Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lí

ĐỀ 1
Bài 1.( 1,5 điểm )
	Ba người đi xe đạp xuất phát từ A đến B trên một đường thẳng AB, người thứ nhất đi với vận tốc 10km/h, người thứ hai đi sau người thứ nhất 15 phút với vận tốc 12 km/h, còn người thứ ba đi sau người thứ hai 15 phút, sau khi gặp người thứ nhất đi tiếp 5 phút nữa thì cách đều người thứ nhất và người thứ hai. Tính vận tốc của người thứ ba, coi chuyển động của cả ba người trên là chuyển động thẳng đều.
U
Rb
Đ
R1
C
A
B
Hình 1
+ -
Bài 2.(1,5 điểm)
Cho mạch điện như hình 1, U = 12V và luôn không đổi, R1 = 12W, đèn Đ ghi 6V- 6W, biến trở là một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều có điện trở toàn phần là Rb = 24W. Coi điện trở của đèn không đổi và không phụ thuộc vào nhiệt độ, điện trở các dây nối không đáng kể.
Điều chỉnh con chạy C sao cho phần biến trở RAC = 12W, tính:
Điện trở tương đương của đoạn mạch AB.
Cường độ dòng điện qua đèn và nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong 5 phút.
2. Điều chỉnh con chạy C để đèn sáng bình thường. Tính điện trở của phần biến trở RAC.
Bài 3. (2,5 điểm)
A
R1
R2
R3
R4
k
A
B
+
-
Hình 2
Cho mạch điện như hình 2. Biết R1 = 30W, R2 = 15W, R3 = 5W, R4 là biến trở, hiệu điện thế UAB không đổi, bỏ qua điện trở Ampe kế, các dây nối và khóa k.
Khi k mở, điều chỉnh R4 = 8W, Ampe kế chỉ 0,3A. Tính hiệu điện thế UAB.
 Điện trở R4 bằng bao nhiêu để khi k đóng hay k mở Ampe kế chỉ một giá trị không đổi? Tính số chỉ của Ampe kế khi đó và cường độ dòng điện qua khóa k khi k đóng. 
Bài 4. (1,5 điểm)
Hai bạn A và B mỗi bạn có 3 bình: đỏ, xanh và tím. Mỗi bình chứa 100g nước, nhiệt độ nước trong bình đỏ t1 = 150C, bình xanh t2 = 350C, bình tím t3 = 500C. Bạn A bỏ đi 50g nước của bình tím rồi đổ tất cả nước từ bình xanh và bình đỏ vào bình tím. 
Xác định nhiệt độ cân bằng nhiệt của nước trong bình tím của bạn A.
Bạn B đổ hết nước từ bình tím vào bình xanh, tới khi cân bằng nhiệt lấy ra một lượng m’ đổ vào bình đỏ. Khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong bình đỏ của bạn B bằng nhiệt độ cân bằng nhiệt trong bình tím của bạn A. Tính m’.
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với các bình và môi trường.
Bài 5. (2 điểm)
Một vật sáng phẳng nhỏđặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, có A nằm trên trục chính của thấu kính. Đặt vật ở vị trí A1B1 thì thu được ảnh thật cao gấp 3 lần vật. Nếu dịch chuyển vật lại gần thấu kính 12cm thì thu được ảnh cao bằng ảnh . Biết 2 vị trí của vật đều nằm ở cùng một bên của thấu kính.
Vẽ ảnh của vật trong hai trường hợp, trên cùng một hình vẽ (không cần giải thích cách vẽ).
Tính tiêu cự của thấu kính. 
Bài 6. (1 điểm)
Cho các dụng cụ sau : Lực kế, dây treo và bình nước đủ lớn. Hãy trình bày cách xác định khối lượng riêng của một vật bằng kim loại đồng chất có hình dạng bất kì. Biết khối lượng riêng của nước là Dn.
-----------Hết-----------
ĐỀ 1
Stt
Nội dung
Điểm
Bài 1
1,5điểm
- Người thứ ba xuất phát thì người thứ nhất cách A là 5km, người thứ hai cách A là 3km.
