
2
2
50
S
S
t
v
= =

Do thời gian nghỉ = 1/5 thời gian đi và về, nên thời gia nghỉ là:
1 2
3
9S
9S
40 50 200
5 5 5 1000
S S
t t
t
+
+
= = = =
1 2 3
9 54S
40 50 1000 1000
S S S
t t t⇒ + + = + + =
Vận tốc trung bình của xe khi đi, về và nghỉ trên đoạn đường A-B-A là:
1 2 3
1000S
18,52 /
54S
54S
1000
TB
S S
v km h
t t t

= = = =
+ +
Bài 2:
* Khi bỏ quả cầu vào nước, quả cầu chịu tác dụng hai lực đó là trọng
lực và lực đẩy Ác-si-met của nước:
1 1 2 2 1 1 2 1
. . . .0,85.
A
P F d V d V d V d V= ⇔ = ⇔ =

Suy ra:
1 2
0,85. 0,85.10000 8500d d= = =
(N/m
3
)
(Trong đó d
1
trọng lượng riêng quả cầu, d
2
trọng lượng riêng của nước)
* Khi đổ dầu vào nước ngập quả cầu thì
1 2 3 3 1 2
V V V V V V= + ⇒ = −
(1)
Lúc này quả cầu chịu tác dụng ba lực đó là trọng lực và lực đẩy
Ác-si-met của nước, lực đẩy ác-si-mét của dầu :
2 3A A
P F F= +
Suy ra:

1 1 2 2 3 3
. . .V d V d V d= +
(2)
Thế (2) vào (1):
1 1 2 2 1 2 3 2 2 3 1 2 3 2 2 2 3 3 1
. . ( ). . . . . . .V d V d V V d d V d V V d d V V d d V= + − = + − = − +
Suy ra :
1 1 2 2 3 1 3
2 2 3 1 1 1 3 1 1 3
. ( ) .
( ) . . ( )
V d V d d V d
V d d V d V d V d d
= − +
⇒ − = − = −

3
1 1 3
2
2 3
( )
40.(8500 8000)
10
( ) (10000 8000)
V d d
V cm
d d
−
−
⇒ = = =

− −
Bài 3: Cho biết:
2 6 2 6
5 ; 0,1 0,1.10 ; 0,4.10 . ; 120l m S mm m m U V
ρ
− −
= = = = Ω =
a) Điện trở dây dẫn làm dây đốt nóng:
6
6
5
R . 0,4.10 . 20
0,1.10
l
S
ρ
−
−
= = = Ω

b) Công suất tiêu thụ của bếp điện:
2 2
120
720
20
U
P W
R
= = =
c)

0 0
1 2
1,2 ; 25 ; 100 ; 60% 0,6; 4200
.
J
V l t C t C H c
kg K
= = = = = =
Khối lượng của 1,2 lít nước:
3
. 1000.1,2.10 1, 2m DV kg
−
= = =
Nhiệt lượng cần thiết để 1,2 nước hấp thụ để sôi là:
2 1
. .( ) 1, 2.4200.(100 25) 378000
c
Q m c t t J= − = − =
Nhiệt lượng mà bếp phải tỏa ra để đun sôi nước:
378000
630000
0,6
c c
tp
tp
Q Q
H Q J
Q H
= ⇒ = = =
Thời gian đun sôi nước là:

630000
. 875s
720
TP
TP
Q
Q P t t
P
= ⇒ = = =
Bài 4: Đ nt R;
0,5
D
I U=
;
1 ,
240 ; 160 ; ?
AB D D
R U V I P= Ω = =
Giải
Ta có hiệu điện thế qua đèn là:
2
2 2
0,5 0,25. 4.
0,25
D
I
I U I U U I= ⇔ = ⇒ = =
Nước
Dầu
V

2
V
3
Hiệu điện thế hai đầu điện trở là:
1 1
. .240 240U I R I I= = =
Theo bài ra ta có:
2
1
4. 240. 160
D
U U U I I= + = + =
suy ra:
2 2
4. 240 160 0 60 40 0I I I I+ − = ⇔ + − =
Giải phương trinh ra ta được:
1
0,66AI =
(nhận);
2
60,66AI = −
(loại)
Hiệu điện thế qua đèn lúc này là:
2 2
4. 4.(0,66) 1,7424
D
U I V= = =
Công suất của đèn là:
. 1,7424.0,66 1,15
D

