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

TRƯỜNG THCS BƯNG BÀNG

ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP TRƯỜNG  NĂM HỌC 2020-2021 MÔN: VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài: 120 phút

 

Câu 1.

Hai anh em An và Bình cùng tập chạy trên ba đoạn đường phố tạo thành ba cạnh của tam giác ABC như hình 1, mỗi người đều chạy với tốc độ v không đổi. Biết AB=AC=300m, BC=100m. Đầu tiên hai anh em xuất phát từ B, An chạy trên đường BC rồi CA, Bình chạy trên đường BA. Họ cùng đến A sau thời gian 3 phút. Sau khi đến A, cả hai lập tức đổi chiều và chạy theo hướng ngược lại với vận tốc như cũ. Hỏi sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu hai anh em lại gặp nhau ở A?

Câu 2.

Một thanh đồng chất tiết diện đều có chiều dài AB=l=40cm được dựng trong chậu sao cho OA =1/3OB và góc ABx=30⁰. Thanh được giữ nguyên và quay được quanh điểm O như hình 2. Người ta đổ nước vào chậu cho đến khi thanh bắt đầu nổi (đầu B không còn tựa lên đáy chậu)

a) Tìm độ cao của cột nước cần đổ vào chậu (tính từ đáy đến mặt thoáng) biết khối lượng riêng của thanh AB và của nước lần lượt là: D_t=1120 kg/m³ và D_n=1000 kg/m³ ?                     

b) Thay nước bằng một chất lỏng khác khi đó khối lượng riêng của nó có thể đạt giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu để thực hiện được việc trên?

Câu 3.

Một ống chia độ chứa nước ở nhiệt độ 30⁰C. Nhúng ống nước này vào 1000g rượu ở nhiệt độ -10⁰C. Sau khi cân bằng nhiệt thì trong ống tồn tại cả nước và nước đá, khi đó thể tích nước trong ống tăng thêm 5cm³. Cho rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa nước và rượu. Biết nhiệt dung riêng của nước và rượu là 4200J/kgK và 2500J/kgK; khối lượng riêng của nước và nước đá là 1000kg/m³ và 800kg/m³; nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,3.10⁵J/kg. Xác định thể tích của nước chứa trong ống sau khi cân bằng nhiệt.

ĐÁP ÁN

Câu 1.

Gọi  \({V_A},{V_B}\)  lần lượt là vận tốc của An và Bình.

\(\begin{array}{l}
{V_A} = \frac{{400}}{3}m/ph\'u t;{V_B} = \frac{{300}}{3} = 100m/ph\'u t\\
 \Rightarrow {V_A} = \frac{4}{3}{V_B}
\end{array}\)(1)

Giả sử, An chạy n vòng, Bình chạy m vòng thì hai anh em gặp nhau tại A.

 \( \Rightarrow \frac{{700n}}{{{V_A}}} = \frac{{700m}}{{{V_B}}}\)      (2)

Từ (1) và (2), ta có: n/m=4/3

Mặt khác n, m là số nguyên dương nên ta suy ra: n=4 và m=3

\( \Rightarrow t = \frac{{700m}}{{{V_B}}} = 21\)(phút)

Câu 2.

a) Gọi mực nước đổ vào trong chậu để thanh bắt đầu nổi ( tính từ B theo chiều dài thanh ) là x  ĐK : x < OB = 30cm, theo hình vẽ dưới đây thì x = BI.                                                                    

+ Gọi S là tiết diện của thanh, thanh chịu tác dụng của trọng lượng P đặt tại trung điểm M của AB và lực đẩy  Acsimet F đặt tại trung điểm N của BI.                   

+ Theo điều kiện cân bằng của đòn bẩy thì : P.MH = F.NK(1)

Trong đó P = 10m = 10.D_t.S.l  Và  F = 10.D_n.S.x . Thay vào (1)                                                        

    x  = \(\frac{{{D_t}}}{{{D_n}}}.\ell .\frac{{MH}}{{NK}}\)                                                        

+ Xét cặp tam giác đồng dạng OMH và ONK ta có   MH/NK= MO/NO; ta tính được MO = MA - OA =10cm và NO = OB - NB = (60-x)/2.

+ Thay số và biến đổi để có phương trình bậc 2 theo x: x² - 60x + 896 = 0.

Giải phương trình trên và loại nghiệm x = 32 ( > 30 ) ta được x = 28 cm.

+ Từ I hạ IE ^ Bx, trong tam giác IBE vuông tại E thì  IE = IB.sin IBE = 28.sin30⁰ = 28.1/2 = 14cm .

b) Theo câu a:  x  = \(\frac{{{D_t}}}{{{D_n}}}.\ell .\frac{{20}}{{60 - x}}\); từ biểu thức này hãy rút ra D_n . Mực nước tối đa ta có thể đổ vào chậu là  x = OB = 30cm, khi đó minD_n = 995,5 kg/m³ .

Câu 3.

Sau khi cân bằng nhiệt, tồn tại cả nước và nước đá nên nhiệt độ khi cân bằng là 0⁰C. Thể tích chất trong ống tăng là do tăng thể tích của lượng nước đã hóa đá. Gọi khối lượng của lượng nước này là m. Ta có:

\(\frac{m}{{800}} - \frac{m}{{1000}} = {5.10^{ - 6}}{m^3} \Rightarrow m = 0,02kg\) (1)

Gọi khối lượng nước trong ống lúc đầu là m₀. Lượng nhiệt tỏa ra do nước hạ nhiệt độ từ 30⁰C xuống 0⁰C và nóng chảy là:  

\({Q_{toa}} = 4200{m_0}(30 - 0) + {0,02.3,3.10^5}\) .

