PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

KỲ THI CHỌN ĐỘI DỰ TUYỂN CHÍNH THỨC
NĂM HỌC 2023-2024
Môn thi: Vật Lý
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi này có 05 câu, gồm 02 trang

Câu 1(4,0 điểm)
1. Có ba vật I, II và III xuất phát cùng lúc, chuyển động cùng chiều trên cùng một đường
thẳng với vận tốc không đổi lần lượt là v 1= 6 m/s, v2= 4 m/s, v3= 10 m/s. Vật I và vật III xuất
phát tại A để đuổi theo vật II xuất phát tại B. Biết AB= 360m.
a. Vật I đuổi kịp vật II tại vị trí cách A bao nhiêu mét?
b. Tính thời gian vật III đã đi kể từ khi xuất phát cho tới khi cách đều hai vật còn lại.
c. Khi vật III đuổi kịp vật II thì vật III quay ngay trở lại. Tính quãng đường vật III đã đi
được kể từ khi xuất phát cho đến khi gặp lại vật I.
2. Hai quả cầu A, B có trọng lượng bằng nhau nhưng làm bằng hai chất khác nhau, được
treo vào hai đầu của một đòn cứng có trọng lượng không đáng kể có độ dài là l = 84 cm. Lúc
đầu đòn cân bằng. Sau đó đem nhúng cả hai quả cầu ngập trong nước. Người ta thấy phải
dịch chuyển điểm tựa đi 6 cm về phía B để đòn trở lại thăng bằng. Tính trọng lượng riêng
của chất làm quả cầu B. Biết trọng lượng riêng của chất làm quả cầu A là d A = 3.104 N/m3,
của nước là dn = 104 N/m3.
Câu 2(4,0 điểm)
Cho hai bình cách nhiệt hoàn toàn với môi trường bên ngoài. Người ta đổ vào mỗi bình
300g nước, nước trong bình 1 và bình 2 có nhiệt độ lần lượt là t 01= 55,60C và t02= 300C. Bỏ
qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với bình và sự tỏa nhiệt ra môi trường.
a. Lấy 100g nước từ bình 1 đổ sang bình 2. Tính nhiệt độ của nước ở bình 2 khi cân bằng
nhiệt.
b. Từ trạng thái cân bằng nhiệt của bình 2, lấy ra 100g nước rồi đổ sang bình 1. Tính nhiệt
độ của nước khi cân bằng nhiệt ở bình 1 và hiệu nhiệt độ giữa hai bình khi đó.
c. Coi quá trình lấy 100g nước từ bình 1 đổ sang bình 2, rồi lấy 100g nước từ bình 2 đổ trở
lại bình 1 là một lượt đổ. Tính số lượt đổ tối thiểu để hiệu nhiệt độ giữa hai bình khi cân bằng
nhiệt nhỏ hơn 0,30C.
Câu 3(4,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ.
R
R
C
Nguồn điện có hiệu điện thế UAB= 2V không đổi,
2
4
R1= 0,5Ω, R2= 2Ω, R3= 6Ω,
R1
R4= 1Ω, R5 là một biến trở. Bỏ qua
A
B
A
điện trở của ampe kế và dây nối.
+
a. Điều chỉnh sao cho R5= 1Ω,
xác định số chỉ của ampe kế.
D
R
R
b. Tìm R5 để số chỉ của ampe kế là 0,1A và dòng điện
3
5
qua nó có chiều từ C đến D.
c. Tìm R5 để công suất tiêu thụ trên R5 là lớn nhất.
1

Câu 4(4,0 điểm)
Hai gương G1, G2 có mặt phản xạ hướng vào nhau hợp với
nhau góc  như hình vẽ. Tính số đo góc  trong mỗi trường
hợp sau:
a. Tia tới SI song song với gương G2 lần lượt phản xạ qua
các gương G1, G2. Tia phản xạ qua gương G2 song song với
gương G1.
b. Tia tới SI song song với gương G2 sau khi phản xạ lần
lượt qua các gương G1, G2, G1 , G2, G1 thì tia phản xạ cuối cùng
trùng với tia SI.
Câu 5(4,0 điểm)
a. 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 d0.
b. Cho một nguồn điện không rõ hiệu điện thế, một điện trở R chưa rõ giá trị, một ampe kế
và một vôn kế loại không lí tưởng. Hãy trình bày cách xác định điện trở của R, của ampe kế
và của vôn kế. Chú ý tránh những cách mắc có thể làm hỏng ampe kế.

----------- Hết -----------

2

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu
1
(4,0đ)

KỲ THI CHỌN ĐỘI DỰ TUYỂN CHÍNH THỨC
NĂM HỌC 2023- 2024.
Môn thi: Vật Lý

. .