P U I W= = =
Bài 5:
*. Khi để hai đầu 3,4 hở: (
1 2 5
( )R ntR ntR
:
2 2
1
d 1 2 5t
U U
N
R R R R
= =
+ +
*. Khi nối tắt hai đầu 3,4:
1 2 5 3 4
R ntR nt(R //(R )ntR
:
3 4 5 1 3 4 5 2 3 4 5 5 3 4
d 1 2
3 4 5 3 4 5
( ). ( ) ( ) ( )
R
t
R R R R R R R R R R R R R R
R R
R R R R R R
+ + + + + + + +
= + + =
+ + + +

1 3 1 4 1 5 2 3 2 4 2 5 3 5 4 5
d
3 4 5
t
R R R R R R R R R R R R R R R R
R
R R R
+ + + + + + +
=
+ +
5 1 2 3 4 1 3 4 2 3 4
d
3 4 5
( ) ( ) ( )
t
R R R R R R R R R R R
R
R R R
+ + + + + + +
=
+ +
5 1 2 3 4 1 2 3 4
d
3 4 5
( ) ( )( )
t
R R R R R R R R R
R
R R R
+ + + + + +

=
+ +
Suy ra:
2
3 4 5
2
5 1 2 3 4 1 2 3 4
( )
( ) ( )( )
U R R R
N
R R R R R R R R R
+ +
=
+ + + + + +
*. Khi để hai đầu 1,2 hở: (
1 2 5
( )R ntR ntR
:
2 2
3
d 3 4 5t
U U
N
R R R R
= =
+ +
*. Khi nối tắt hai đầu 1,2:
3 4 5 1 2
R ntR nt(R //(R )ntR

:
1 2 5 3 1 2 5 4 1 2 5 5 1 2
d 3 4
1 2 5 1 2 5
( ). ( ) ( ) ( )
R
t
R R R R R R R R R R R R R R
R R
R R R R R R
+ + + + + + + +
= + + =
+ + + +
3 1 3 2 3 5 4 1 4 2 4 5 5 1 5 2
d
1 2 5
t
R R R R R R R R R R R R R R R R
R
R R R
+ + + + + + +
=
+ +
5 1 2 3 4 3 1 2 4 1 2
d
1 2 5
( ) ( ) ( )
t
R R R R R R R R R R R
R

R R R
+ + + + + + +
=
+ +
5 1 2 3 4 1 2 3 4
d
1 2 5
( ) ( )( )
t
R R R R R R R R R
R
R R R
+ + + + + +
=
+ +
1
R
3
R
2
R
4
R
5
R
3
4
1
2
A

B
R
1
R
3
R
4
R
2
B
A
R
5
21
1
R
3
R
2
R
4
R
5
R
3
4
1
2
A
B

R
3
R
1
R
2
R
4
B
A
R
5
43
Suy ra:
2
1 2 5
4
5 1 2 3 4 1 2 3 4
( )
( ) ( )( )
U R R R
N
R R R R R R R R R
+ +
=
+ + + + + +
Lập tỉ số:
1 2 5 1 2 5
4
4 2

2 3 4 5 3 4 5
.
R R R R R R
N
N N
N R R R R R R
+ + + +
= ⇒ =
+ + + +
(1)
Lập tỉ số:
3 1 2 5
1 3 4 5
N R R R
N R R R
+ +
=
+ +
(2)
Thế (2) vào (1):
3
4 2
1
20
. 80. 40
40
N
N N W
N
= = =

PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2013-2014
- Môn thi VẬT LÝ
- Ngày thi: 19-01-2014.
- Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1 (6 điểm)
Cùng một lúc hai xe xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 60km, chúng
chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với
vận tốc 30km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 40km/h.
a. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ khi xuất phát.
b. Sau khi xuất được 1 giờ 30 phút, xe thứ nhất đột ngột tăng tốc và đạt vận tốc
50 km/h. Hãy xác định thời gian và vị trí gặp nhau của hai xe.
Bài 2 (4 điểm)
Một cái cốc hình trụ, chứa một lượng nước và một lượng thủy ngân cùng khối
lượng. Độ cao tổng cộng của các chất lỏng trong cốc là 146cm. Tính áp suất P của cột
chất lỏng lên đáy cốc.
Biết khối lượng riêng của nước là D
1
= 1g/cm
3
và của thủy ngân là D
2
=
13,6g/cm
3
Bài 3 (4 điểm)
Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 200g chứa 500g nước ở nhiệt độ
12
0
C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng

300g được nung nóng đến nhiệt độ 150
0
C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 20
0
C.
Tính khối lượng của nhôm và thiếc có trong hợp kim.
Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 900J/kg.K, của thiếc là 230J/kg.K
Bài 4 (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Cho
1 2 3 4
6 ; 20 ; 2R R R R= Ω = = Ω = Ω

a. Tính điện trở của đoạn mạch
khi K đóng và K mở.
b. Khi khóa K đóng, cho U = 24V
tính cường độ dòng điện qua R
2
.
Bài 5 (3 điểm)
Một bình nóng lạnh có ghi 220V-1100W được sử dụng với hiệu điện thế 220V
a. Tính cường độ dòng điện chạy qua bình khi đó.
b. Tính thời gian để đun sôi 11 lít nước từ nhiệt độ 20
0
C, biết nhiệt dung riêng của
nước là 4200J/kg.K; bỏ qua nhiệt lượng hao phí.
c. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bình như trên trong 30 ngày, biết rằng thời
gian sử dụng trung bình mỗi ngày là 8 giờ 20 phút và giá tiền điện là 1500đ/kW.h.
HẾT
ĐỀ CHÍNH THỨC
1

R
3
R
4
R
2
R
BA
C
D
K
ĐÁP ÁN
Bài 1: Cùng một lúc hai xe xuất phát từ hai địa điểm A và B cách nhau 60km, chúng
chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B. Xe thứ nhất khởi hành từ A với
vận tốc 30km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 40km/h.
a. Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ khi xuất phát.
b. Sau khi xuất được 1 giờ 30 phút, xe thứ nhất đột ngột tăng tốc và đạt vận tốc
50 km/h. Hãy xác định thời gian và vị trí gặp nhau của hai xe.
Giải
a. Quảng đường hai xe đi được sau 1h:
1 1
30S v t km= =
và
2 2
40S v t km= =
Khoảng cách hai xe:
2 1
60 ( ) 60(40 30) 70S S S km∆ = + − = − =

b. Cách 1: Khoảng cách hai xe khi đi được 1h30’:

1 1
.1,5 30.1,5 45S v km= = =
1 2
.1,5 40.1,5 60S v km= = =
2 2 1
( ) 60 (60 45) 75S AB S S km∆ = + − = + − =
Gọi t(h) là thời gian từ khi xe thứ nhất tăng tốc đến khi gặp nhau. Khi đó mỗi xe đi
được một quảng đường:
'
1 1
. 50S v t t= =
;
'
2 2
. 40S v t t= =
Hai xe gặp nhau khi:
' '
1 2 2
50 40 75S S S t t= + ∆ ⇔ = +
10 75 7,5t t h⇔ = ⇒ =
Vậy từ khi xe thứ nhất tăng tốc, thì sau 7,5 giờ hai xe gặp nhau. Còn nếu tính ngay từ
lúc bắt đầu xuất phát thì sau 7,5+1,5 = 9h hai xe gặp nhau.
Khi đó hai xe cách B một đoạn:
'
2 2
. 40.9 360S v t km= = =
Cách 2: Gọi t(h) là thời gian từ khi xuất phát đến khi gặp nhau. Khi đó mỗi xe đi
được một quảng đường:
' '
1 1 1

