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

TRƯỜNG THCS HÙNG VƯƠNG

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

 

 Bài 1: (6đ)

Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40cm², cao h = 10cm, có khối lượng m = 160g.

a) Thả khối gỗ vào nước. Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước. Biết khối lượng riêng của nước là D₀ = 1g/cm³.

b) Khoét một lỗ hình trụ vào giữa khối gỗ có tiết diện S = 4cm², sâu h và lấp đầy chì có khối lượng riêng D₂ = 11,3g/cm³. Khi thả khối gỗ vào trong nước, người ta thấy mực nước ngang bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu h  của lỗ ?

Bài 2: (4đ)

Thả 400g nước đá vào 1kg nước ở 5⁰C. Khi có cân bằng nhiệt, khối lượng nước đá tăng thêm 10g. Xác định nhiệt độ ban đầu của nước đá. Biết nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là 4200J/kg.K và 2100J/kg.K; Nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.10⁵J/kg

Bài 3: (5đ)

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết :

U_AB = 30V

R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = 10Ω; R₅ = R₆ = 5Ω

a) Điện trở của Ampe kế không đáng kể.

Tìm điện trở toàn mạch, số chỉ của Ampe kế và

dòng điện qua các điện trở khi K đóng.                                                      

b) Ngắt khoá K, thay Ampe kế bằng một Vôn kế có điện trở vô cùng lớn.

Hãy xác định dòng điện qua các điện trở, dòng điện qua mạch chính và số chỉ của Vôn kế ?

Bài 4: (5đ)

Cho mạch điện như hình vẽ .

Nếu đặt vào hai đầu A và B một hiệu điện thế U_AB = 120V thì dòng điện qua R₃ là I₃ = 2A và hiệu điện thế đo được ở hai đầu C và D là U_CD = 30V.

Ngược lại, nếu đặt vào hai đầu C và D một hiệu điện thế U’_CD = 120V thì hiệu điện thế       

đo được ở hai đầu A và B là U’_AB = 20V. Tìm các điện trở R₁, R₂, R₃ ?

ĐÁP ÁN

Bài 1: (6đ)

a) Khi khối gỗ cân bằng trong nước thì trọng lượng của khối gỗ cân bằng với lực đẩy Acsimet.                (0,25đ)

Gọi x là phần khối gỗ nỗi trên mặt nước, ta có :

F_A = P                                                                                             (0,25đ)

  10D₀S(h – x) = 10m                                                                             (0,5đ)

   x  = h –m/D_oS                                                                           (0,5đ)

= 10 – 160/1.40 = 6cm                                                                     (0,5đ)

b) Khối gỗ sau khi khoét lỗ có khối lượng :

m₁ = m - m = D₁.(Sh -  S. h)                                                               (0,5đ)

với D₁ là khối lượng riêng của gỗ: D₁ =  m/Sh                                                       (0,25đ)

 m₁ = m - m. S. h/SH                                                                         (0,5đ)

Khối lượng m₂ của chì lấp vào lỗ là : m₂ = D₂. S. h                                 (0,25đ)

Khối lượng tổng cộng của gỗ và chì lúc này là :

M = m₁ + m₂ = m + S. h(D₂ - m/Sh    )                                                             (0,5đ)

Vì khối gỗ ngập hoàn toàn trong nước nên :

10.M = 10.D₀.S.h                                                                                       (0,5đ)

 10. [m + S. h(D₂ - m/Sh)] = 10.D₀.S.h                                                         (0,5đ)

  h = \(\frac{{{D_0}.S.h - m}}{{\Delta {\rm{S(}}{{\rm{D}}_{\rm{2}}} - \frac{m}{{S.h}})}} = \frac{{1.40.10 - 160}}{{{\rm{4(11}}{\rm{,3}} - \frac{{160}}{{40.10}})}}\) =  5,5cm                                                                        (0,5đ)

Bài 2: (4đ)

Khối lượng nước đá tăng thêm 10g, chứng tỏ nước đá thu nhiệt, tăng nhiệt độ đến 0⁰C; nước toả nhiệt, giảm nhiệt độ đến 0⁰C và có 10g nước đông đặc thành nước đá.                                  (0,5đ)

Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 0⁰C                                                       (0,5đ)

Q_{1 thu} = m₁.c₁.(0 – t₀₁) = 0,4.2100.(- t₀₁) = - 840t₀₁                                                                                       (0,5đ)

Q_{2 toả} = m₂.c₂.(t₀₂ – 0) = 1.4200.5 = 21000 J                                                          (0,5đ)

