Bộ 5 đề thi chọn HSG Vật Lý 9 năm 2021 Trường THCS Tân Hà có đáp án

TRƯỜNG THCS TÂN HÀ

ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP TRƯỜNG  NĂM HỌC 2020-2021 MÔN: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 150 phút

 

Bài 1 (5,0 điểm).

Vào lúc 6h sáng có hai xe cùng khởi hành. Xe 1 chạy từ A với tốc độ không đổi v₁ = 7m/s và chạy liên tục nhiều vòng trên chu vi hình chữ nhật ABCD. Xe 2 chạy từ D với tốc độ không đổi v₂ = 8m/s và chạy liên tục nhiều vòng trên chu vi hình tam giác DAB. Biết AB = 3km, AD = 4km và khi gặp nhau các xe có thể vượt qua nhau.

a) Ở thời điểm nào xe 2 chạy được số vòng nhiều hơn xe 1 là một vòng?

b) Tìm khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe trong 6 phút đầu tiên?

c) Tìm thời điểm mà xe 1 đến C và xe 2 đến D cùng một lúc? Biết rằng các xe chạy đến 9h30 thì dừng.

Bài 2 (3,0 điểm).

Trong một bình đậy kín có cục nước đá khối lượng M = 0,1kg nổi trên mặt nước, trong cục nước đá có một viên chì khối lượng m = 5g. Hỏi phải tốn một lượng nhiệt bằng bao nhiêu để cục chì bắt đầu chìm xuống nước nếu nhiệt độ của nước trong bình luôn là 0⁰C. Cho khối lượng riêng của chì 11,3g/cm³, của nước đá bằng 0,9g/cm³, của nước bằng 1,0g/cm³, nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.10⁵ J/kg.

Bài 3 (5,0 điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ,  hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch U_AB = 70V, các điện trở R₁ = 10 , R₂ = 60 , R₃ = 30  và biến trở R_x. Cho rằng điện trở của vôn kế là vô cùng lớn và điện trở của ampe kế là không đáng kể. Bỏ qua điện trở của dây nối và khóa K.

1. Điều chỉnh biến trở R_x = 20 . Tính số chỉ của vôn kế và ampe kế khi:          

a. Khóa K mở.   

b. Khóa K đóng.

2. Đóng khóa K, R_x bằng bao nhiêu để vôn kế và ampe kế đều chỉ số không?

3. Đóng khóa K, ampe kế chỉ 0,5A.Tính giá trị của biến trở R_x khi đó.

ĐÁP ÁN

 

