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

TRƯỜNG THCS SUỐI NGÔ

ĐỀ THI CHỌN HSG VÀO ĐỘI TUYỂN CẤP TRƯỜNG  NĂM HỌC 2020-2021 MÔN: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 90 phút

 

Câu 1:

Một bình hình trụ có bán kính đáy là R₁ = 20cm chứa nước ở nhiệt độ

 t₁ = 20⁰C đặt trên mặt bàn nằm ngang. Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính

R₂ = 10cm ở nhiệt độ t₂ = 40⁰C vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu với bình và môi trường; cho biết khối lượng riêng của nước là D₁ = 1000kg/m³ và của nhôm là D₂ = 2700kg/m³; nhiệt dung riêng của nước là c₁ = 4200J/kg.K và của nhôm là c₂ = 880J/kg.K. Lấy g = 10 m/s²; p = 3,14. Công thức tính thể tích của hình cầu là: V  = 4/3πR³ với R là bán kính hình cầu.

          a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt. Tính áp lực của quả cầu lên đáy bình.

          b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t₃ = 15⁰C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng của dầu là D₃ = 800kg/m³, nhiệt dung riêng của dầu là c₃ = 2800J/kg.K; bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu và dầu với bình và môi trường.  Hãy xác định: nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt, áp lực của quả cầu lên đáy bình.

Câu 2:  Hai điểm sáng S₁ và S₂ cùng nằm trên trục chính, ở hai bên của một thấu kính hội tụ, cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi đó ảnh của S₁ và ảnh của S₂ tạo bởi thấu kính là trùng nhau.

a. Hãy vẽ hình và giải thích sự tạo ảnh trên.

b. Từ hình vẽ đó hãy tính tiêu cự của thấu kính và xác định vị trí của ảnh.

ĐÁP ÁN

Câu 1:

a) Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt:

Khối lượng của nước trong bình là: m₁ = V₁D₁ = (πR .R₂ -2πR₂³ )D₁,

thay số ta tính được: m₁ = 10, 46 kg

Khối lượng của quả cầu: m₂ = D₂.V₂ = 4/3πR₂³.D₂, thay số ta được m₂ = 11,304 kg

Từ điều kiện bài toán đã cho, ta có phương trình cân bằng nhiệt:

c₁m₁ (t – t₁) = c₂m₂ (t₂ – t), do đó ta có nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt:

thay số ta tính được t =23,7⁰C

Áp lực của quả cầu lên đáy bình :

F = P_cầu – F_A(cầu) = 10m₂ - 10.2πR D₁

thay số ta được : F = 92,106 N

b) Tính khối lượng của dầu m₃ : do thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là : m₃ = m₁D₃/D₁, thay số m₃ = 8,368 kg

Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ là t_x, ta có phương trình :

c₁m₁ (t – t_x) + c₂m₂ (t – t_x) = c₃m₃ (t_x – t₃)

thay số ta tính được t_x = 21,05⁰C

Áp lực của quả cầu lên đáy bình :

F = P_cầu – F_A(cầu) = 10m₂ - 2πR (D₁ + D₃)

thay số ta được : F = 75,36 N

Câu 2:

a.

Giải thích:

- Hai ảnh của S₁ và của S₂ tạo bởi thấu kính trùng nhau nên phải có một ảnh thật và một ảnh ảo.

- Vì S₁O < S₂O  S₁ nằm trong khoảng tiêu cự và cho ảnh ảo; S₂ nằm ngoài khoảng tiêu cự và cho ảnh thật.

b) Gọi S’ là ảnh của S₁ và S₂. Ta có :

\(\begin{array}{l}
{{\rm{S}}_{\rm{1}}}{\rm{I // ON}} \Rightarrow \frac{{S'{S_1}}}{{S'O}} = \frac{{S'I}}{{{\rm{S'N}}}} = \frac{{S'O - 6}}{{S'O}}\\
OI//NF' \Rightarrow \frac{{S'O}}{{S'{\rm{F'}}}} = \frac{{S'I}}{{{\rm{S'N}}}} = \frac{{S'O}}{{S'O + f}}\\
 \Rightarrow \frac{{S'O - 6}}{{S'O}} = \frac{{S'O}}{{S'O + f}}\\
 \Rightarrow {\rm{f}}{\rm{.S'O  =  6(S'O  +  f)}}
\end{array}\) (1)

- ương tự như trên ta có :   

\(\frac{{S'F}}{{S'O}} = \frac{{S'O}}{{{\rm{S'}}{{\rm{S}}_{\rm{2}}}}} = \frac{{S'M}}{{S'I}} \Rightarrow {\rm{f}}{\rm{.S'O  =  12(S'O  -  f)}}\) (2)

Từ (1) và (2) ta có :  f = 8 (cm)

Vị trí của ảnh cách thấu kính là :  S'O =  24 cm

...

---(Hết đề thi số 1)---

Câu 1.

