Bài tập ôn thi học sinh giỏi môn Vật lý

 NỘI DUNG ĐỊNH HƯỚNG
 ÔN THI HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ
  Phần Cơ: Chuyển động - Lực.
• Chuyển động
 o Bài toán đến chậm đến sớm hơn dự định
 o Bài toán về chuyển động lặp đi lặp lại.
 o Tính tương đối của chuyển động (khi 2 vật chuyển động cùng phương)
 ▪ Chuyển động cùng chiều
 ▪ Chuyển động ngược chiều
 o Tính tương đối của chuyển động khi vật này ở trên vật khác 
 ▪ Cùng phương
 ▪ Khác phương
 o Chuyển động không đều - Tính tốc độ trung bình
 o Bài toán đồ thị
• Áp suất chất rắn
• Áp suất chất lỏng – Bình thông nhau – Máy ép chất lỏng
• Lực đẩy Acsimet –Sự nổi.
• Công - Công suất
 o Nâng vật lên cao không dùng máy cơ đơn giản
 o Máy cơ đơn giản (mặt phẳng nghiêng, ròng rọc cố định, ròng rọc động)
 o Kết hợp lực đẩy Acsimet, sự nổi.
  Phần Nhiệt: 
• Tính nhiệt lượng và các đại lượng liên quan
• Bài toán về sự trao đổi nhiệt không có quá trình chuyển thể.
• Bài toán về sự trao đổi nhiệt có tỏa nhiệt ra bên ngoài.
  Phần Điện
• Định luật Ôm – Công thức tính điện trở - Biến trở
• Đoạn mạch nối tiếp – song song – hỗn hợp – bài tập về cách mắc.
• Công – Công suất –Điện năng - Định luật Jun Lenz – Bài toán nhiệt điện 
• Máy biến thế - Truyền tải điện năng
 (Lưu ý: bỏ các mạch cầu, tách nút, chuyển đổi mạch sao mạch tam giác)
  Phần Quang học: 
• Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì. (dùng công thức phải chứng minh)
• Dịch chuyển thấu kính.
  Phần Bài toán gắn với kiến thức thực tiễn đời sống: nội dung cơ bản từ 
 lớp 6 đến lớp 9
  Cấu trúc đề thi Học sinh giỏi thành phố gồm: 
 1 bài hàn lâm, 3 bài vận dụng, 1 bài cơ bản
 Lưu ý: Tập trung ôn kiến thức cơ bản cho học sinh, luyện cho học sinh khả 
 năng vận dụng vào các bài toán thực tế. v1
 cát nên có vận tốc v2 = . Hãy xác định các vận tốc v1 và v2 sao cho sau 1 
 2
 phút người ấy đến được B.
Bài 13: Một vật chuyển động trên đoạn đường thẳng AB. Nửa đoạn đường đầu với vận 
 tốc v1 = 25km/h. Nửa đoạn đường sau vật chuyển động theo hai giai đoạn. 
 Trong nửa thời gian đầu vật đi với vận tốc v 2 = 18km/h, nửa thời gian sau vật 
 đi với vận tốc v3 = 12km/h. Tính vận tốc trung bình của vật trên cả đoạn đường 
 AB
 1
Bài 14: Một người đi xe đạp trên đoạn thẳng AB. Trên đoạn đường đầu đi với vận 
 3
 1 1
 tốc 14km/h, đoạn đường tiếp theođi với vận tốc 16km/h, đoạn đường cuối 
 3 3
 cùng đi với vận tốc 8km/h. Tính vận tốc trung bình của xe đạp trên cả đoạn 
 đường AB.
Bài 15: Một ca nô chạy xuôi dòng sông dài 150km. Vận tốc của ca nô khi nước không 
 chảy là 25km/h, vận tốc của dòng nước chảy là 5km/h. Tính thời gian ca nô đi 
 hết đoạn sông đó.
Bài 16: Một chiếc xuồng chạy trên một dòng sông. Nếu xuồng chạy xuôi dòng từ A 
 đến B thì mất 2 giờ, còn nếu xuồng chạy ngược dòng từ B đến A thì phải mất 
 6 giờ. Tính vận tốc của xuồng khi nước yên lặng và vận tốc của dòng nước. 