Bài	NỘI DUNG
Bài 1
	a) Chiều dài \(BD = \sqrt {A{B^2} + A{D^2}}  = 5000m\) Thời gian chạy một vòng của xe thứ nhất \({T_1} = \frac{{{S_{ABCDA}}}}{{{v_1}}} = 2000s\) Thời gian chạy một vòng của xe thứ hai \({T_2} = \frac{{{S_{DABD}}}}{{{v_2}}} = 1500s\) Xe thứ hai chạy nhiều hơn xe thứ nhất một vòng nên \(\begin{array}{l} \frac{t}{{{T_2}}} - \frac{t}{{{T_1}}} = 1\\  \Rightarrow t = \frac{{{T_1}.{T_2}}}{{{T_1} - {T_2}}} = 1h40ph \end{array}\) Vậy thời điểm đó là 7h40ph
	b) Trong 6 phút đầu, xe thứ nhất đi được s1 = 7.360 = 2520(m) < AB và xe thứ hai đi được s2 = 8.360 = 2880(m) < DA. Như vậy trong 6 phút đầu xe thứ nhất đang chạy trên AB và xe thứ hai đang chạy trên DA. Giả sử ở thời điểm t xe thứ nhất ở N và xe thứ hai ở M. Đặt AD = a và MN = L ta có: \(\begin{array}{l} {L^2} = A{M^2} + A{N^2}\\ {L^2} = {(a - {v_2}t)^2} + {({v_1}t)^2}\\ {L^2} = (v_1^2 + v_2^2)\left[ {{{(t - \frac{{a{v_2}}}{{v_1^2 + v_2^2}})}^2} - {{(\frac{{a{v_2}}}{{v_1^2 + v_2^2}})}^2}} \right] + {a^2} \end{array}\) Ta thấy L2 cực tiểu khi \(t = \frac{{a{v_2}}}{{v_1^2 + v_2^2}}\) Khi đó \({L_{\min }} = \frac{{a{v_1}}}{{\sqrt {v_1^2 + v_2^2} }}\) Thay số ta được \({L_{\min }} \approx 2634m\)
	c) Thời gian xe thứ nhất tới C lần đầu là t1=7000/7=1000s lần thứ n là t=t1+nT1=1000+2000n Thời gian xe thứ hai tới D lần thứ m là t=mT2=1500m Do xe thứ nhất tới C và xe thứ 2 tới D cùng lúc nên ta có 1000+2000n=1500m =>m=(2+4n)/3 Vì xe chỉ chạy đến 9h30ph nên 1000 +2000n<12600 => n<5,8 Ta có bảng sau n 1 2 3 4 5 m 2 loại loại 6 loại t(s) 300     9000   Thời điểm 6h50ph     8h30ph     Vậy có hai thời điểm xe thứ nhât tới C và xe thứ 2 tới D cùng một lúc là 6h50ph và 8h30ph
Bài 2
	Để cục đá bắt đầu chìm, không phải toàn bộ cục nước đá tan hết, chỉ cần khối lượng riêng trung bình của nước đá và cục chì trong nó bằng khối lượng riêng của nước là đủ. Goi M1­ là khối lượng còn lại của cục đá khi bắt đầu chìm, điều kiện để cục chì bắt đầu chìm là: (M1+m)/V=Dn Trong đó: V là thể tích cục đá và chì Dn là khối lượng riêng của nước. >M1 = 41g Khối lượng nước đá phải tan: ∆M  = M – M1 = 100g – 41g = 59g Lượng nhiệt cần thiết: Q = λ. ∆m = 3,4.105. 5,9.10-3 = 2006J

Bài 3
3.1	a. Khi K mở không có dòng điện qua ampe kế. Ampe kế chỉ số không.      Sơ đồ thu gọn (R1 nt R2) // (R­3 nt Rx) Ta có : I1 = I2 = I12 = U/(R1+ R2)= 1 (A)  I3 = Ix = I3x = U/(R3+ Rx)= 1,4 (A) Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm C và D mà UAD = UAC + UCD ó  UCD  = UAD - UAC = UR3 – UR1  = I3.R3 – I1.R1  = 1,4.30 -1.10 = 32 V                  Vôn kế chỉ 32V b, Khi khóa K đóng, điểm C được nối tắt với điểm D  nên vôn kế chỉ số không.          Mạch điện trở thành:  (R1 // R3) nt (R­2 // Rx)   Điện trở tương đương      Rtđ = 22,5; I = 3,11 A  UAC = I. RAC = 3,11.7,5 = 23,33 V   UCB = I. RCB = 3,11.15 = 46,67 V  Ta có I1 > I2  =>  dòng điện chạy theo chiều từ  C đến D qua ampe kế và có độ lớn: IA = 2,33 – 0,77 = 1,56 (A).
3.2	Khóa K đóng mà dòng điện không đi qua ampe kế  ó Mạch cầu cân bằng : \(\begin{array}{l} \frac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = \frac{{{R_3}}}{{{R_x}}}\\  \Rightarrow {R_x} = \frac{{{R_2}.{R_3}}}{{{R_1}}} = \frac{{60.30}}{{10}} = 180\Omega  \end{array}\)
3.3	Đóng khóa K mạch trở thành:     (R1 // R3) nt (R­2 // Rx)          Hiệu điện thế giữa hai đầu CB : UCB =UAB – UAC         * Trường hợp dòng điện có cường độ 0,5A qua ampe kế theo chiều từ C đến D: Ta có : Rx =57,1                                                   * Trường hợp dòng điện có cường độ 0,5A qua ampe kế theo chiều từ D đến C: Ta có : Rx = -207,7                                  Kết luận: Biến trở có giá trị  Rx =57,1 ( ) thì dòng điện qua ampe kế có cường độ 0,5 (A).