Q_{3 toả} = m₃.  = 0,01.3,4.105 = 3400 J                                                         (0,5đ)

Q_{1 thu} = Q_{2 toả} + Q_{3 toả}                                                                                                                                                                 (0,5đ)

Hay : - 840t₀₁ = 21000 + 3400                                                                     (0,5đ)

 t₀₁ =  -  \(\frac{{21000 + 3400}}{{840}}\)   - 29⁰C                                                               (0,5đ)

Bài 3: (5đ)

a) Khi K đóng, mạch điện gồm : R₂ // {R₁ nt  (R₃ // R₄)}                     (0,25đ)

R₃₄ = \(\frac{{{R_3}.{R_4}}}{{{R_3} + {R_4}}} = \frac{{10.10}}{{10 + 10}}\)  = 5Ω                                                            (0,25đ)

R₁₃₄ = R₁ + R₃₄ =  10 + 5 = 15 Ω                                                       (0,25đ)

 

R = \(\frac{{{R_{134}}.{R_2}}}{{{R_{134}} + {R_2}}} = \frac{{15.10}}{{15 + 10}}\) = 6Ω                                                             (0,5đ)

Dòng điện qua các điện trở :

I₂ = U/R₂ =  = 3A                                                                        (0,25đ)

I₁ = U/R₁₃₄ = 2A                                                                              (0,25đ)

Vì R₃ = R₄ => I₃ = I₄ = I₁/2 = 1A                                                        (0,25đ)

Số chỉ của Ampe kế : I_A = I₂ + I₄ = 3 + 1 = 4A                                  (0,5đ)

b) Khi K mở : mạch điện gồm   (R₁ nt R₃)  // (R₂ nt R₅ nt R₆)             (0,25đ)

R₁₃ = R₁ + R₃ = 10 + 10 = 20   Ω                                                      (0,25đ)

R₂₅₆ = R₂ + R₅ + R₆ = 10 + 5 + 5 = 20    Ω                                        (0,25đ)

R = R₁₃/2 = 10Ω                                                                              (0,5đ)

I = U/R = 30/10 = 3A                                                                                  (0,25đ)

Vì : R₁₃ = R₂₅₆ => I₁₃ = I₂₅₆ = I/2 = 3/2 = 1,5A                                               (0,25đ)

Vậy : I₁ = I₂ = I₃ = I₅ = I₆ = 1,5A                                                       (0,25đ)

Số chỉ của Vôn kế :

U_V = I₂₅₆. R₅₆ = 1,5. (5 + 5) = 15V                                                    (0,5đ)

...

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

 Bài 1:

Một biến trở con chạy làm bằng dây dẫn hợp kim nikêlin có điện trở suất ρ = 0,4.10^-6 m, có tiết diện đều S = 0,4mm² được quấn thành một lớp sát nhau có chiều dài a = 20cm trên lõi trụ tròn bằng sứ có đường kính D = 3cm.

1. Tính điện trở toàn phần của biến trở.
2. Có hai bóng đèn, đèn Đ₁ ghi 6V- 6W, đèn Đ₂ ghi 6V- 9W. Một học sinh muốn cả hai đèn đều sáng bình thường ở hiệu điện thế U_AB = 12V nên dùng biến trở nói trên mắc với hai bóng đèn như hình 2. Hãy tính chiều dài phần sử dụng của biến trở?

Bài 2:

 Cho một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế phù hợp, một vônkế có điện trở R_v, một ampekế có điện trở R_a , dây nối và khóa điện K (có điện trở không đáng kể). Hãy lập các phương án thực nghiệm để xác định giá trị đúng của một điện trở R theo số chỉ của ampekế, vônkế và các giá trị R_v , R_a. (Vẽ sơ đồ mạch điện, tính giá trị đúng của R) .

...

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của đề thi, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)---

Bài 1(5 điểm):  Lúc 6 giờ, một người đạp xe từ thành phố A về phía thành phố B ở cách thành phố A 114 km với vận tốc 18km/h. Lúc 7h, một xe máy đi từ thành phố B về phía thành phố A với vận tốc 30km/h .

a) Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và nơi gặp cách A bao nhiêu km ?

b) Trên đường có một người đi bộ lúc nào cũng cách đều xe đạp và xe máy, biết rằng người đó cũng khởi hành từ lúc 7h. Tính vận tốc của người đó, người đó đi theo hướng nào, điểm khởi hành của người đó cách A bao nhiêu km?