- Gọi t là thời gian kể từ lúc người thứ ba xuất phát đến khi gặp người thứ nhất, ta có:
v3.t = 5 + v1t Þ t = = (1)
0,25
- Sau khi gặp người thứ nhất 5 phút, thời điểm người thứ ba cách đều hai người còn lại kể từ lúc người thứ ba bắt đầu xuất phát là t’ = t +(h). Khi đó : 
- Quãng đường người thứ nhất đi được:s1 = 5 + v1.t’ = 5 + 10(t+)=5+10t+(km)
- Quãng đường người thứ hai đi được: s2 = 3 + v2.t’= 3+12(t+) = 4+12t (km)
- Quãng đường người thứ ba đi được: s3 = v3.t’ = v3(t+) (km)
0,25
0,25
- Khi người thứ ba cách đều người thứ nhất và người thứ hai, nghĩa là s3-s1=s2-s3
Þ s1+s2=2s3
Û 5+10t++4+12t=2v3(t+)Û (22-2v3)t+= 0 (2)
Thay (1) vào (2) ta có: (22-2v3)+= 0
Û 660 - 60v3 - 590 + 69v3 - v32= 0 Û -v32+9v3+70 = 0
0,25
0,25
Giải phương trình bậc 2 trên, ta được: 
v3 = 14km/h (nhận)
v3 = -5km/h (loại)
0,25
Bài 2 1,5điểm
1
RAC
RBC
R1
Rđ
U
+
-
A
B
Sơ đồ mạch như hình vẽ: 
(RAC//Rđ)nt(RBC//R1)
0,25
a) Rđ=(W); (W)
(W); Rtđ = RACđ + RBC1 = 10(W)
0,25
b) IACđ = IBC1 = I = (A); Uđ = UACđ = IACđ.RACđ = 4,8(V)
- Dòng điện qua đèn : Iđ = (A)
0,25
0,25
- U1 = UBC1 = IBC1.RBC1 = 1,2.6 = 7,2(V); I1 = (A)
- Nhiệt lượng tỏa ra trên R1 trong 5 phút là : Q = I12.R1.t = 0,62.12.300 = 1296 (J)
0,25
2
- Để đèn sáng bình thường Uđ = Uđm = 6V = nên RACđ = RBC1
=Û = Û =288
 Þ RAC = 12(W) » 16,97W
0,25
Bài 3
2,5điểm
1
A
R1
R2
R3
R4
A
B
+
-
- Khi K mở:
(R1//(R2ntR3))ntR4
0,25
R23 = R2 + R3 = 15 + 5 = 20(W); R123 = (W)
Rtđ = R123 + R4 = 12 + 8 = 20(W); I23 = I3 = IA = 0,3(A)
U123 = U1 = U23 = I23.R23 = 0,3.20 = 6(V); I1 =(A) ; 
I = I1 + I123 = 0,5(A); U = I.Rtđ = 0,5.20 = 10(V)
0,25
0,25
2
- Khi k mở, mạch giống ở câu 1
(1)
0,25
R1
R4
R3
R2
A
B
- Khi k đóng, mạch như hình vẽ
0,25
(2)
0,25
Từ (1) và (2) ta có:
Û 90 + 21R4 = 12R4 + R42 Û R42 - 9R4 – 90 = 0
0,25
Giải phương trình trên, ta được :
R4 = 15W; R4 = -6 W(loại)
0,25
- Số chỉ của Ampe kế: IA = I'3 = I3 = == » 0,22 (A)
0,25
- Cường độ dòng điện qua khóa K: Ik = I2 + I3 = = = » 0,89(A)
0,25
Bài 4
1,5điểm
1
- Gọi t là nhiệt độ cân bằng nhiệt trong bình tím của bạn A, ta có:
 m1c(t-t1) + m2c(t-t2) + c(t-t3) = 0
Û 2m1t - 2m1t1 + 2m2t - 2m2t2 + m3t - m3t3 = 0
Þ t =
0,25
0,25
2
- Gọi t' là nhiệt độ cân bằng nhiệt trong bình xanh khi bạn B đổ hết nước từ bình tím vào bình xanh, ta có: m2c(t'-t1) + m3c(t'-t3) = 0
Û t' = 
0,25
0,25
- Khi bạn B đổ lượng m' (kg) nước từ bình xanh sang bình đỏ thì nhiệt độ cân bằng nhiệt là t = 300C nên ta có phương trình :
 m'c(t-t') + m1c(t-t1) = 0 
Þ m' = (kg) = 120(g)
0,25
0,25
Bài 5
2điểm
1
A'2
B'2
A1
B1
B2
A2
F'
O
A'1
B'1
1
2
Xét DOA2’B2’ ~ DOA2B2: Þ OA2' = 3OA2 (1)
0,25
Xét DOA1’B1’ ~ DOA1B1: Þ OA1' = 3OA1 (2)
0,25
Ta có DA2'B2'F' = DA'1B'1F' (hai tam giác vuông có một cạnh và một góc bằng nhau)Þ A2'F' = A'1F' (3)
0,25
Từ (1) và (2) ta có: OA1' – OA2' = 3(OA1 – OA2) = 36 (cm)
Û A1'F' + OF' – A2'F' + OF' = 36 cm
Û 2OF' = 36cm Þ OF' = 18 cm
0,25
Bài 6
1điểm
- Ta có công thức: (*). Để xác định khối lượng riêng của vật ta cần xác định được khối lượng m và thể tích V của vật. 
- Bước 1: Xác định m. Bằng cách treo vật vào lực kế, lực kế chỉ giá trị P1. 
Suy ra : m = (1) 
- Bước 2. Xác định V. Bằng cách móc vật vào lực kế, rồi nhúng vật vào trong nước. Lực kế chỉ giá trị P2. Khi đó lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : 
 FA = P1 – P2 = 10.Dn.V
Suy ra : V = (2)
- Thay (1), (2) vào (*) ta được: 
0,25
0,25
0,25
0,25
* Ghi chú: Nếu học sinh có cách giải khác, lập luận đúng và kết quả đúng vẫn cho điểm cho điểm tối đa ứng với từng phần ( hay từng câu ) đó.
ĐÈ 2S
d
B
C
A
Câu 1 (1,5 điểm). Một người đứng tại điểm A trên bờ hồ phẳng lặng (hình vẽ), người này muốn tới điểm B trên mặt hồ. Khoảng cách từ b tới bờ hồ là BC = d, khoảng cách AC = S, người đó chỉ có thể bơi thẳng đều trên mặt nước với vận tốc v1 và chạy thẳng đều dọc theo bờ hồ với vận tốc là v2 (v1 < v2). Tìm quãng đường mà người náy phải đi để khoảng thời gian đi từ A đến B là nhỏ nhất. 