Ý

NỘI DUNG

.

Điểm

1.a
Sau khoảng thời gian t1, vật I đuổi kịp vật II tại C.
(0,75đ)
A
B
C
Ta có AC= v1t1; BC= v2t1

0,25

0,25

 AC – BC= AB  ( v1 – v2)t1= AB
AB
360
 t1= v −v = 6−4 =180( s)
1
2

Vật I đuổi kịp vật II tại vị trí cách A là: AC= 6.180= 1080(m)
1.b
Sau thời gian t2 vật III cách đều vật I và II. Khi đó vị trí các
(0,75đ) vật I, II và III lần lượt là M, N, P.

. ..

. .
A

B

M

P

N

AM= v1.t2= 6t2; AN= AB + v2t2= 360 + 4t2
AP= v3.t2= 10t2
Ta có: MP = PN
 | AM −AP|= | AN− AP|

. .

 |6 t 2−10 t 2|= |360+ 4 t 2−10 t 2|

1.c
(0,5đ)

0,25
0,25

{.

t =36 (s)
 2
t 2 =180(s )

A
B
D
Sau thời gian t3 vật III đuổi kịp vật II tại D, ta có:

0,5

0,25

AD= v3t3; BD= v2t3;  AD – BD = AB  ( v3 – v2)t3 = AB
AB

360

 t3= v −v =
= 60(s)
3
2 10−4

Khoảng cách giữa vật I cách vật III:
L= ( v3 – v2)t3= (10 – 6).60= 240(m)
Thời gian kể từ khi vật III quay lại cho đến khi vật III gặp lại
vật I là:
L

2

0,25

240

Δt= v +v = 10+6 = 15(s)
3
1
Quãng đường vật III đã đi được là:
s= v3( t3+ Δt)= 10(60+15)= 750(m)
Vì trọng lượng hai quả cầu cân bằng nhau nên lúc đầu điểm
3

0,5

(2,0đ)

tựa O ở chính giữa đòn: OA=OB=42cm.
Khi nhúng hai quả cầu vào nước thì điểm tựa là O' ta có:
O'A = 48 cm; O'B =36 cm
O

A

O'

B

FA1

FA2

P

P

Lực đẩy Ác si met tác dụng lên hai quả cầu là:
P
F A 1=d n .
dA

F A 2=d n .

Hợp lực tác dụng lên đầu A là : P – FA1
Hợp lực tác dụng lên đầu B là : P – FA2
Đòn bẩy cân bằng nên ta có:
(P – FA1). O'A = (P – FA2).O'B
Thay các giá trị vào ta được :

0,5

0,5

P
dB

P
P
). 48=( P−d n ). 36
dA
dB
dn
dn
(1− )4=(1− )3
dA
dB
ó

0,5

( P−d n

3 dn d A

3 . 104 .3 . 104
dB =
=
=9. 104
4
4
4 d n −d A 4 .10 −3 .10
ó
(N/m3)

2
(4,0đ)

2.a
(1,5đ)

Vậy trọng lượng riêng của quả cầu B là: dB = 9.104 (N/m3)
Gọi nhiệt dung riêng của nước là c, lượng nước chuyển là
Δm= 0,1kg.
Sau lần đổ thứ nhất gọi nhiệt độ bình 2 là t1.
Phương trình cân bằng nhiệt đối với bình 2 là:
mc(t1 – t02) = Δm.c(t01 – t1)
 t1 =

2.b
(1,5đ)

0,5

mt 02+ Δmt 01 0,3.30+0,1.55,6
= 0,3+0,1 = 36,40C
m+ Δm

0,5

(m− Δm) t 01+ Δmt 1 (0,3−0,1).55,6+ 0,1.36,4
=
= 49,20C
0,3
m

0,5

Sau lần đổ thứ hai gọi nhiệt độ bình 1 là t2.
Phương trình cân bằng nhiệt đối với bình 1 là:
Δm.c(t2 – t1)= c(m – Δm)(t01 – t2)
 t2 =

0,5

Hiệu nhiệt độ hai bình là: t2 – t1= 49,2 – 36,4= 12,80C
4

0,5

0,5

2.c
(1,0đ)

Đặt t1=
t2=

mt 02+ Δmt 01 kt 01+t 02
=
m+ Δm
k +1

0,25

Δm

với k = m < 1

kt +t
(m− Δm) t 01+ Δmt 1
= kt1 + (1 – k)t01 = 02 01
m
k +1
1−k

Sau lượt đổ thứ nhất: t2 – t1 = (t01 – t02) 1+k

Dễ dàng thấy rằng hiệu nhiệt độ của hai bình sau lượt đổ thứ
1−k

hai là: t4 – t3 = (t2 – t1) 1+k =¿ (t01 – t02)