 Biết khoảng cách AB là 120km
Bài 17: Hai bến sông AB cách nhau 36 km. Dòng nước chảy từ A đến B với vận tốc 
 4km/h. Một ca nô chuyển động đều từ A về B hết 1giờ. Hỏi ca nô đi ngược từ 
 B về A trong bao lâu.
Bài 18: Một chiếc xuồng máy chạy từ bến A đến B cách nhau 120 km. Vận tốc của 
 xuồng khi nước yên lặng là 30 km/h. Sau bao lâu xuồng đến B nếu
 a) Nước sông không chảy 
 b) Nước chảy từ A đến B với vận tốc 5km/h
Bài 19: Một chiếc xuồng khi xuôi dòng mất thời gian t1, khi ngược dòng mất thời gian 
 t2. Hỏi nếu thuyền trôi theo dòng nước trên quãng đường trên sẽ mất thời gian 
 bao lâu?
Bài 20: Một chiếc thuyền đi ngược dòng sông được 6km, sau đó đi xuôi về điểm xuất 
 phát hết 3 giờ. vận tốc chảy của dòng nước là 1,5 km/h. Tính vận tốc của 
 thuyền trong nước không chảy.
Bài 21: Một ca nô và một bè thả trôi cùng xuất phát từ A đến B. Khi ca nô đến B lập 
 tức nó quay lại ngay và gặp bè ở C cách A 4km. Ca nô tiếp tục chuyển động về 
 A rồi quay lại ngay và gặp bè ở D. Tính khoảng cách AD biết AB = 20 km
Bài 22: Hai xe chuyển động thẳng đều từ A đến B cách nhau 60 km và đi liên tục 
 không nghỉ. Xe thứ nhất khởi hành xớm hơn 1 giờ nhưng dọc đường phải 
 ngừng nghỉ 2 giờ. Hỏi xe thứ 2 phải có vận tốc bằng bao nhiêu để đến B cùng 
 một lúc với xe thứ nhất. Biết xe 1 đi với vận tốc 15km/h
Bài 23: Một ca nô chạy từ bến A đến bến B rồi trở về bến A trên một dòng sông. Hỏi 
 nước chảy nhanh hay chảy chậm thì vận tốc trung bình của ca nô trong suốt Bài 33: Hồng và Hương cùng khởi hành từ 2 điểm A và B cách nhau 150 km.Lúc đầu 
 Hồng đi xe máy với vận tốc 48 km/h.Hương đi ô tô và khởi hành sau Hồng 30 
 phút với vận tốc 20 m/s.
 a. Hỏi Hương phải đi mất bao lâu thì đuổi kịp Hồng?
 b. Khi gặp nhau Hương và Hồng cách B bao nhiêu km?
 c. Để đến B cùng lúc với Hồng thì Hương phải khởi hành lúc mấy giờ
Bài 35: Một người đi bộ khởi hành từ C đến B với vận tốc v1=5km/h. sau khi đi được 
 2h, người đó ngồi nghỉ 30 ph rồi đi tiếp về B.Một người khác đi xe đạp khởi 
 hành từ A (AC >CBvà C nằm giữa AB)cũng đi về B với vận tốc v2=15km/h 
 nhưng khởi hành sau người đi bộ 1h.
 a. Tính quãng đường AC và AB ,Biết cả 2 ngươì đến B cùng lúc và khi người đi bộ bắt 
 đầu ngồi nghỉ thì người đi xe đạp đã đi được 3/4 quãng đường AC.
 b. Để gặp người đi bộ tại chỗ ngồi nghỉ,người đi xe đạp phải đi với vận tốc bao nhiêu?