Câu 2 (2,0 điểm). Cho hai nhiệt lượng kế có vở cách nhiệt, mỗi nhiệt kế này chứa một lượng chất lỏng khác nhau ở nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhứng vào các nhiệt lượng kế trên, lần 1 vào nhiệt lượng kế 1, lần 2 vào nhiệt lượng kế 2, lần 3 vào nhiệt lượng kế 1, quá trình cứ như thế nhiều lần. Trong mỗi lần nhúng, người ta chờ đến khi cân bằng nhiệt mới rút nhiệt kế ra khi đó số chỉ của nhiệt kế tương ứng với các lần trên là 800C, 160C, 780C, 190C.
Lần 5 nhiệt kế chỉ bao nhiêu?
Sau một số rất lớn lầ nhúng nhiệt kế theo trật tự như trên thì nhiệt kế chỉ bao nhiêu. 
Bỏ qua sự mất mát nhiệt khi chuyển nhiệt kế từ nhiệt lượng kế này sang nhiệt lượng kế kia.
F
D
C
E
Đ
B
A
N
M
r
R5
R4
R3
R2
R1
 A
 V
Câu 3 (3,0 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ bên. Hiệu điện thế UMN = 18 v không đổi. Các điện trở r = 4 , R1 = 12, R2 = 4 , R4 = 18, R5 = 6 , điện trở của đèn là Rđ = 3 và R3 là biến trở có điện trở có giá trị thay đổi từ 0 đến 30 . Biết vôn kế và ampe kế là lý tưởng.
Cho R3 = 21 , tìm số chỉ của ampe 
kế , vôn kế và công suất tiêu thụ trên đèn khi đó.
Cho R3 thay đổi từ 0 đến 30. Tìm 
R3 để:
Số chỉ của vôn kế là lớn nhất và nhỏ nhất. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đó.
Công suất tiêu thụ trên nó là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó. Bỏ qua điện trở các 
dây nối. Các điện trở không thay đổi theo thời gian.
Câu 4 (1,5 điểm). Một dây dẫn thuần trở có điện trở không thay đổi theo nhiệt độ. Khi dòng điện I1 = 2 A chạy qua dây dẫn này thì nó nóng đến nhiệt độ không đổi là t1 = 500C, khi dòng I2 = 4A chạy qua dây dẫn này thì nó nóng đến nhiệt độ không đổi là t2 = 1500C. Khi dây dẫn đạt nhiệt độ không đổi thì nhiệt lượng tỏa ra môi trường chung quanh tỉ lệ thuận ới độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây và môi trường. Nhiệt độ môi trường không đổi
Gọi a và b là khoảng thời gian tương ứng từ lúc dòng điện I1 và I2 bắt đầu qua dây 
dẫn đến khi dây dẫn đạt nhiệt độ không đổi. Trong khoảng thời gian này coi như nhiệt lượng tỏa ra môi trường từ dây dẫn là không đáng kể. Chứng minh rằng a = b.
Cho dòng điện có cường độ I3 = 6A chạy qua dây dẫn trên thì dây dẫn nóng đến 
nhiệt độ không đổi là bao nhiêu?
Câu 5 (2,0 điểm). Cho quang hệ gồm hai thấu kính O1 và O2 được đặt đồng trục chính. Thấu kính O2 có tiêu cự f2 = 9cm, vật sáng AB vuông góc với trục chính của quang hệ, trước thấu kính O1 và cách O1 một khoảng d1 = 12 cm (A thuộc trục chính của quang hệ). Thấu kính O2 ở sau O1. Sau thấu kính O2 đặt một màn ảnh E cố định vuông góc với trục chính của quang hệ, cách O1 một khoảng a = 60 cm. Giữ vật AB, thấu kính O1 và màn ảnh E cố định, dịch thấu kính O2 dọc theo trục chính của quang hệ trong khoảng giữa thấu kính O1 và màn người ta tìm được hai vị trí của thấu kính O2 để ảnh của vật cho bởi quang hệ hiện rõ nét trên màn E. Hai vị trí này cách nhau 24 cm.
Tính tiêu cự của thấu kính O1.
Tịnh tiến AB trước thấu kính O1, dọc theo trục chính của quang hệ. Tìm khoảng 
cách giữa hai thấu kính để ảnh của vật cho bới quang hệ có độ cao không phụ thuộc vào vị trí của vật AB.
.......................................Hết .................................
ĐỀ 2
Câu 1: (1,5 đ)
+ Gọi quãng đường DC có độ dài là: x
+ Độ dài quãng đường BD: 
+ Thời gian người này đi từ A đến D rồi đến B là:
 t = tAD + tDB = 
+ Khi đó: 
 có nghiệm x
 = 0 có nghiệm
+ Khi đó ’ = + 0
 v12v22t2 – 2Sv12v2t + s2v12 + v12d2 – v22d2 0 
 v1v2d
+ Dẫn đến t 
 tMin = 
+ Đạt tại x = 
+ Quãng đường mà người nay phải đi thỏa mãn yêu cầu bài toán là :
 SAD + SDB = S – x + = 
Câu 2: (2,0 đ)
 a, Sau lần nhúng thứ hai nhiệt độ của bình 1 là 800C, bình 2 và nhiệt kế là 160C.
+ Gọi nhiệt dung của bình 1, bình 2 và nhiệt kế lần lượt là q1, q2 và q.
+ Sau lần nhúng thứ ba vào bình 1 phương trình cân bằng nhiệt là :
 q1(80 – 78) = q(78 – 16) q1 = 31q
+ Sau lần nhúng thứ tư vào bình 2 phương trình cân bằng nhiệt là :
 q2(19 – 16) = q(78 – 19) q2 = q
+ Sau lần nhúng thứ năm vào bình 1 phương trình cân bằng nhiệt là :
 q1(78 – t) = q(t – 19) 31q(78 – t) = q(t – 19) t 76,20C
b, Sau một số lớn lần nhúng nhiệt kế ta coi như bài toán đổ hai chất lỏng vào nhau rồi thả nhiệt kế vào đó.