2

(1−k )
2
(1+ k)

Sau n lượt đổ thì hiệu nhiệt độ 2 bình là:
t2n – t2n-1 = (t01 – t02)

Thay số ta được: t2n – t2n-1 =
3
(4,0đ)

3.a
(1,5đ)

0,25

n

(1−k )
n
(1+ k)

25,6
< 0,3
n
2

0,25

Suy ra nmin= 7
Mạch có dạng: R1nt[(R2 // R3) nt (R4 // R5)]
R2 R3

0,25

R4 R5

Rtđ = R1 + R + R + R + R = 2,5(Ω)
2
3
4
5

U

Cường độ dòng điện mạch chính: I = R = 0,8(A)
tđ

0,25

R4

0,25

Cường độ dòng điện qua R5 là: I5 = I R + R = 0,4(A)
4
5
Do I3 < I5 nên dòng điện qua ampe kế có chiều từ C đến D:
IA = I5 – I3 = 0,4 – 0,2 = 0,2(A)
Đặt R5 = x
x
3 x +2
Rtđ= 2 + x+1 = x+1

U

2(x+ 1)

Cường độ dòng điện mạch chính: I = R =
3 x+ 2
tđ
R2

( x+1)

Cường độ dòng điện qua R3 là: I3 = I R + R = 2(3 x +2)
2
3
R4

2

Cường độ dòng điện qua R5 là: I5 = I R + R = 3 x+ 2
4
5
5

0,25

R2

Cường độ dòng điện qua R3 là: I3 = I R + R = 0,2(A)
2
3

3.b
(1,5đ)

0,25

0,5
0,25
0,25
0,25
0,25

Để dòng điện qua ampe kế có chiều từ C đến D thì I5 > I3
(x+ 1)

2

0,25

 3 x +2 > 2(3 x+2)  0 ≤ x <3 Ω
3−x

3.c
(1,0đ)

13
IA = I5 – I3 = 2(3 x+2) = 0,1  x= 8 Ω= 1,625Ω (thỏa mãn)

0,25

Công suất tiêu thụ trên R5 là:

0,25

4
4x
P5 = 2
= 9 x+ 4 + 12
9 x +12 x+ 4
x

0,25

4x
P5 = I52R5 =
(3 x +2)2

Áp dụng bất đẳng thức côsi ta có:

√

4
(4,0đ)

4.a
(2,0đ)

4.b
(2,0đ)

4
4
1
4
9 x + x ≥ 2 9 x . = 12  P5 ≤ 12+12 = 6
x
4
2
Dấu “=” xẩy ra khi 9 x= x  x= 3 Ω
2
1
Vậy khi x= 3 Ω thì P5max = 6 (W)

Có I1 = I2 theo tính chất của gương phẳng
( định luật phản xạ)
Có I1 = O (SI// G2)  O = I2.
Tương tự O = J1
 OIJ đều.
 I2 + J1 + O = 1800  3O = 1800   = O = 600.
Vì tia phản xạ cuối cùng trùng với tia IS nên JK vuông góc
với G1

6

0,25
0,25

0,5

0,5
0,5
0,5
0,5

5
(4,0đ)

5.a
(2,0đ)

Vì SI // G2 nên tương tự câu a, ta có O = I2
Kẻ pháp tuyến tại J có J1=J2.
J1 = O (Cùng phụ với J3)
J1+J2+I2 = 900
 3O = 900  O = 300 hay  = 300
Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi treo vào móc lực kế để xác
định trọng lượng P của viên sỏi ngoài không khí .

0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25

Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước, lực kế chỉ giá trị P1

0,25

Xác định lực đẩy Acsimet : FA = P – P1 ( với FA = V.do)

0,25
0,25

Xác định thể tích của vật : V=
Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi :
d=

5.b
(2,0đ)

0,5

0,5

với d= 10D; d0= 10D0 D =
( *)
Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi D bằng
công thức (*)
Mắc mạch điện như hình vẽ:
V
R
A

0,25

Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu ampe kế, được giá trị U 1, 0,25
còn số chỉ ampe kế là I1 ta xác định được điện trở ampe kế:
U1

RA= I 1

7

Để xác định điện trở của vôn kế, ta mắc sơ đồ mạch điện như 0,25
R
hình vẽ.
A
V

Số chỉ của ampe kế và vôn kế là I 2 và U2. Khi đó điện trở của 0,25
U2

vôn kế là: RV= I 2
Mắc lại mạch điện như hình:

0,25

R

Vôn kế chỉ U3, ampe kế chỉ I3.
U1

Vì U3=I3(RA+R) = I3 ( I 1 +R)

U3 U1

Vậy giá trị của R là R= I 3 - I 1

8

V
A

0,5
0,25