Đề thi chọn học sinh giỏi Vật lí lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Sở GD & ĐT Hà Nội

TRUNG TÂM LUYỆN THI KHOA BẢNG – www.khoabang.edu.vn 
Địa điểm: Tầng 4 – Trường Tiểu học Ngôi Sao Hà Nội. Tel: (04) 0466865087 – 0983614376 
ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 THÀNH PHỐ HÀ NỘI NĂM HỌC 2013 – 2014 
Câu 1: (6 điểm) Ba đoạn dây dẫn OP, PQ, QS có cùng chiều 
dài được hàn nối tiếp với nhau rồi mắc vào hiệu điện thế 
không đổi. Lần lượt đo hiệu điện thế giữa đầu O với các điểm 
P, Q, S người ta vẽ được đồ thị phụ thuộc của hiệu điện thế 
theo chiều dài của dây như hình 1. Biết dòng điện chạy qua 
mạch là I = 2 A, hãy xác định giá trị điện trở trên mỗi mét 
chiều dài của mỗi đoạn dây dẫn. 
Câu 2: (4 điểm) Hai chiếc thuyền máy xuất phát từ hai bến 
sông A và B chạy đến gặp nhau rồi quay lại về bến cũ. Nếu cùng xuất phát thì thời gian đi và 
về của thuyền ở A là 45 phút, của thuyền ở B là 90 phút. Để thời gian đi và về của hai 
thuyền bằng nhau thì thuyền ở B phải xuất phát muộn hơn thuyền ở A bao nhiêu phút. Cho 
rằng: chuyển động của hai thuyền trên một đường thẳng, hai thuyền có cùng vận tốc đối với 
nước, vận tốc nước chảy không đổi. 
Câu 3: (4 điểm) Hãy trình bầy cách xác định khối lượng của một thanh thép nhỏ khi có: đèn 
cồn, cốc đun, nhiệt lượng kế, nhiệt kế, bình chia độ và một lượng nước đủ dùng. Bỏ qua mất 
mát nhiệt trong quá trình làm thí nghiệm. Biết khối lượng nhiệt lượng kế; nhiệt dung riêng 
của thép, nhiệt lượng kế và nước. 
Câu 4: (4 điểm) Cho ba điểm A, B, C cùng nằm trên trục chính của một thấu kính. Đặt vật ở 
A, thấu kính ở B thì thu được ảnh thật ở C cao gấp 3 lần vật. Cố định vật, dịch chuyển thấu 
kính một đoạn 64 cm thì vẫn thu được ảnh của vật hiện ra ở C với độ cao của ảnh nhỏ hơn 
vật 3 lần. Tìm khoảng cách AC và tiêu cự thấu kính. 
Câu 5: (2 điểm) Cho mạch điện như hình 2: hai đèn Đ1 và Đ2 
giống hệt nhau, các điện trở R1 và R2 có cùng giá trị, Rx là biến 
trở, nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi và các dây nối có 
điện trở không đáng kế. Điều chỉnh Rx ở hai giá trị 1 Ω và 4 Ω 
thì công suất tiêu thụ trên Rx đều là 25 W. Khi đó đèn Đ1 có 
công suất 225 W. Tìm giá trị U, R1, R2 và điện trở của đèn. 
HẾT 
Đ1 Đ2 
R1 
R2 
Rx 
Hình 2 
Hình 1 
O P Q S 
0 
20 40 60 
4 
5 
10 
U(V) 
l(cm) 
TRUNG TÂM LUYỆN THI KHOA BẢNG – www.khoabang.edu.vn 
Địa điểm: Tầng 4 – Trường Tiểu học Ngôi Sao Hà Nội. Tel: (04) 0466865087 – 0983614376 
HƯỚNG DẪN GIẢI 
Câu 1: Từ đồ thị ta thấy: hđt trên các đoạn OP, PQ và QS là: 
UOP = 4 – 0 = 4 V, UPQ = 5 – 4 = 1 V, UQS = 10 – 5 = 5 V. 
Như vậy điện trở của các đoạn OP, PQ và QS và điện trở trên mỗi mét dài của chúng tương 
ứng là: 
OP
OP
U
R
I
  2 Ω → λOP = 
2
0,2
OPR
l
 = 10 Ω/m. 
PQ
PQ
U
R
I
  0,5 Ω → λPQ = 
0,5
0,2
PQR
l
 = 2,5 Ω/m. 
QS
QS
U
R
I
  2,5 Ω → λQS = 
2,5
0,2
QSR
l
 = 12,5 Ω/m. 
Câu 2: Giả thiết rằng thuyền ở B đi tận đến A rồi quay trở về B thì tổng thời gian đi là 
T = tA + tB = 45 + 90 = 135 phút. 
Như vậy nếu hai thuyền đi với thời gian bằng nhau thì mỗi thuyền đi hết thời gian là T/2 = 
67,5 phút. Do đó thuyền B phải đi chậm lại Δt = tB – T/2 = 22,5 phút. 
Câu 3: Đổ vào bình chia độ một thể tích nước V, sau đó đổ vào NLK và đun lên. Lại đổ tiếp 
vào bình chia độ một thể tích nước V như trước, sau đó thả thanh thép vào bình chia độ. Đo 
nhiệt độ t1 của nước trong bình chia độ và t2 > t1 của nước trong NLK. 
Gọi M là khối lượng NLK, m1 là khối lượng của thể tích nước V. 
Đổ riêng nước từ bình chia độ vào NLK rồi đo nhiệt độ cân bằng t3. Ta có phương trình: 
(m1c1 + Mc2)(t2 – t3) = m1c1(t3 – t1) 
Từ đây ta xác định được: m1c1 = 2 2 3
3 1 2
( )
2
Mc t t
t t t