+ Khi đó phương trình cân bằng nhiệt là :
 q1(80 – t’) = (q2 + q)(t’ – 16) 31q(80 – t’) = (t’ – 16) 
 t = 54,50C.
Câu 3 : (3,0 đ)
1, Ta có sơ đồ mạch điện là : tất cả nối tiếp r.
Có : R3đ = R3 + Rđ = 21 + 3 = 24 ()
 R13đ = 
 R123đ = R13đ +R2 = 8 + 4 = 12 ()
 R45 = R4 + R5 = 18 + 6 = 24 ()
 R// = 
 Rm = R// + r = 8 + 4 = 12 ()
+ Dòng điện chạy qua mạch là:
 I = (A) = I//
+ Khi đó : U// = I//.R// = 1,5.8 = 12 (v) = U45 = U123đ
+ Dẫn đến I45 = (A) = I4 = I5
 I123đ = (A) = I13đ
 U13đ = I13đ.R13đ = 1.8 = 8 (v) = U3đ
+ Do đó: I3đ = (A) = I 3 = Iđ
+ Vậy số chỉ của ampe kế là: IA = I3 + I5 = (A)
+ Lại có: U3 = I3.R3 = .21 = 7 (v)
 U5 = I5.R5 = 0,5.6 = 3 (v)
+ Số chỉ của vôn kế là: UED = U3 – U5 = 7 – 3 = 4 (v)
+ Công suất tiêu thụ của đèn là: Pđ = Iđ2Rđ = (W)
2a, Định R3 = x. Khi đó:
 R3đ = R3 + Rđ = x + 3 ()
 R13đ = 
 R123đ = R13đ +R2 = + 4 = ()
 R45 = R4 + R5 = 18 + 6 = 24 ()
 R// = 
 Rm = R// + r = + 4 = ()
+ Dòng điện chạy qua mạch là:
 I = (A) = I//
+ Khi đó : U// = I//.R// =. = (v) = U45 = U123đ
+ Dẫn đến I45 = (A) = I4 = I5
 I123đ = (A) = I13đ
 U13đ = I13đ.R13đ = . = (v) = U3đ
+ Do đó: I3đ = (A) = I 3 = Iđ
+ Lại có: U3 = I3.R3 =.x (v)
 U5 = I5.R5 = .6 (v)
+ Số chỉ của vôn kế là: UED = (v)
+ Khi đó số chỉ của vôn kế nhỏ nhất là UED = 0 khi x = R3 = = 3 ()
+ Số chỉ của vôn kế lớn nhất khi x = R3 = 30 () 
 UED = (v)
b, Công suất tiêu thụ của R3 là: 
 P3 = I32R3 = (W)
 PMax = 3 (W)
+ Xảy ra khi x = R3 7,6 ()
Câu 4 : (1,5 đ)
1, Gọi: Hệ số tỉ lệ của nhiệt lượng tỏa ra môi trường là k.
 Nhiệt độ của môi trường là t0.
+ Khi dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ là I1 thì :
 I12R = k(t1 – t0) ( 1)
+ Khi dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ là I2 thì :
 I22R = k(t2 – t0) (2)
+ Lấy (1) chia cho (2) ta được :
 t0 = 0C
+ Nhiệt lượng tỏa ra khi dây dẫn sử dụng dòng điện I1 trong thời gian a làm cho dây dây dẫn đó nóng đến 500C không đổi là :
 I12Ra = mc(50 – t0) (*)
+ Nhiệt lượng tỏa ra khi dây dẫn sử dụng dòng điện I2 trong thời gian b làm cho dây dây dẫn đó nóng đến 1500C không đổi là :
 I22Rb = mc(150 – t0) (**)
+ Lấy (*) chia cho (**) ta được :
 a = b
2, Khi dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ là I3 = 6A thì :
 I32R = k(t3 – t0) (3)
+ Lấy (1) chia cho (3) ta được :
 t3 3170C
Câu 5 : (2 đ)
1, Gọi ảnh của AB tạo bởi O1 cách O2 một khoảng d2 khi đó :
+ Khi di chuyển thấu kính lại gần màn 24 cm thì ảnh cách thấu kính O2 là :
+ Do khoảng cách giữa ảnh của AB tạo bởi O1 và màn không đổi nên.
 d22 + 6d2 – 216 = 0 
 d2 = 12 (cm)
+ Do đó : = 36 (cm)
+ Khi đó ảnh của AB cách thấu kính O1 là :
 d1’ = a – d2 – d2’ = 60 – 12 – 36 = 12 (cm)
+ vậy tiêu cự của thấu kính O1 là : 
 (cm)
2, Muốn ảnh AB tịnh tiến dọc theo trục chính đến bất kì vị trí nào trước thấu kính O1 để ảnh cuối cùng cho bởi quang hệ có chiều cao không phụ thuộc vào vị trí của vật thì hai thấu kính O1 và O2 có trục chính trùng nhau. Khi đó khoảng cách giữa hai thấu kính O1 và O2 là : O1O2 = f1 + f2 = 6 + 9 = 12 (cm).
ĐỀ 3
Bài 1: (4điểm) Bình thông nhau gồm hai nhánh hình trụ tiết 
diện lần lượt là S1, S2 có chứa nước như hình vẽ. Trên mặt nước 
có đặt các pittông mỏng, khối lượng m1, m2 . Mực nước hai nhánh 
chênh nhau một đoạn h = 10cm.
a. Tính khối lượng m của quả cân đặt lên pittông lớn để 
mực nước ở hai nhánh ngang nhau.
b. Nếu đặt quả cân sang pittông nhỏ thì mực nước hai nhánh
lúc bấy giờ sẽ chênh nhau một đoạn H bằng bao nhiêu? 