Lượng nhiệt thu vào là do rượu thu để tăng nhiệt độ từ -10⁰C lên 0⁰C:

\({Q_{thu}} = 2500.1{\rm{[}}0 - ( - 10){\rm{]}}\)

Giải phương trình cân bằng nhiệt: Q_toa = Q_thu ta suy ra m₀ = 0,146kg

Thể tích nước trong ống sau khi cân bằng nhiệt là:

 \(V = \frac{{{m_0} - m}}{{{D_n}}} = 0,000126{m^3} = 126c{m^3}\)

-(Hết đề thi số 1)-

Câu 1.

Cho mạch điện như hình vẽ 3. Biết U_AB=270V, R=30KΩ, Vôn kế 1 có điện trở R₁=5KΩ, Vôn kế 2 có điện trở R₂=4KΩ.

a) Tìm số chỉ các Vôn kế khi K mở.

b) K đóng, tìm vị trí của con chạy C để số chỉ hai Vôn kế bằng nhau.

c) Muốn số chỉ của các Vôn kế không đổi khi K đóng hay mở, con chạy C phải ở vị trí nào?

Câu 2.

Hai vật phẳng nhỏ A₁B₁ và A₂B₂ giống nhau và đặt cách nhau 45 cm cùng vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ như hình 4. Hai ảnh của hai vật ở cùng một vị trí. Ảnh của A₁B₁ là ảnh thật, ảnh của A₂B₂ là ảnh ảo và dài gấp hai lần ảnh của A₁B₁. Hãy:

a) Vẽ ảnh của A₁B₁ và A₂B₂ trên cùng một hình vẽ.

b) Xác định khoảng cách từ A₁B₁ đến quang tâm của thấu kính.

Câu 3.

Một lọ thủy tinh chứa đầy thủy ngân, được nút chặt bằng nút thủy tinh. Hãy nêu phương án xác định khối lượng thủy ngân trong lọ mà không mở nút ra. Biết khối lượng riêng của thủy tinh và thủy ngân lần lượt là D₁ và D_2. Chỉ được dùng các dụng cụ: cân, bình chia độ và nước.

...

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

Câu 1.

Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A đi đến B cách A một khoảng L. Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với tốc độ không đổi v₁ và đi nửa quãng đường sau với tốc độ không đổi v₂. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với tốc độ không đổi v₁ và đi nửa thời gian sau với tốc độ không đổi v₂.

1. Hỏi ô tô nào đi đến B trước và đến trước ôtô còn lại bao lâu?
2. Tìm khoảng cách giữa hai ô tô khi một ô tô vừa đến B. 

Câu 2. Trong một bình hình trụ diện tích đáy S có chứa nước, một cục nước đá được giữ bởi một sợi chỉ nhẹ, không giãn có một đầu được buộc vào đáy bình như hình vẽ, sao cho khi nước đá tan hết thì mực nước trong bình hạ xuống một đoạn Dh. Biết trọng lượng riêng của nước là d_n. Tìm lực căng của sợi chỉ khi nước đá chưa kịp tan.

Câu 3. Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t₁ = 10 ⁰C, t₂ = 17,5 ⁰C, t₃ (bỏ sót chưa ghi), t₄ = 25 ⁰C. Hãy tính nhiệt độ t₀ của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t₃ ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.

...

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

Câu 1.

Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng của bình 2 sau mỗi lần đổ, trong bốn lần ghi đầu tiên lần lượt là: t₁ = 10 ⁰C, t₂ = 17,5 ⁰C, t₃ (bỏ sót chưa ghi), t₄ = 25 ⁰C. Hãy tính nhiệt độ t₀ của chất lỏng ở bình 1 và nhiệt độ t₃ ở trên. Coi nhiệt độ và khối lượng mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua các sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài.

Câu 2.

 Cho mạch điện như hình vẽ.

Biết U_AB không đổi, R­₁ = 18 W, R­₂ = 12 W, biến trở có điện trở toàn phần là R_b = 60 W, điện trở của dây nối và các ampe kế không đáng kể. Xác định vị trí con chạy C sao cho:

1. ampe kế A₃ chỉ số không.
2. hai ampe kế A₁, A₂ chỉ cùng giá trị.
3. hai ampe kế A₁, A₃ chỉ cùng giá trị.

...

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

Câu 1.

Cho các dụng cụ sau: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi; một điện trở R₀ đã biết trị số và một điện trở R_x chưa biết trị số; một vôn kế có điện trở R_v chưa xác định.

Hãy trình bày phương án xác định trị số điện trở R_v và điện trở R_x.

Câu 2.

Một ô tô xuất phát từ M đi đến N, nửa quãng đường đầu đi với vận tốc v₁, quãng đường còn lại đi với vận tốc v₂. Một ô tô khác xuất phát từ N đi đến M, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v₁ và thời gian còn lại đi với vận tốc v₂. Nếu xe đi từ N xuất phát muộn hơn 0.5 giờ so với xe đi từ M thì hai xe đến địa điểm đã định cùng một lúc. Biết v₁= 20 km/h và v₂= 60 km/h.

a. Tính quãng đường MN. 

b. Nếu hai xe xuất phát cùng một lúc thì chúng gặp nhau tại vị trí cách N bao xa.

Câu 3.

Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ t₁ = 80⁰C và ở thùng chứa nước B có nhiệt độ t₂ = 20⁰ C rồi đổ vào thùng chứa nước C. Biết rằng trước khi đổ, trong thùng chứa nước C đã có sẵn một lượng nước ở nhiệt độ t₃  = 40⁰C và bằng tổng số ca nước vừa đổ thêm vào nó. Tính số ca nước phải múc ở mỗi thùng A và B để có nhiệt độ nước ở thùng C là t₄ = 50⁰C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, với bình chứa và ca múc.

...

---(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 Bưng Bàng. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi 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.