-(Hết đề thi số 1)-

Bài 1: 

Trên dòng sông thẳng nước chảy với vận tốc u = 6 km/h có hai tàu thủy đi lại gặp nhau. Tại một thời điểm nào đó, khi một tàu thủy qua bến sông A thì chiếc tàu thủy kia qua bến sông B, đồng thời từ bến A có một xuồng máy chạy qua chạy lại giữa hai tàu thủy trên cho tới khi hai tàu thủy gặp nhau. Khoảng cách giữa hai bến sông A và B theo bờ sông dài là L = 24km. Vận tốc tàu thủy và của xuồng máy khi nước đứng yên là v = 18 km/h và V = 24 km/h. Bến sông A nằm ở thượng nguồn. Tìm quãng đường mà xuồng máy đã chạy trong thời gian nói trên.

Bài 2:

Hai ống hình trụ giống hệt nhau, ống thứ nhất đựng nước đá ở độ cao h₁ = 40cm, ống thứ hai đựng nước có nhiệt độ t₁ = 4⁰C ở độ cao h₂ = 10cm. Rót hết nước ở ống thứ hai vào ống thứ nhất, chờ tới khi cân bằng nhiệt thì thấy mực nước trong ống dâng cao thêm ∆h₁ = 0,2cm so với lúc vừa rót xong. Biết rằng ở nhiệt độ nóng chảy của nước đá, cứ 1kg nước đông đặc hoàn toàn sẽ tỏa ra 3,4.10⁵J. Nhiệt dung riêng của nước C₁ = 4200J/kg.K; của nước đá C₂ = 2000J/kg.K. Khối lượng riêng của nước D₁ = 1000kg/m³; của nước đá là D₂ = 900kg/m³. Tính nhiệt độ ban đầu của nước đá trong ống thứ nhất. Bỏ qua sự co giãn vì nhiệt và sự trao đổi nhiệt với ống, môi trường.

...

-(Nội dung tiếp theo và đáp án của đề thi, các em vui lòng xem online hoặc tải về)-

Bài 1:

Một sơ đồ quang học do lâu ngày bị mờ chỉ còn thấy rõ 4 điểm I, J, F^’, S^’ (hình 2), Biết I, J là hai điểm nằm trên mặt một thấu kính hội tụ mỏng, S^’ là ảnh thật của một nguồn sáng điểm S đặt trước thấu kính. F^’ là tiêu điểm của thấu kính. Dùng thước đo thấy ba điểm I, F^’, S^’ thẳng hàng.

a) Bằng cách vẽ hình, hãy khôi phục lại vị trí quang tâm O của thấu kính và vị trí của nguồn sáng S.

b) Biết IJ = 4cm, IF^’ = 15cm, JF^’ = 13cm, F^’S^’ = 3cm. Xác định tiêu cự của thấu kính và khoảng cách từ nguồn sáng S đến thấu kính.

Bài 2:

Cho một vôn kế, một biến trở có điện trở R = 100Ω và điện trở của biến trở được phân bố đều theo chiều dài, nguồn điện một chiều có hiệu điện thế U không đổi, một thước thẳng chia độ đến milimét, cùng các dây nối. Hãy nêu một phương án đo điện trở của vôn kế. (Vẽ sơ đồ mạch điện, nêu các bước tiến hành).

...