Bài 36: Lúc 6h20ph hai bạn chở nhau đi học với vận tốc v1=12km/h.sau khi đi được 10 
 ph một bạn chợt nhớ mình bỏ quên bút ở nhà nên quay lại và đuổi theo với vận 
 tốc như cũ.Trong lúc đó bạn thứ 2 tiếp tục đi bộ đến trường với vận tốc 
 v2=6km/h và hai bạn gặp nhau tại trường.
 a. Hai bạn đến trường lúc mấy giờ ? đúng giờ hay trễ học?
 b. Tính quãng đường từ nhà đến trường.
 c. Để đến nơi đúng giờ vào học ,bạn quay về bằng xe đạp phải đi với vận tốc bằng 
 bao nhiêu?Hai bạn gặp nhau lúc mấy giờ?Nơi gặp nhau cách trường bao xa?
Bài 37: Một thỏi hợp kim có thể tích 1dm3 và khối lượng 9,850 kg tạo bởi bạc và thiếc. 
 Xác định khối lượng của bạc và thieefc có trong thỏi hợp kim đó. Biết rằng 
 khối lượng riêng của bạc là 10500kg/m3 và của thiếc là 2700kg/m3
Bài 38: Người ta cần chế tạo 1 hợp kim có khối lượng riêng 5g/Cm3 bằng cách pha 
 trộn đồng có KLR 8900kg/m3 với nhôm có KLR là 2700kg/m3. Hỏi tỷ lệ giữa 
 khối lượng đồng và khối lượng nhôm cần phải pha trộn
Bài 39: Tìm khối lượng thiếc cần thiết để pha trộn với 1 kg bạc để được 1 hợp kim có 
 KLR là 10 000kg/m3. Biết KLR của bạc là 10,5g/Cm3 của thiếc là 7,1g/Cm3
Bài 40: Một mẩu hợp kim thiếc - chì có khối lượng m = 664gam, khối lượng riêng D = 
 8,3g/Cm3. Hãy xác định khối lượng thiếc và chì trong hợp kim. Biết KLR của 
 3 3
 thiếc là D1 = 7300kg/m và của chì là D2 = 11300kg/m và coi rằng thể tích của 
 hợp kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần
Bài 41: Một cốc chứa đầy nước có khối lượng tổng cộng là mo = 260,cho vào cốc một 
 hòn sỏi có khối lượng m = 28,8g rồi đem cân thì thấy khối lượng tổng cộng lúc 
 này là 276,8g. Tính khối lượng riêng D của sỏi, biết KLR của nước là 1g/Cm3
Bài 42: Hãy tính thể tich V, khối lượng m, khối lượng riêng D của một vật rắn. Biết 
 rằng khi thả nó vào một bình nước đầy thì khối lượng của cả bình tăng thêm 
 m1 = 21,75g. Còn nếu thả nó vào một bình đựng đầy dầu thì khối lượng của cả 
 bình tằng thêm m2 = 51,75g( Trong cả hai trường hợp vật đều chìm hoàn toàn). 
 3 3
 Biết KLR của nước là D1 = 1g/Cm , của dầu D2 = 0,9g/Cm a. Tính lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên vật
 b. Xác định khối lượng riêng của chất làm lên vật
Bài 53: Một cục nước đá có thể tích V = 500cm3 nổi trên mặt nước. Tính thể tích của 
 phần ló ra khỏi mặt nước biết KLR của nước đá là 0,92g/cm3 và trọng lượng 
 riêng của nước là 10000N/m3
 3 3
Bài 54: Một qủa cầu có trọng lượng riêng d1 = 8200N/m , thể tích V1 = 100m , nổi trên 
 mặt một bình nước, Người ta rót dầu vào phủ kín hoàn toàn quả cầu.
 a. Tính thể tích phần quả cầu ngập trong nước khi đã đổ dầu
 b. Nếu tiếp túc rót thêm dầu thì thể tích phần ngập trong nước của quả cầu có thay 
 đổi không?
 3 3
 Cho biết trọng lượng riêng của dầu d2 =7000N/m , của nước d3 = 10000N/m
Bài 55: Trong một bình nước có một hộp sắt rỗng nổi, dưới đáy hộp có một dây chỉ 
 treo một hòn bi thép, hòn bi không chạm đáy bình. Độ cao của cột nước thay 
 đổi như thế nào nếu dây treo quả cầu bị đứt.