Cho khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m3, S1 = 200cm2, S2 = 100cm2 và bỏ qua áp suất khí quyển. 
Bài 2: (4điểm) Có một khối nước đá nặng100g ở nhiệt độ –100C.
a.Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ khối nước đá lên đến 00C. Cho nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/ kg.K.
 	b. Người ta đặt một thỏi đồng khối lượng 150g ở nhiệt độ 1000C lên trên khối nước đá này đang ở 00C. Tính khối lượng nước đá bị nóng chảy. Cho nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4. 105J/kg.
c. Sau đó tất cả được đặt vào bình cách nhiệt có nhiệt dung không đáng kể. Tìm khối lượng hơi nước cần phải dẫn vào để toàn bộ hệ thống có nhiệt độ 200C. Cho biết nhiệt hóa hơi, nhiệt dung riêng của nước lần lượt là 2,3.106J/kg , 4200J/kg.K.
Bài 3: (5điểm) Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết UAB = 90V, R1 = 40; R2 = 90 ; R4 = 20; R3 là 
một biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế, khóa K và dây 
nối.
a.Cho R3 = 30 tính điện trở tương đương của đoạn 
mạch AB và số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp :
	 + Khóa K mở.
	 + Khóa K đóng.
b.Tính R3 để số chỉ của ampe kế khi K đóng cũng như khi K ngắt là bằng nhau. 
Bài 4: (5điểm) Một vật sáng AB cách màn một khoảng L, khoảng giữa vật và màn đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f và quang tâm O. Biết AB và màn vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính của thấu kính với OA > f, ảnh A’B’hiện rõ trên màn.
 a. Chứng minh : với d = OA, d’ = OA’.
 b. Tìm điều kiện để có được ảnh rõ nét trên màn.
 c. Đặt l là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn. Hãy chứng minh công thức f = . 
Bài 5: (2điểm) Hãy tìm cách xác định khối lượng riêng của thủy ngân. Cho dụng cụ gồm :
 + Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn.
 + Nước có khối lượng riêng D
 + Cân đồng hồ có độ chính xác cao, có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp.
	 - HẾT -	
ĐỀ 3
Câu
Nội dung yêu cầu trình bày 
Điểm
 Câu 1
( 4 đ )
a
(2,5đ)
-Áp suất ở mặt dưới pittông nhỏ là :
 (1)
- Khi đặt quả cân m lên pittông lớn mực nước ở hai bên ngang nhau nên:
 (2)
 Từ (1) và (2) ta có : 
 ó => m = DS1h = 2kg
0,75
0,75
0,5
0,5
b
(1,5đ)
Khi chuyển quả cân sang pittông nhỏ thì ta có :
 ó
 ó (3)
Kết hợp (1), (3) và m = DhS1 ta có : 
 H = h( 1 +)
 H = 0,3m
0,5
0,5
0,5
Câu 2
( 4đ)
a
(1đ)
Gọi các nhiệt độ lần lượt là: t1 = - 100C; t1’ = 00C; t2 = 1000C; t = 200C.
Nhiệt lượng cần thiết :
 Q1 = m1c1(t1’ – t1) = 1800J
1,0
b
(1,75đ)
Giả sử nước đá nóng chảy hoàn toàn thì nhiệt lượng cần cung cấp là:
 Q1’ = m1l = 34000J
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra khi hạ nhiệt độ xuống 00C là :
 Q2 = m2c2( t2 – t1’) = 5700J
Ta thấy Q1’ > Q2 nên chỉ có một phần nước đá nóng chảy.
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy là : Q1’’ = m. l
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Q1’’ = Q2 
 m. l = Q2
Khối lượng nước đá bị nóng chảy là : m = » 0,0167kg
0,25
0,5
0,25
0,25
0,5
c
(1,25đ)
Nhiệt lượng do hơi nước tỏa ra :
 Q3 = m3L + m3c3 (t2 – t)
 Q3 = 2636000m3 
Nhiệt lượng nước đá và thỏi kim loại thu vào:
 Q’ = m’l + m1c3 (t – t1’) + m2c2 (t – t1’) 
 Với m’ = m1 - m
Thay số vào và tính được Q’ = 37842J
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có Q3 = Q’ 
 2636000m3 = 37841,6
 => m3 » 0,0144kg
0,5
0,5
0,25
Câu 3
( 5 đ )
 a
( 3đ)
+ Khi K mở đoạn mạch được vẽ lại : 
RAB = RAD + R3 = = 66W 
IAB = = 1,36A
 UAD = IAB . RAD = 48,96V
Số chỉ của ampe kế : Ia = I4 = 0,816A
+ Khi K đóng đoạn mạch được vẽ lại : 
A
R3
R2
B
R1
A
R4
D
R234 = R2 + R34 = R2 + = 102 W
Tính đúng : RAB = = 28,7W
 I234 = = 0,88A
 U34 = I234 .R34 = 10,56 V
 => Ia = = 0,528A
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b
(2đ)
+ K mở : 
RAB = = 36 +R3 
Ia = I1 = I4 = (1)
+ K đóng : 
 R34 = 
R234 = R2 + R34 = 
I2 = I34 = 
U34 = I34 . R34 = 
Ia = I4 = (2)
Từ (1) và (2) => R32 - 30R3 – 1080 = 0 
Giải phương trình ta có : R3 = 51,1W ( Chọn )
 R3 = - 21,1( Loại vì R3 < 0)
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
Câu 4
( 5đ )
a
 (1,25đ)
B’
F’
O
B
D
A
I
A’
F
D OAB ~ D OA’B’ (g.g) => (1)
D OIF’ ~ D A’B’F’ (g.g) => (2)
Từ (1) và (2) => 
 => (3)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b
(1,25đ)
Ta có L = d + d’ => d’ = L – d (4)
Từ (3) và (4) => d2 – Ld + Lf = 0 
D = L2 – 4Lf
Để thu được ảnh rõ nét trên màn thì d2 – Ld + Lf = 0 phải có nghiệm
 => D = L2 – 4Lf ³ 0 Hay L ³ 4f
0,25
0,5
0,25
0,25
c
(2,5đ)
Từ câu b ta có D = L2 – 4Lf vì bài toán có hai vị trí nhìn thấy ảnh thật nên D >0 
d1 = và d2 = 
 d1’ = L – d1 = 
d2’ = L – d2 = 
=> d1 = d2’ ; d2 = d1’ Vậy hai vị trí của thấu kính cho ảnh thật rõ nét đối xứng với nhau qua mặt trung trực giữa vật và màn.