.1,5 ( 1,5) 45 50( 1,5) 50 30S v v t t t= + − = + − = −

'
2 2
. 40S v t t= =
Hai xe gặp nhau khi:
' '
1 2
S S AB= +

50 30 40 60 10 90 9t t t t h⇔ − = + ⇔ = ⇒ =

Khi đó hai xe cách B một đoạn:
'
2 2
. 40.9 360S v t km= = =
Vậy sau 9h thì hai xe gặp nhau và khi đó hai xe cách B một đoạn đường 360km.
Bài 2: Một cái cốc hình trụ, chứa một lượng nước và một lượng thủy ngân cùng khối
lượng. Độ cao tổng cộng của các chất lỏng trong cốc là 146cm. Tính áp suất P của cột
chất lỏng lên đáy cốc.
Biết khối lượng riêng của nước là D
1
= 1g/cm
3
và của thủy ngân là D
2
=
13,6g/cm
3
Giải

Cách 1:
Do thủy ngân nặng hơn nước nên cột nước sẽ nằm ở trên cột thủy ngân. Gọi chiều
cao của cột nước, thủy gân lần lượt là h
1
, h
2
(m)
Thể tích của chất lỏng trong bình là
1
1
1
m
V
D
=
;
2
2
2
m
V
D
=
Lập tỉ số:
1 1 1 1 2 2
2 2 2 2 1 1
. .
. .
V S h h m D D
V S h h m D D

= = = =

Suy ra:
1
1 2
2
13,6 13,6
h
h h
h
= ⇒ =
(1)
Mặt khác:
1 2
146h h cm+ =
(2)
Thế (1) vào (2) ta được:
2 1
10 0,1 ; 140 10 136 1,36h cm m h cm m= = = − = =

Cách 1: Áp suất của chất lỏng lên đáy bình:
2
1 2 1 1 2 2 1 1 2 2
. . 10. . 10. . 10.1000.1,36 10.0,1.13600 27200 /P P P d h d h D h D h N m= + = + = + = + =
Cách 2:
1 2 1 2 1 1 2 2
10( ) 10( . . ) 10( . . . . )F m m D V D V D S h D S h
P
S S S S
+ + +

= = = =
1 1 2 2
1 1 2 2
10. ( . . )
10( . . ) 10(1000.1,36 13600.0,1) 27200
S D h D h
P D h D h Pa
S
+
= = + = + =
Bài 3: Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 200g chứa 500g nước ở nhiệt độ
12
0
C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng
300g được nung nóng đến nhiệt độ 150
0
C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 20
0
C.
Tính khối lượng của nhôm và thiếc có trong hợp kim.
Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 900J/kg.K, của thiếc là 230J/kg.K
Giải
Gọi khối lượng của nhôm và thiếc có trong hợp kim lần lược là m
3
, m
4
.
Theo đề bài ta có:
3 4
0,3m m kg+ =

(1)
3 4
0,3m m⇒ = −

Nhiệt lượng của nhiệt lượng kế và nước hấp thụ vào:
1 1 1 2 3 1
( )( ) (0,2.900 0,5.4200).8 18240Q m c m c t t J= + − = + =

Nhiệt lượng mà miếng hợp kim tỏa ra:
2 3 1 4 2 2 1 3 4
( . . )( ) (900 230 )(150 20)Q m c m c t t m m= + − = + −

2 3 4
117000 29900Q m m= +

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
1 2
Q Q=

3 4 3 4
18240 117000 29900 18,24 117 29,9m m m m= + ⇔ = +
(2)
Thế (1) vào (2):
4 4 4
18,24 117(0,3 ) 29,9 0,19m m m kg= − + ⇒ =
3
0,3 0,19 0,11m kg⇒ = − =

Vậy khối lượng của nhôm là 0,19kg, của thiếc là 0,11kg.
Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ. Cho

1 2 3 4
6 ; 20 ; 2R R R R= Ω = = Ω = Ω

a. Tính điện trở của đoạn mạch
khi K đóng và K mở.
b. Khi khóa K đóng, cho U = 24V
tính cường độ dòng điện qua R
2
.
Giải
a. Khi K mở, ta vẽ lại mạch như sau:
sđmđ: (
1 2
( )R ntR
//
4
R
) nt R
3
.
1,2
20 6 26R = + = Ω

