Bộ 5 đề thi chọn HSG Vật Lý 9 năm 2021 Trường THCS Lê Quý Đôn có đáp án

TRƯỜNG THCS LÊ QUÝ ĐÔN

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

 

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 RAB = 8Ω.

1. Tính R1 và R2 biết rằng nếu đổi chỗ R3 với R2 thì điện trở của mạch là RAB = 7,5Ω.

2. Tính công suất lớn nhất mà bộ điện trở chịu được.

3. 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?

Câu 3. (3.0 điểm) Trong một bình nước rộng có một lớp dầu dày     d = 1,0cm. Người ta thả vào bình một cốc hình trụ thành mỏng, có khối lượng m = 4,0g và có diện tích đáy S = 25cm². Lúc đầu cốc không chứa gì, đáy cốc nằm cao hơn điểm chính giữa của lớp dầu. Sau đó rót dầu vào cốc tới miệng thì mực dầu trong cốc cũng ngang mực dầu trong bình. Trong cả hai trường hợp đáy cốc đều cách mặt nước cùng một khoảng bằng a (hình vẽ 2). Xác định khối lượng riêng ρ₁ của dầu, biết khối lượng riêng của nước là ρ₀ = 1,0g/cm³.

Câu 4. (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 5. (3.0 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.

ĐÁP ÁN

Câu	Nội dung
Câu 1	Ký hiệu A; B; C là các vị trí đám mây phát tia chớp tương ứng 1; 2; 3 Gọi D là vị trí người quan sát, S1; S2; S3 là các đường đi của âm thanh và ánh sáng, ta có các phương trình sau: S1/c+20=S1/u=>S1=6600m S2/c+5=S2/u=>S2=1750m S3/c+30=S3/u=>S3=9900m Đặt S2 = a S1 = 4a; S3 = 6a Gọi H là vị trí của đám mây gần người quan sát nhất, DH=h, AH=x.Vận tốc đám mây là v.  Ta có: AB=v.T1; AC=v(T1+T2) Ta được các phương trình: Thay vào trên ta được: 6412m và h=1564m Học sinh có thể nhận xét: tốc độ ánh sáng rất lớn nên thời gian ánh sáng truyền từ tia chớp đến người quan sát là tức thời do đó:  vẫn cho điểm tối đa
Câu 2	1. RAB=8Ω  R1 + R2 = 16Ω  (*) Khi đổi chỗ R3 với R2 Từ (*)  R2 + (R1 + 16) =32   (2) Từ (1) và (2) ta thấy R2 và R1 + 16 là 2 nghiệm của phương trình bậc 2: x2 - 32x + 240 = 0, phương trình có 2 nghiệm x1 = 20Ω và x2 =12Ω Vậy R2 = x2 = 12Ω R1 + 16 = 20 => R1 = 4Ω
	2. R1 và R2 mắc nối tiếp nên I1 = I2 =>  U1/U2 = R1/R2 = 2/6 Vậy nếu U2max =6V thì lúc đó U1 = 2V và U3 = UAB = U1 + U2 = 8V (U3max) Vậy hiệu điện thế UABmax =8V Công suất lớn nhất bộ điện trở đạt được là Pmax = U2Abmax/RAB = 8W

...

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

Bài 1: (4,0 điểm). 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: (4,0 điểm). 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.

Bài 3: (4,5 điểm). Cho mạch điện như hình 1. Trong đó UAB = 36V, R1 = 4Ω, R2 = 6Ω,

R3 = 9Ω, R5 = 12Ω, điện trở ampe kế và khóa K không đáng kể.

a) Khi khóa K mở, ampe kế A1 chỉ 1,5A. Tính R4.

b) Khi khóa K đóng, tìm số chỉ của các ampe kế.

...

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

Bài 1:

Trên một dòng sông khi xuôi dòng 1 ca nô vượt 1 bè nhỏ đang trôi theo dòng nước tại A lúc 9 giờ. Sau khi vươt bè được 50 phút ca nô nghỉ 20 phút rồi đi ngược lại và gặp bè tại 1 điểm cách A 8 km.

 Xác định vận tốc dòng chảy của nước và thời điểm chúng gặp lại nhau. Biết rằng trong khi ca nô đi ngược lại thì bè phải dừng 20 phút để sửa chữa. Coi vận tốc của ca nô và dòng nước chảy là không đổi, quỹ đạo chuyển động của ca nô và bè là thẳng.

Bài 2:

Trong ruột của một khối nước đá lớn ở 0⁰C có một cái hốc với thể tích V = 160cm³. Người ta rót vào hốc đó 60gam nước ở nhiệt độ 75⁰C. Hỏi khi nước nguội hẳn thì thể tích hốc rỗng còn lại bao nhiêu? Cho khối lượng riêng của nước là D_n = 1g/cm³ và của nước đá là D_d = 0,9g/cm³; nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K và để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nước đá ở nhiệt độ nóng chảy cần cung cấp một nhiệt lượng là 3,36.10⁵J.

Bài 3:

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết U = 15V, R = 15r. Các vôn kế giống nhau, bỏ qua điện trở dây nối. Biết vôn kế V₁ chỉ 14V, hỏi vôn kế V₂ chỉ bao nhiêu?

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

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. 

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

Bài 1:

Hai xe máy đồng thời xuất phát, chuyển động đều đi lại gặp nhau, một đi từ thành phố A đến thành phố B và một đi từ thành phố B đến thành phố A. Sau khi gặp nhau tại C cách A 30km, hai xe tiếp tục hành trình của mình với vận tốc cũ. Khi đã tới nơi quy định, cả hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai tại D cách B 36 km. Coi quãng đường AB là thẳng. Tìm khoảng cách AB và tỉ số vận tốc của hai xe.

Bài 2:

Người ta đổ m₁ gam nước nóng vào m₂ gam nước lạnh thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lạnh tăng 5⁰C. Biết độ chênh lệch nhiệt độ ban đầu của nước nóng và nước lạnh là 80⁰C.

1.  Tìm tỷ số m₁/ m₂.

2. Nếu đổ thêm m₁ gam nước nóng nữa vào hỗn hợp mà ta vừa thu được, khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ hỗn hợp đó tăng thêm bao nhiêu độ? Bỏ qua mọi sự mất mát về nhiệt.

Bài 3:

 Cho mạch điện như hình vẽ 1. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12V. Hai bóng đèn giống nhau, trên mỗi đèn có ghi: 6V- 3W. Thanh dẫn AB dài, đồng chất, tiết diện đều. Vị trí nối các bóng đèn với thanh là M và N có thể di chuyển được dọc theo thanh sao cho AM luôn bằng BN. Khi thay đổi vị trí của M và N trên thanh thì thấy xảy ra hai trường hợp các đèn đều sáng bình thường và công suất tiêu thụ trên mạch ngoài trong hai trường hợp bằng nhau. Tìm điện trở toàn phần của thanh AB.

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

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bộ 5 đề thi chọn HSG môn Vật Lý 9 năm 2021 có đáp án Trường THCS Lê Quý Đôn. 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.