B2’
B1’
A’
O2
H
A
B
O1
D
 l
d1 = O1 A ; d1’ = O1A’
 d2 = O2A ; d2’ = O2A’
+ Vị trí 1:
 O1A = HA – HO1 => d1 = 
 O1A’ = O1H + HA’ => d1’ = 
 => 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
Câu 5
( 2 đ ) 
Dùng cân xác định khối lượng của lọ rỗng : m
Đổ nước đầy lọ rồi xác định khối lượng của lọ nước : m1 
 => Khối lượng nước : mn = m1 – m 
- Dung tích của lọ : D = 
- Đổ hết nước ra, rồi đổ thủy ngân vào đầy lọ, xác định khối lượng của lọ thủy ngân : m2 
 => Khối lượng thủy ngân : mHg = m2 – m
- Dung tích của lọ không đổi nên khối lượng riêng của thủy ngân là DHg = 
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,5
ĐỂ 4
B
A
O
Câu 1: (2 điểm). Một thanh đồng chất AB, tiết diện đều, một đầu nhúng vào nước, đầu kia tựa vào thành chậu tại O sao cho OA = OB (như hình vẽ). Khi thanh nằm cân bằng, mực nước ở chính giữa thanh, biết khối lượng riêng của nước là D0 = 1000 kg/m3. Tìm khối lượng riêng D của thanh đồng chất đó.
Câu 2:(2,5 điểm). Một khối sắt có khối lượng m1, nhiệt dung riêng c1 và nhiệt độ ban đầu t1 = 1000C. Một bình chứa nước, nước trong bình có khối lượng m2, nhiệt dung riêng c2, nhiệt độ ban đầu của nước và bình là t2 = 200C. Thả khối sắt vào trong bình, nhiệt độ của hệ thống khi cân bằng là t = 200C. Hỏi khi thả khối sắt có khối lượng m = 2m1, nhiệt độ ban đầu là t1 = 1000C vẫn vào trong bình nước đó như ban đầu (khối lượng nước m2, nhiệt độ ban đầu t2 = 200C) thì nhiệt độ t’ của hệ thống khi cân bằng là bao nhiêu? Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của môi trường xung quanh. Giải bài toán trong hai trường hợp sau:
a, Bình chứa không hấp thụ nhiệt.
b, Bình chứa hấp thụ nhiệt, có khối lượng m3 và nhiệt dung riêng c3.
Câu 3: (2,5 điểm).Cho mạch điện như hình vẽ bên. Biết U = 12 v. R1 = R3 = 8 , R2 = 4 , R4 = 1. Ampe kế có điện trở RA = 0 và vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Rx là một biến trở . Bỏ qua điện trở của dây nối.
 a, Ban đầu khóa K đóng, điều chỉnh biến trở đến giá trị Rx = 1,2 . Tìm số chỉ của vôn kế, ampe kế và chiều dòng điện đi qua ampe kế.
_
+
K
D
C
Rx
R4
R3
R2
R1
A
v
	b, Khi khóa K mở. Tìm giá trị Rx để công suất trên biến trở Rx đạt giá trị lớn nhất, xác định công suất lớn nhất đó.
Câu 4: (2 điểm). Hai gương phẳng G1, G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương. 
a, Hãy vẽ hình và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S.
b, Tính góc tạo bởi tia tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S.
Câu 5: (1 điểm). Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế. Dụng cụ gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể.
...............................Hết...........................
ĐỂ 4
Câu 1: (2 điểm).
+ Khi thanh cân bằng có hai lực tác dụng lên
FA
P
K
I
H
G
B
A
O
thanh là trọng lực P và lực đẩy Ác si mét FA.
+ Cánh tay đòn của P là GI.
 Cánh tay đòn của FA là KH.
+ Mà OG = AG – OA = 
 OH = OG + GH = 
+ Khi đó: 
+ Theo điều kiện cân bằng của đòn bẩy thì: P.IG = FA.KH 
 2.P = 5.FA 2.10.D.v = 5.10.Dn.v
 D = (kg/m3).
Bài 2: (2,5 điểm).
a, Bỏ qua khối lương của bình chứa.