1,2,4
26.2 52 13
26 2 28 7
R = = = Ω
+

146cm

Nước
Thủy ngân
h
1
h
2
3
R
4
R
2
R
B
A
C
D
1
R
1
R
3
R
4
R
2
R
BA
C
D
K

13 13 140 153
20
7 7 7
td
R
+
= + = = Ω

Khi K đóng, ta vẽ lại mạch như sau:
Sđmđ: ((R
2
// R
3
) nt R
4
) // R
1
.
2,3
10
2
R
R = = Ω

2,3,4
10 2 12R = + = Ω

12.6 72
4
12 6 18

td
R = = = Ω
+

b. Khi K đóng:
1 2,3,4
24U U U V= = =

2,3,4
2,3,4
2,3,4
24
2
12
U
I A
R
⇒ = = =

2,3 4 2,3,4
2I I I A⇒ = = =

2 3 2,3 2,3 2,3
. 2.10 20U U U I R V⇒ = = = = =

2
2
2
20
1

20
U
I A
R
⇒ = = =

Bài 5: Một bình nóng lạnh có ghi 220V-1100W được sử dụng với hiệu điện thế 220V
a. Tính cường độ dòng điện chạy qua bình khi đó.
b. Tính thời gian để đun sô i 11 lít nước từ nhiệt độ 20
0
C, biết nhiệt dung riêng của
nước là 4200J/kg.K; bỏ qua nhiệt lượng hao phí.
c. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bình như trên trong 30 ngày, biết rằng thời
gian sử dụng trung bình mỗi ngày là 8 giờ 20 phút và giá tiền điện là 1500đ/kW.h.
Giải
a. Cường độ dòng điện:
1100
5
220
P
I A
U
= = =

b. Do bỏ qua hao phí nên:
2 1
. .( ) 11.4200.(100 20) 3696000
tp c
Q Q m c t t J= = − = − =

Thời gian đun lượng nước nói trên:
3696000
3360 56
1100
tp
Q
t s
P
= = = =
phút.
c. Thời gian trung bình sử dụng 1 tháng:
(8.60 20).30 15000t = + =
phút = 250h.
Điện năng sử dụng 1 tháng:
. 1100.250 275000 . 275 .A P t W h kW h= = = =

Tiền điện phải trả: 275.1500 = 412 500 đồng.
3
R
4
R
2
R
B
A,C
D
1
R
PHÒNG GD&ĐT … ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN
NĂM HỌC 2014-2015

- Môn thi VẬT LÝ
- Ngày thi:.
- Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1 (3.0 điểm)
Một người đi xe đạp từ A tới B, nửa quảng đường đầu với vận tốc 12 km/h và
nửa quảng đường sau với vận tốc 20km/h. Hãy xác định vận tốc trung bình của người
đi xe đạp trên cả quãng đường.
Giải
Thời gian đi trong nửa quãng đường:
1
2
( )
12 24
AB
AB
t h= =
;
2
2
( )
20 40
AB
AB
t h= =
1 2
( )
24 40 15
AB AB AB
t t h⇒ + = + =

Vận tốc trung bình trên cả quãng đường:
15 /
15
tb
AB AB
V km h
AB
t
= = =

Bài 2 (4.0 điểm)
Cho 100g nước đá ở 0
0
C vào 300g nước ở 20
0
C.
a. Hỏi nước đá tan hết không? Tại sao?
b. Nếu không, tính lượng nước đá còn lại.
Biết nhiệt nóng chảy của nước đá 3,4.
5
10
J/kg và nhiệt dung riêng của nước là
4200J/kg.
Giải
a. Nhiệt lượng 300g nước tỏa ra khi hạ xuống
0
0 C
:
1 1 1
( 0) 0,3.4200(20 0) 25200

toa
Q m c t J= − = − =
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hết ở
0
0 C
:
5
2
. 0,1.3,4.10 34000
thu
Q m J
λ
= = =

Ta thấy:
thu toa
Q Q>
nên nước đá không tân hết.
b.Gọi m
’
là lượng nước đá đã tan hết, áp dụng phương trình cân bằng nhiệt khi hai
chất trao đổi nhiệt:
toa thu
Q Q=