Một chùm tia sáng mặt trời nghiêng một góc α=30^o so với phương nằm ngang. Dùng một gương phẳng hứng chùm tia sáng đó để chiếu xuống một đáy giếng sâu, thẳng đứng và hẹp (như hình vẽ)

a) Vẽ hình biểu diễn đường truyền của tia phản xạ.

b) Tính góc nghiêng ß của mặt gương so với phương nằm ngang?  

 

Câu 2.

Với mạch điện như hình vẽ.

1. Biết R₁ = 1Ω, R₂ = 8Ω, R₃ = 6Ω, R₄ = 3Ω, bóng đèn ghi 6V – 6W, hiệu điện thế nguồn U = 15V. Bỏ qua điện trở các dây nối, xem điện trở dây tóc bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy cho biết bóng đèn sáng như thế nào? Vì sao?         

a. Khi K mở.

b. Khi K đóng.

2. Biết U = 16V, R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R, bóng đèn chưa có số ghi. Hãy xác định hiệu điện thế định mức của bóng đèn, biết rằng đèn sáng bình thường cả khi đóng hoặc mở khóa K.

...

---(Nội dung đáp án của đề thi số 2, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---

Bài 1.

Đặt một hiệu điện thế U=36V vào hai đầu đoạn mạch gồm ba điện trở R_1, R₂, R₃ mắc song song. Cường độ dòng điện trong mạch chính là 4A. Hãy xác định R_1, R₂, R₃ theo hai cách giải ? Biết rằng R₁ = 2R₂ = 3R₃

Bài 2.

Cho một mạch điện như hình vẽ.

Dùng một vôn kế có điện trở R_v đo ở hai đầu mạch AB thì vôn kế chỉ 12V, đo ở hai đầu R₁ thì vôn kế chỉ 4V, đo ở hai đầu R₂ vôn kế chỉ 6V. Hỏi khi không mắc vôn kế thì hiệu điện thế ở hai đầu R₁ , hai đầu R₂ là bao nhiêu?

...

---(Nội dung đáp án của đề thi số 3, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---

Bài 1.

 Hai người đi xe máy khởi hành cùng một lúc tại hai điểm A và B cách nhau 25km. Người thứ nhất xuất phát từ A với vận tốc V₁, người thứ hai xuất phát từ B với vận tốc V₂. Tính vận tốc V₁ , V₂ ?  Biết rằng nếu hai người đi ngược chiều nhau thì sau 15 phút họ gặp nhau, còn nếu đi cùng chiều theo hướng AB thì sau 75 phút người thứ nhất mới đuổi kịp người thứ hai. Coi chuyển động của hai người là chuyển động đều.

Bài 2.

Một bình thông nhau hình chữ U, tiết diện nhánh A lớn gấp 2 lần tiết diện nhánh B. Nhánh A chứa 1 lít nước và được ngăn cách với nhánh B một khóa T. Hỏi:

a. Người ta phải đổ vào nhánh B một lượng dầu là bao nhiêu để khi mở khóa T thì nước và dầu vẫn đứng yên? Biết trọng lượng riêng của nước và dầu lần lượt là 10000N/m³ và 8000N/m³. Lượng chất lỏng trong ống nối nhỏ không đáng kể.

b. Hãy xác định độ cao của cột dầu theo độ cao của cột nước?

Bài 3.

Thả một khối đồng có khối lượng m_đ ở nhiệt độ 50⁰C vào bình nước thì làm nhiệt độ nước tăng từ 20⁰C đến 30⁰C. Thả tiếp vào đó một khối đồng thứ hai có khối lượng m’_đ = 2m_đ ở nhiệt độ 100⁰C thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu? Xem như chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các khối đồng và nước.

...

---(Nội dung đáp án của đề thi số 4, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---

Câu 1.

Một chiếc thuyền bơi từ bến A đến bến B ở cùng một bên bờ sông với vận tốc đối với nước là v₁ = 3km/h. Cùng lúc đó một ca nô chạy từ bến B theo hướng đến bến A với vận tốc đối với nước là v₂ = 10km/h. Trong thời gian thuyền đi từ A đến B thì ca nô kịp đi được 4 lần quãng đường đó và về đến B cùng một lúc với thuyền. Hãy xác định hướng và độ lớn vận tốc của nước sông.

Câu 2.

Một bình hình trụ có bán kính đáy R = 20cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t = 20 c. Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R = 10cm ở nhiệt độ t = 40 c vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu.

Cho khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m  và của nhôm D = 2700kg/m , nhiệt dung riêng của nước C = 4200J/kg.K và của nhôm C = 880J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường.

          a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt.

          b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t = 15 c vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của dầu D = 800kg/m  và C = 2800J/kg.K.

 Xác định: Nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt? Áp lực của quả cầu lên đáy bình?

...

---(Nội dung đáp án của đề thi số 5, 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 Suối Ngô. 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.