-(Nội dung tiếp theo và đáp án của đề thi, các em vui lòng xem online hoặc tải về)-

Câu 1. (4.0 điểm)

Một người đứng quan sát chuyển động của đám mây đen từ một khoảng cách an toàn. Từ lúc người đó nhìn thấy tia chớp đầu tiên phát ra từ đám mây, phải sau thời gian t₁ = 20s mới nghe thấy tiếng sấm tương ứng của nó. Tia chớp thứ hai xuất hiện sau tia chớp thứ nhất khoảng thời gian T₁ = 3 phút và sau khoảng thời gian t₂ = 5s kể từ lúc nhìn thấy tia chớp thứ hai mới nghe thấy tiếng sấm của nó. Tia chớp thứ ba xuất hiện sau tia chớp thứ hai khoảng thời gian T₂ = 4 phút và sau khoảng thời gian t₃ = 30s kể từ lúc nhìn thấy tia chớp thứ ba mới nghe thấy tiếng sấm của nó. Cho rằng đám mây đen chuyển động không đổi chiều trên một đường thẳng nằm ngang, với vận tốc không đổi. Biết vận tốc âm thanh trong không khí là u = 330m/s; vận tốc ánh sáng là c = 3.10⁸m/s. Tính khoảng cách ngắn nhất từ đám mây đen đến người quan sát và vận tốc của đám mây đen.

Câu 2. (5.0 điểm)

Cho ba điện trở R₁, R₂ và R₃ = 16Ω, các điện trở chịu được hiệu điện thế tối đa tương ứng là U₁ = U₂ = 6V; U₃ = 12V. Người ta ghép ba điện trở trên thành mạch điện như hình vẽ 1, biết điện trở tương đương của mạch đó là R_AB = 8Ω.

1. Tính R₁ và R₂ biết rằng nếu đổi chỗ R₃ với R₂ thì điện trở của mạch là R_AB = 7,5Ω. Tính công suất lớn nhất mà bộ điện trở chịu được.
2. Mắc nối tiếp đoạn mạch AB như trên với đoạn mạch BC gồm các bóng đèn cùng loại 4V-1W. Đặt vào hai đầu AC hiệu điện thế U = 16V không đổi. Tính số bóng đèn nhiều nhất có thể sử dụng để các bóng sáng bình thường và các điện trở không bị hỏng. Lúc đó các đèn ghép thế nào với nhau?

...

-(Nội dung tiếp theo và đáp án của đề thi, các em vui lòng xem online hoặc tải về)-

Câu 1. (5.0 điểm) (Học sinh được sử dụng công thức thấu kính)

1. Theo thứ tự có 3 điểm A, B, C nằm trên quang trục chính xy của một thấu kính, cho AB = 24cm, AC = 30cm. Biết rằng, nếu đặt điểm sáng tại A thì ta thu được ảnh thật của nó tạo bởi thấu kính ở C; nếu đặt điểm sáng tại B thì ta thu được ảnh ảo của nó tạo bởi thấu kính cũng ở C. Hãy xác định loại thấu kính và nó đặt ở khoảng nào (có giải thích); tính khoảng cách từ thấu kính đến điểm A và điểm B.
2. Một nguồn sáng điểm đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 8cm, cách thấu kính 12cm. Dịch chuyển thấu kính theo phương vuông góc với trục chính của thấu kính với vận tốc 5cm/s. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc là bao nhiêu nếu nguồn sáng giữ cố định?

Câu 2. (5.0 điểm)

Trong ba bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau ở nhiệt độ của phòng. Đốt nóng một hình trụ kim loại rồi thả vào bình thứ nhất. Sau khi bình thứ nhất thiết lập cân bằng nhiệt, ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai. Sau khi bình thứ hai thiết lập cân bằng nhiệt, ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba. Nhiệt độ của dầu trong bình thứ ba tăng bao nhiêu nếu dầu trong bình thứ hai tăng 5⁰C và trong bình thứ nhất tăng 20⁰C.

...

-(Nội dung tiếp theo và đáp án của đề thi, các em vui lòng xem online hoặc tải về)-

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bộ 5 đề thi chọn HSG Vật Lý 9 năm 2021 có đáp án Trường THCS Tân Hà. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.