Bài 2(3 điểm): Có ba phích đựng nước: phích 1 chứa 300g nước ở nhiệt độ t₁ = 40^oC, phích 2 chứa nước ở nhiệt độ t₂ = 80^oC, phích 3 chứa nước ở nhiệt độ t₃ = 20^oC. Người ta rót nước từ phích 2 và phích 3 vào phích một sao cho lượng nước trong phích 1 tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50^oC. Tính lượng nước đã rót từ mỗi phích.

Bài 3(6 điểm):  Cho mạch điện (h.vẽ 1).

Biết: U_AB = 21V không đổi; R_MN  = 4,5Ω, R₁ = 3Ω;

R_Đ = 4,5Ω không đổi; R_A ≈ 0. Đặt R_CM  = x.

1. K đóng:

a. Cho C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A. Tính điện trở R₂.

b. Tính hiệu suất sử dụng điện. Biết rằng điện năng tiêu thụ trên đèn và R₁ là có ích.

2. K mở: Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất.

...

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của đề thi, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)---

  Bài 1: Lúc 6 giờ một người đi xe máy từ thành phố Hải Phòng đi Hà Nội với tốc độ không đổi v₁ = 40 km/h. Lúc 7 giờ, một xe ôtô đi từ Hà nội về phía Hải Phòng với tốc độ không đổi v₂ = 60 km/h. Coi quãng đường Hải Phòng - Hà nội là đường thẳng, dài 100km.

1. Hỏi hai xe gặp nhau lúc mấy giờ, cách Hải Phòng bao nhiêu km?

2. Trên đường có một người đi xe đạp, khởi hành lúc 7 giờ, lúc nào cũng cách đều hai xe trên. Hỏi:

a. Điểm khởi hành của người đi xe đạp cách Hà Nội bao nhiêu km?

b. Người đó đi theo hướng nào, tốc độ bao nhiêu?

Bài 2: Cho mạch điện như hình 1. Đặt vào hai điểm A, B hiệu điện thế không đổi U_AB = U = 12(V). Cho R₁ = 24 , biến trở có giá trị R₂ = 18 , R₃ = 9 , R₄ = 6 , R₅ = 12 , R_a = 0.

1. Tính R_AB
2. Tính số chỉ của Ampekế.
3. Phải thay đổi giá trị của biến trở như thế nào để công suất tiêu thụ trên R₂ lớn nhất? Tính giá trị lớn nhất đó.

Bài 3: Một thỏi hợp kim chì – kẽm có khối lượng 500g được nung nóng đến nhiệt độ 100⁰C rồi thả vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 500g chứa 0,5kg nước ở nhiệt độ 20⁰C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 23,95⁰C. Tìm khối lượng chì và kẽm trong miếng hợp kim, biết nhiệt dung riêng của chì, kẽm, đồng và nước lần lượt là c₁ = 130J/kgK, c₂ = 400J/kgK, c₃ = 380J/kgK, c₄ = 4200J/kgK. Bỏ qua sự bay hơi của nước và sự mất mát nhiệt ra môi trường.

...

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của đề thi, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)---

Câu 1:  Một người đến bến xe buýt chậm 4 phút sau khi xe buýt đã rời bến A, người đó bèn đi taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp (Coi hai xe là chuyển động thẳng đều).

a) Nếu đoạn đường AB =4 km, vận tốc xe buýt là 30 km/h. Hỏi vận tốc xe taxi nhỏ nhất phải bằng bao nhiêu để người đó kịp lên xe buýt ở bến B.

b) Nếu người đó đến bến B và tiếp tục chờ thêm 2 phút nữa thì xe buýt mới đến nơi. Hỏi xe buýt và xe taxi gặp nhau ở đâu trên quang đường AB.

Câu 2: Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa m₀=400g nước ở nhiệt độ t₀=25⁰C. Người ta đổ thêm một khối lượng nước m₁ ở nhiệt độ t_x vào bình thì khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong bình là t₁=20⁰C. Cho thêm một cục đá khối lượng m₂ ở nhiệt độ t₂= - 10⁰C vào bình thì cuối cùng trong bình có M=700g nước ở nhiệt độ t₃=5⁰C. Tìm m₁, m₂, t_x. Biết nhiệt dung riêng của nước là c₁ =4200J/kg.K, của nước đá là c₂ =2100J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là l=336.10³J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của các chất trong bình với nhiệt lượng kế và môi trường.

...

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của đề thi, các em vui lòng đăng nhập để xem 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 Hùng Vương. 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.