+ Thí nghiệm 1: Sau khi thả khối sắt m1 vào bình ta có
 m1c1(100 – 25) = m2c2(25 – 20) (1)
+ Thí nghiệm 2: Sau khi thả khối sắt m = 2m1 vào bình ta có:
 2m1c1(100 – t’) = m2c2(t’ – 20) (2)
+ Lấy (1) chia cho (2) ta được: t’ 29,40C.
b, Nếu tính khối lượng của bình chứa.
+ Thí nghiệm 1 trở thành :
 m1c1(100 – 25) = (m2c2 + m3c3)(25 – 20) (3)
+ Thí nghiệm 2 trở thành: 
 2m1c1(100 – t’’) = (m2c2 + m3c3)(t’’ – 20) (4)
+ Tương tự lấy (3) chia (4) ta cũng được t’’ 29,40C.
Bài 3: (2,5 điểm).
a, Khi khóa K đóng mạch trở thành: 
+ Ta có: R13 = 
 R24 = 
 Rm = R13 + R24 + Rx = 4 + 0,8 + 1,2 = 6()
+ Dòng điện qua mạch là: I = = 2(A) = Ix = I13 = I24
+ Hiệu điện thế của Rx, R13, R24 lần lượt là:
 Ux = IxRx = 2.1,2 = 2,4 (v)
 U13 = I13.R13 = 2.4 = 8 (v) = U1 = U3
 U24 = I24.R24 = 2.0,8 = 1,6 (v) = U2 = U4.
+ Số chỉ của vôn kế là: Uv = U – Ux = 12 – 2,4 = 9,6 (v).
+ Dòng điện chạy qua R1 và R2 lần lượt là:
 và 
+ Số chỉ của ampe kế là IA = I1 – I2 = 1 – 0,4 = 0,6 (A) và chiều dòng điện chạy qua ampe kế đi từ C đến D.
b, Khi khóa K mở mạch trở thành (R1//R3)ntR2ntRx
+ Điện trở của mạch là R = R13 + R2 + Rx = 4 + 4 + Rx = 8 + Rx ()
+ Dòng điện chạy qua mạch là: I = = Ix
+ Công suất tỏa nhiệt trên Rx là: 
K
I
S2
S1
S
G2
G1
O
600
 Px = Ix2.Rx = 
+ Khi đó Max Px = 4,5 (W) khi Rx = 8 ()
Câu 4 : (2 điểm).
a, + Lấy S1 đối xứng với S qua G1 
 S1 là ảnh của S qua G1.
 + Lấy S2 đối xứng với S qua G2 
 S2 là ảnh của S qua G2.
 + Nối S1 với S2 cắt G1 tại I và cắt G2 tại K 
 I và K là hai điểm tới 
 + Nối S với I, I với K rồi K với S 
 ta được đường đi của tia sáng.	 
b, Ta có S1SS2 + IOK = 1800 S1SS2 = 1200.
 SS1S2 + SS2S1 = 1800 - S1SS2 = 1800 – 1200 = 600 
R0
Rx
A
K2
K1
 S1SI + S2IS = 600 ISK = 600.
Câu 5: (1 điểm). 
+ Ta có sơ đồ mạch điện sau: 
+ Điều chỉnh biến trở sao cho điện trở 
A
 của biến trở tham gia vào mạch là R0.
+ Khi K1 đóng, K2 mở, mạch R0nt 
A
 Ampe kế chỉ I1 = U = I1(R0 + RA) (1).
+ Khi K1, K2 cùng đóng, mạch (R0//Rx)nt 
 Ampe kế chỉ I2 = U = I2 (2).
+ Từ (1) và (2) ta có I1(R0 + RA) = I2 RA = 
ĐÈ 5
A
B
M
N
O
(hình 1)
Bài 1: (4,0 điểm)
Hai quả cầu A và B có cùng kích thước. A bằng sắt, B bằng nhôm, 
được treo vào hai đầu của một thanh thẳng, cứng có chiều dài 
MN = 42cm (hình 1).
 1/ Tìm vị trí điểm treo O (khoảng cách OM) trên thanh thẳng
sao cho thanh cân bằng ở vị trí nằm ngang. 
 2/ Nhúng chìm hoàn toàn cả hai quả cầu vào nước. Phải xê dịch 
điểm treo O đến vị trí O1 để thanh trở lại cân bằng ở vị trí nằm ngang.
Tính khoảng cách O1M. 
Biết trọng lượng riêng của sắt, nhôm và nước lần lượt là 78000N/m3, 
27000N/m3 và 10000N/m3. Trọng lượng, kích thước của thanh MN và
dây treo không đáng kể.
Bài 2: (4,0 điểm)
Cho một chậu nhỏ bằng thuỷ tinh khối lượng m = 100g có chứa m1 = 500g nước ở nhiệt độ 
t1 = 200C và một cốc dùng để chứa những viên nước đá có cùng khối lượng m2 = 20g ở nhiệt 
độ t2 = - 50C.
 1/ Thả hai viên nước đá vào chậu. Tính nhiệt độ cuối cùng của nước trong chậu.
 2/ Phải thả tiếp vào chậu ít nhất bao nhiêu viên nước đá nữa để nhiệt độ cuối cùng trong chậu là 00C?
Cho nhiệt dung riêng của thủy tinh, nước và nước đá lần lượt là c = 2500 J/kg.K, 
c1 = 4200J/kg.K và c2 = 1800J/kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá là = 3,4.105J/kg (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với cốc và môi trường bên ngoài).
Bài 3: (3,0 điểm)
Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế luôn luôn không đổi U = 12V, người ta mắc hai điện trở R1 và R2. Nếu R1 mắc nối tiếp với R2 thì công suất điện toàn mạch là 1,44W. Nếu R1 mắc song song với R2 thì công suất điện toàn mạch là 6W.