Bài 56: Người ta thả một hộp sắt rỗng nổi trong một bình nước. Ở tâm của đáy hộp có 
 một lỗ hổng nhỏ được bịt kín bằng một cái nút có thể tan trong nước. Khi đó 
 mực nước so với đáy bình là H. Sau một thời gian ngắn, cái nút bị tan trong 
 nước và hộp bị chìm xuống. Hỏi mực nước trong bình có thay đổi không? Thay 
 đổi như thế nào?
Bài 57: Đường kính pit tông nhỏ của một máy dùng chất lỏng là 2cm. Hỏi diện tích tối 
 thiểu của pít tông lớn là bao nhiêu để tác dụng một lực 120N lên pít tông nhỏ 
 có thể nâng được một ô tô có trọng lượng 24000N
Bài 58: Trong một máy ép dùng chất lỏng, mỗi lần pít tông nhỏ đi xuống một đoạn h = 
 0,2m thì pít tông lớn được nâng lên một đoạn H = 0,01m. Tính lực nén vật lên 
 pít tông lớn nếu tác dụng vào pít tông nhỏ một lực f = 500N
Bài 59: Dưới đáy của một thùng có lỗ hình tròn đường kính 2cm. Lỗ này được đạy kín 
 bằng một lắp phẳng được ép từ ngoài vào bằng một lò so tác dụng một lực ép 
 bằng 40N. Người ta đổ thủy ngân vào thùng. Hỏi độ cao cực đại của mực thủy 
 ngân để nắp không bị bật ra? Biết KLR của thủy n gân là 13600kg/m3
Bài 60: Một người thợ lặn mặc bộ áo lặn chỉ chịu được áp suất tối đa là 300000N/m2 
 a. Hỏi thợi lặn có thể lặn sâu nhất là bao nhiêu trong nước biển có d = 10300N/m3
 b. Tính lực của nước biển tác dụng lên cửa kính quan sát của áo lặn có diện tích là 
 200cm2 khi lặn sâu 25m
Bài 61: Một máy ép dùng dầu có 2 xi lanh A và B thẳng đứng nối với nhau bằng một 
 ống nhỏ. Tiết diện thẳng của xi lanh A là 200cm2 và của xi lanh B là 4cm2. 
 Trọng lượng riêng của dầu là 8000N/m3. Đầu tiên mực dầu ở trong hai xi lanh 
 ở cùng một độ cao.
 a. Đặt lên mặt dầu trong A một pít tông có trọng lượng 40N. Hỏi sau khi cân bằng thì 
 độ chênh lệch giữa hai mặt chất lỏng trong hai xi lanh là bao nhiêu?
 b. Cần phải đặt lên mặt chất lỏng trong B một pít tông có trọng lượng bao nhiêu để 
 hai mặt dưới của 2 pít tông nằm trên cùng một mặt phẳng
Bài 62: Một phanh ô tô dùng dầu gồm 2 xi lanh nối với nhau bằng một ống nhỏ dẫn 
 dầu. Pít tông A của xi lanh ở đầu bàn đạp có tiết diện 4cm2, còn pít tông nối b. Nếu cho cả nước trong bình A và quả cân vào trong bình B thì nhiệt độ bình B khi 
 cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Cho rằng chỉ có nước trong các bình và quả cân trao đổi 
 nhiệt với nhau
Bài 72: Một khối sắt có khối lượng m1, nhiệt dung riêng c1, nhiệt độ ban đầu t1= 
 0
 100 C. Một bình chứa nước, nước trong bình có khối lượng m2, nhiệt dung 
 0
 riêng c2, nhiệt độ ban đầu của nước và bình là t2= 20 C. Thả khối sắt vào trong 
 nước, nhiệt độ của hệ thống khi cân bằng là t= 25 0C. Hỏi nếu khối sắt có khối 
 0
 lượng m’1= 2m1, nhiệt độ ban đầu vẫn là t1=100 C thì khi thả khối sắt vào 
 0
 trong nước (khối lượng m 2, nhiệt độ đầu t 2=20 C), nhiệt độ t’ của hệ thống khi 
 can bằng là bao nhiêu? Giải bài toán trong từng trường hợp sau:
 a. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình chứa nước và môi trường xung quanh
 b. Bình chứa nước có khối lượng m3, nhiệt dung riêng c3. Bỏ qua sự hấp thụ của 
 môi trường
Bài 73: Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ 150 0C khi thả vào một bình nước thì 
 làm nhiệt độ nước tăng từ 20 0C lên 600C. Thả tiếp vào nước một khổi sắt thứ 2 
 có khối lượng m/2 ở 100 0C thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu. Coi 
 chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các khối sắt và nước.