 
Nhúng thanh thép đang có nhiệt độ t1 vào NLK rồi đo nhiệt độ nước t4. 
Ta có ptCB nhiệt: (2m1c1 + Mc2)(t3 – t4) = mxc3(t4 – t1) 
Suy ra: 2 2 1 3 4
3 4 1 3 1 2
( )( )
( )(2 )
x
c t t t t
m M
c t t t t t
 

  
Nhận xét: Nói chung t1 sẽ là gần như không đổi và bằng nhiệt độ phòng. Ngoài ra thậm chí 
không cần biết nhiệt dung riêng c1 của nước. 
Câu 4: Ký hiệu L là khoảng cách giữa A và C, d là khoảng cách AB. Khi đặt thấu kính ở B, 
ảnh thật ở C thì d’ = L – d, ta có: 
TRUNG TÂM LUYỆN THI KHOA BẢNG – www.khoabang.edu.vn 
Địa điểm: Tầng 4 – Trường Tiểu học Ngôi Sao Hà Nội. Tel: (04) 0466865087 – 0983614376 
1 1 1 '
' ( ) ( )
d d L
f d d d L d d L d

   
 
 (1) 
Cố định vật, dịch chuyển thấu kính một đoạn 64 cm thì vẫn thu được ảnh của vật hiện ra ở 
C. Lúc này d2 = d + 64 và d2’ = L – d2 
2 2 2 2
1 1 1
( )
L
f d L d d L d
  
 
 (2) 
Từ (1) và (2) ta có: 
2 2
2 2( )L d d d d   
Do d2 = d + 64, nên có L = d + d2. Tức là d2 = d’ và 
'
2d d 
Ta có hình vẽ minh họa dưới đây: 
Nhận xét: 2 vị trí của thấu kính có khoảng cách giữa vật và ảnh thật bằng nhau sẽ có tính 
chất là: một vị trí cho ảnh cao gấp bao nhiêu lần vật (k1 = d’/d) thì vị trí kia sẽ cho ảnh nhỏ 
hơn bấy nhiêu lần k2 = 
'
2 2/d d = d/d’ = 1/k1. Như vậy điều kiện “độ cao của ảnh nhỏ hơn 
vật 3 lần” là thừa trong bài này, vì đã có vị trí tại B cho ảnh cao gấp 3 lần vật thì vị trí thứ 
hai cũng cho ảnh tại C thì bắt buộc ảnh phải nhỏ hơn vật 3 lần. 
Giải tiếp: 
Theo giả thiết: k1 = d’/d = 3, mà d2 = d’ = d + 64 
Do đó: d = 32 cm và d’ = 96 cm. Khoảng cách AC = d + d’ = 128 cm. 
Tiêu cự thấu kính: 
'
'
dd
f
d d
 

 24 cm. 
Câu 5: Đặt R1 + R2 = R12 = 2R1. Điện trở của đèn là R0. 
Từ điều kiện khi Rx có giá trị 1 Ω và 4 Ω thì công suất tiêu thụ trên Rx đều là 25 W ta tính 
được dòng qua Rx khi đó là I1 = 5 A và I2 = 2,5 A. 
A B B’ C 
d d’ = d2 
64cm 
2d 
'
2d d 
TRUNG TÂM LUYỆN THI KHOA BẢNG – www.khoabang.edu.vn 
Địa điểm: Tầng 4 – Trường Tiểu học Ngôi Sao Hà Nội. Tel: (04) 0466865087 – 0983614376 
0 0 0
1
00 0 12 0 12 0
12
0
. 5
.11 1
1
R U R UR
I I A
RR R R R R R
R
R
   
   

 (1) 
0 0 0
2
00 0 12 0 12 0
12
0
' 2,5
.44 4 4 4
4
R U R UR
I I A
RR R R R R R
R
R
   
   

 (2) 
Chia 2 phương trình trên ta được: 
12 0 12 0
12 0 12 0
4 4
2
R R R R
R R R R
 

 
, suy ra: 0
12
0
2
2
R
R
R


 (3) 
Thay (3) vào (1) ta có: 
0 0
0 0 0
0 0
0 0
( 2)
5
2 2( 1) 3
( 1) 1
2 2
UR U U R
A
R R R
R R
R R

  

  
 
 (4) 
Lại có liên hệ giữa công suất đèn Đ1 với U và R0: 
2
1
0
225
U
P
R
  W tức 
2
0
225
U
R  . (5) 
Thay (5) vào (4) ta được phương trình sau đối với U: 
 U2 – 15U – 450 =0 
Loại nghiệm âm, ta có U = 30 V. 
Thay vào phương trình (4) tính được điện trở của đèn: R0 = 4 Ω. 
Còn R1 = R2 = 2 Ω.