 1/ Tính R1 và R2. Biết rằng R1> R2.
 2/ Trong trường hợp hai điện trở được mắc song song với nhau, người ta mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với hai điện trở nói trên vào hiệu điện thế ban đầu, thì thấy rằng công suất điện của điện trở R3 bằng công suất điện của điện trở R1. Tính điện trở R3.
A
K
R4
R1
R2
R3
A
B
+
-
C
D
A
(hình 2)
Bài 4: (5,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ (hình 2). Biết R1 = 8, 
R2 = R3 = 4, R4 = 6, UAB = 6V không đổi. Điện trở của 
ampe kế, khoá K và các dây nối không đáng kể.
 1/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và số 
chỉ của ampe kế trong các trường hợp sau: 
a/ Khoá K ngắt. 
b/ Khoá K đóng.
 2/ Thay khoá K bằng điện trở R5. Tính R5 để cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2 bằng không. 
Bài 5: (4,0 điểm)
Một vật sáng AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 12cm (điểm A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A1B1 lớn hơn vật. Giữ nguyên thấu kính, dịch chuyển vật đó đi một đoạn 6cm dọc theo trục chính thì thấu kính cho ảnh ảo A2B2.
Biết . 
 1/ Vẽ ảnh trong 2 trường hợp trên (không nêu cách vẽ).
 2/ Tính khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển (chỉ được vận dụng kiến thức hình học, không được dùng công thức thấu kính).
.................................. HẾT ..............................
ĐÈ 5
BÀI
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1 ( 4đ)
1.1
( 2đ)
1.2
( 2đ)
1/ Áp dụng điều kiện cân bằng:
PA.OM = PB.ON
V.dA.OM = V.dB.ON
78000.OM = 27000.ON
78.OM = 27.ON
OM = = 10,8cm 
2/ Áp dụng điều kiện cân bằng:
(PA – FA).O1M = (PB – FA).O1N 
V(dA – dn).O1M = V(dB – dn).O1N 
(78000 – 10000).O1M = (27000 – 10000).O1N 
68000.O1M = 17000.O1N 
68.O1M = 17.O1N 
O1M = = 8,4 cm
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
2 ( 4đ)
2.1
( 2,0đ)
2.2
( 2,0đ)
2.1. Khi thả hai viên nước đá vào chậu nước:
 - Giả sử nước đá tan hết ở 00C. 
- Nhiệt lượng do chậu và nước toả ra để hạ nhiệt độ xuống 00C là:
Q1 = (mc + m1c1 )t1 = 47.000 J (1)
- Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ và tan hết tại 00C là:
 Q2 = 2m2c2t2 + 2m2= 13960 J (2)
-Vì Q1 > Q2 nên nhiệt độ cân bằng 00C < t < 200C. 
- Nhiệt lượng để hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t0C là:
 Q = Q1 – Q2
 Mặt khác Q = [mc + (2m2 +m1)c1]. t 
-Độ tăng nhiệt độ của hệ thống là:
 t =
-Giải phương trình ta được t 13,10C .
b. Nhiệt lượng do chậu và nước trong chậu toả ra khi hạ nhiệt độ từ 13,10C xuống 00C là:
 Q = [mc + (2m2 +m1)c1]. t = 33.040J
-Nhiệt lượng cần thiết để Mx kilôgam nước đá thu vào nóng chảy ở 00C là:
Qx = Mx. (+ c2. t’) = 349.000Mx J
-Áp dụng PTCB nhiệt tính được: Mx = 
 Mx 0,095 kg
- Số viên nước đá cần thêm vào là: n = = 4,75 viên.
Vậy ta phải thả thêm vào chậu 5 viên.
0,5đ
0,5đ 
0,5đ
0,5 đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
 0,5đ
3 ( 3đ)
3.1
( 1,75đ)
3.2
( 1,25đ)
3.1. R1ntR2 : Rnt = = 100
 ó R1 + R2 = 100 (1)
 R1//R2 : RSS = = 24
 ó R1.R2 = 2400 (2)
-Kết hợp (1), (2) và Áp dụng điều kiện của bài toán ta được: R1 = 60 và R2 = 40.
3.2. 
-Điện trở tương đương của đoạn mạch (R1//R2) ntR3: Rtđ = R12 + R3 = 24 + R3.
-CĐDĐ chạy qua mạch là: I = I12 = I3 = (3)
- Hiệu điện thế đặt vào R1 là:
 U12 = U1 = U2 = I12.R12 = = (V)
 -CĐDĐ chạy qua điện trở R1 là: 
 I1 = = (4)
Ta có : P3 = P1 ó I32.R3 = I12.R1 (5)
Thay (3), (4) vào (5). Giải phương trình được R3 = 16.
0,5đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25 đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
4 (5đ) 
4.1
(4đ)
4.2
(1đ)
4.1a.
õKhi K mở: [(R1 nt R2)//R4] nt R3.
R12 = R1 + R2 = 12.
R124 = = 4.
RAB = R124 + R3 = 8.
-Số chỉ của ampe kế: Ia = I3 = IAB = = 0,75A.
A
R4
R2
R3
R1
B
(+)
(-)
A
4.1b
Khi K đóng, đoạn mạch được vẽ lại như sau: 
R23 = = 2
R234 = R23 + R4 = 8
=> RAB = 4
Vì R234 // R1 nên U234 = U1 = UAB
I234 = = 0,75A 
U23 = U2 = U3 = I234.R23 = 1,5V
Ia = I3 = = 0,375A
 (-)
A
B
R1
R5
R2
R3
R4
(+)
C
D