Bài 74: Một bình nhiệt lượng kế, trong bình có chứa một lượng nước. Bình có khối 
 lượng m’ và nhiệt dung riêng c’. Nước có khối lượng m và nhiệt dung riêng c. 
 Nhiệt độ của bình và nước trong bình là t = 20oC. Đổ thêm vào bình một lượng 
 nước có cùng khối lượng m ở nhiệt độ t’= 60 0C. Nhiệt độ của bình khi cân 
 0
 bằng nhiệt là t1 = 38 C. Hỏi nếu đổ thêm vào bình một lượng nước khối lượng 
 0
 m nữa ở 60 C thì nhiệt độ t 2 khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua sự hấp 
 thụ nhiệt của môi trường xung quanh.
 0
Bài 75: Một nhiệt lượng kế, chứa 1 lượng nước có khối lượng m 1ở nhiệt độ t 1= 20 C. 
 0
 Cho thêm một lượng nước có khối lượng m 2= m1ở nhiệt độ t 2=90 C vào bình 
 thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ là t= 50 0C. Tiếp tục cho thêm một khối kim 
 0
 loại có khối lượng m3= m1, nhiệt độ t3=100 C vào bình thì khi có cân bằng 
 nhiệt, nhiệt độ là t’= 520C . Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của môi trường xung 
 quanh. NDR của nước là c= 4200 J/kg.K
 a. Có thể bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình nhiệt lượng kế không? Giải thích vì 
 sao? 
 b. Tìm NDR c3 của khối kim loại bỏ vào bình. 
Bài 76: Một nhiệt lượng kế m 1=100g, chứa 1 lượng nước có khối lượng m 2= 500g ở 
 0
 cùng nhiệt độ t1= 15 C. Người ta thả vào đó một hỗn hợp bột nhôm và thiếc có 
 khối lượng tổng cộng m= 150g và đã được nung nóng tới 100 0C. Khi có cân 
 0
 bằng nhiệt, nhiệt độ là t= 17 C. Tính khối lượng của bột nhôm (m 3) và khối 
 lượng của thiếc (m4) có trong hỗn hợp. Cho cNLK= 460J/kg.K, cn= 4200 J/kg.K, 
 cnhôm= 900 J/kg.K, cthiec= 230 J/kg.K
Bài 77: Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 
 1360C vào một nhiệt lượng kế chứa khối lượng nước 50g ở nhiệt độ 14 0C. Tìm 
 khối lượng chì , khối lượng kẽm trong miếng hợp kim trên . Biết rằng nhiệt độ 
 khi có cân bằng nhiệt là 18 0C và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng lên 1 0C cân bằng nhiệt người ta lại rót 1 lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. 
 0
 Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là t’1= 21,95 C
 a. Tính khối lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t2 của bình 2
 b. Nếu tiếp tục thực hiện lần thứ 2, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình 
 0
Bài 84: Có hai bình cách nhiệt, bình thứ nhất đựng 5 lít nước ở t 1= 60 C, bình thứ hai 
 0
 đựng 1 lít nước ở t 2= 20 C. Rót 1 ít nước ở bình 1 vào bình 2. Sau khi bình 2 
 cân bằng nhiệt, ta lại rót trả lại từ bình 2 vào bình 1 sao cho lượng nước ở mỗi 
 bình giống như ban đầu. Lúc đó nhiệt độ của nước ở bình 1 trở thành t= 59 0C. 