' '
5
25200 25200
. 0,074
3,4.10

toa
Q m m kg
λ
λ
= ⇒ = = ≈

Lượng nước đá còn lại:
'
2
0,1 0,074 0,026m m m kg∆ = − = − =
Bài 3 (4 điểm)
a. Một khối gỗ hình lập phương có cạnh 15cm được thả vào chậu nước. Hãy
tính chiều cao của phần khối gỗ chìm trong nước. Biết trọng lượng riêng của khối gỗ
là 8000N/m
3
, trọng lượng riêng của nước là 10000N/m
3
.
b. Một khối gỗ thứ hai hình lập phương có cùng kích thước với khối gỗ trên
khi thả vào chậu nước thì nó nổi trong nước, phần nổi trên mặt nước là 2cm. Tính
trọng lượng riêng của khối gỗ này.
Giải
a. Gọi chiều cao phần khối gỗ chìm trong nước là h
1
, phần nổi trên mặt nước là h
2
,
chiều cao của khối gỗ là h = 15cm.
Khi khối gôc đứng yên ta có:
1 1

. . . . . . . .
A n c v n v n v
F P d v d v d S h d S h d h d h= ⇔ = ⇔ = ⇔ =
ĐỀ CHÍNH THỨC
1
. 8000.15
12
10000
v
n
d h
h cm
d
⇒ = = =
b. Tương tự đối với khói gỗ thứ hai, khi cân bằng ta có:
2
3
1 2
( ) 10000(15 2)
. . ( ) . 8666,67
15
n
A n v n v v
d h h
N
F P d h d h d h h d h d
m
h
− −
= ⇔ = ⇔ − = ⇒ = = ≈

Bài 4 (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. U = 6V, bóng đèn có điện trở R
đ
= 2,5
Ω
và hiệu
điện thế định mức U
đ
= 4,5V. MN là dây điện trở đồng chất tiết diện đều. Bỏ qua điện
trở của dây nối và ampe kế.
a. Cho biết đèn sáng bình thường và chỉ số ampe kế I
a
= 2A
Xác định tỉ số:
MC
NC

b. Thay đổi điểm C đến vị trí sao cho tỉ số
NC = 4MC. Chỉ số ampe kế lúc đó là bao nhiêu?
Đố sáng của đèn thay đổi như thế nào?
Giải
a. Gọi điện trở MC là x(
Ω
) và điện trở đoạn NC là y(
Ω
). Ta có sơ đồ mạch điện như
sau: x nt (y//R
đ
)

- Do đèn sáng bình thường nên
4,5
d y dm
U U U V= = =

- Cường độ dòng điện qua đèn là:
4,5
1,8
2,5
d
d
d
U
I A
R
= = =

- Cường độ dòng điện qua NC:
2 1,8 0,2
y d
I I I A= − = − =

- Điện trở đoạn NC:
4,5
22,5
0,2
y
y
U
y

I
= = = Ω

- Hiệu điện thế hai đầu MC:
6 4,5 1,5
x d
U U U V= − = − =

- Điện trở đoạn MC:
1,5
0,75
2
x
x
U
x
I
= = = Ω

Do điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài nên:
0,75 1
22,5 30
MC x
NC y
= = =
b. Điện trở toàn phần MN:
0,75 22,5 23,25R x y= + = + = Ω

- Theo bài ra ta có:
4 4 18,6

23,25 5 23,25 4,65
y x y x y
x y x x
= = = Ω
  
⇒ ⇒
  
+ = = = Ω
  

- Điện trở tương đương cả mạch:
. 18,6.2,5
4,65 6,85
18,6 2,5
d
d
y R
R x
y R
= + = + ≈ Ω
+ +

- Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính:
6
0,88
6,85
A
U
I I A
R

= = = ≈

Cách 1:
- Hiệu điện thế cụm U
đy
= U
đ
= I.R
đy
= 0,88.2,2
≈
1,936V
- Ta thấy U
đ
< U
đm
(1,936 < 4,5 ) nên đèn sáng yếu.
Cách 2:
U
Đ
C
N
M

h
h
2
h
1