 Hỏi đã rót bao nhiêu nước ở bình nọ sang bình kia 
 0
Bài 85: Có hai bình nước, bình I chứa m 1=3,6 kg nươc ở nhiệt độ t 1 = 60 C, bình II 
 0
 chứa m2 = 0.9kg nước ở nhiệt độ t 2 = 20 C. Đầu tiên rót một lượng nước có 
 khối lượng m từ bình I sang bình II. Sau đó khi nước trong bình II đạ đạt được 
 cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước có khối lượng m từ bình II 
 0
 sang bình I. Nhiệt độ nước trong bình I khi cân bằng là t1 = 59 C.
 a. Tìm nhiệt độ nước trong bình II.
 b. Sau đó người ta lại lặp lại thao tác trên, tìm nhiệt độ sau cùng của nước trong 
 mỗi bình. Cho rằng nước không trao đổi nhiệt với bên ngoài.
Bài 86: Một đoạn dây chì có điện trở R. Dùng máy kéo sợi kéo cho đường kính của 
 dây giảm đi 2 lần , thì điện trở của dây tăng lên bao nhiêu lần.(ĐS: 16 lần)
Bài 87: Điện trở suất của đồng là 1,7. 10-8 m, của nhôm là 2,8.10-8 m.Nếu thay một 
 dây tải điện bằng đồng , tiết diện 2cm 2 bằng dây nhôm, thì dây nhôm phải có 
 tiết diện bao nhiêu? khối lượng đường dây giảm đi bao nhiêu lần. (D 
 đồng=8900kg/m3, D nhôm= 2700kg/m3).
Bài 88: Một cuộn dây đồng đường kính 0,5 mm,quấn quanh một cái lõi hình trụ dài 
 10cm, đường kính của lõi là 1cm và đường kính của 2 đĩa ở 2 đầu lõi là 5cm. 
 Biết rằng các vòng dây được quán đều và sát nhau. Hãy tính điện trở của dây.
Bài 89: Có 3 điện trở giống hệt nhau, hỏi có thể tạo được bao nhiêu giá trị điện trở 
 khác nhau. Nếu 3 điện trở có giá trị khác nhau R1, R2, R3 thì tạo được bao 
 nhiêu?
Bài 90: Có hai loại điện trở: R 1=20 , R 2=30 . Hỏi cần phải có bao nhiêu điện trở 
 mỗi loại để khi mắc chúng:
 a. Nối tiếp thì được đoạn mạch có điện trở R=200 ?
 b. Song song thì được đoạn mạch có điện trở R= 5 . 
Bài 91: Phải lấy ít nhất bao nhiêu điện trở r= 1  để mắc thành đoạn mạch có điện trở 
 R=0,6 .
Bài 92: Một dây dẫn có điện trở 200 .
 a. Phải cắt dây thành 2 đoạn có điện trở là R1 và R2 như thế nào để khi mắc chúng 
 song song ta được điện trở tương đương là lớn nhất.
 b. Phải cắt dây dẫn thành bao nhiêu đoạn như nhau để khi mắc chúng song song 
 ta được điện trở tương đương là 2 ôm.
 c. Phải lấy ít nhất bao nhiêu điện trở có giá trị r = 1 ôm để mắc thành đoạn mạch 
 điện có điện trở tương đương là R = 3/5 ôm? Vẽ sơ đồ cách mắc. đoạn b. Một thấu kính khác là thấu kính phân kì L 2, khi vật AB đặt trước L 2 
 đoạn b thì ảnh của AB qua thấu kính L2 là ảnh ảo A’’B’’ ở cách thấu kính đoạn 
 a.
 a) Vẽ ảnh tạo bởi thấu kính trong hai trường hợp trên.
 b) Tìm tiêu cự của thấu kính phân kì L2.
Bài 100: Một vật sáng AB đặt cách màn chắn một khoảng L = 90 cm. Trong khoảng 
 giữa vật sáng và màn chắn đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f sao cho trục 
 chính của thấu kính vuông góc với vật AB và màn. Khoảng cách giữa hai vị trí 
 đặt thấu kính để cho ảnh rõ nét trên màn chắn là l = 30 cm. Tính tiêu cự của 
 thấu kính hội tụ?