Đề thi chọn HSG môn Vật Lý 9 Trường THCS Dương Bá Trạc năm 2021 có đáp án

Bài 1: ( 2.0 điểm)

         Một người đến bến xe buýt A chậm 20 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. Taxi đuổi kịp xe buýt khi nó đã đi được 2/3 quãng đường từ A đến B. Hỏi người này phải đợi xe buýt ở bến B bao lâu? Coi chuyển động của các xe là chuyển động đều.

Bài 2: (2.5 điểm)

          Một khối nước đá có khối lượng m₁=1kg ở nhiệt độ -5⁰C. Bỏ khối nước đá đó vào chậu nhôm chứa nước ở 50⁰C. Sau khi đạt cân bằng nhiệt thì thấy lượng nước trong chậu là 3kg. Hãy tìm nhiệt độ và tổng khối lượng của chậu khi đạt cân bằng nhiệt. Biết rằng chậu nhôm có khối lượng 0,5 kg.

Cho:   C_nhôm = 880J/Kg. độ           C_nước = 4200J/Kg. độ

C_{nước đá} = 1800J/Kg. độ      l_{nước đá} = 3,4.10⁵ J/Kg

Bài 3: (3.0 điểm)

          Có hai điện trở R₁, R₂. Thực hiện mắc nối tiếp hai điện trở để được đoạn mạch thứ nhất và thực hiện mắc song song hai điện trở để được đoạn mạch thứ hai. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua mạch chính vào hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch khi làm thí nghiệm lần lượt với mỗi đoạn mạch trên.

    a. Đoạn mạch nào có điện trở lớn hơn? Xác định đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua mạch chính vào hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch thứ nhất (là đồ thị a hay b?).

    b. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế khi làm thí nghiệm lần lượt với mỗi điện trở.

Bài 4: (2.5 điểm)

    a. Ở hình vẽ Ha:  Cho thấu kính  L có quang tâm O và trục chính xx’. Tia tới a có tia ló a’. Hãy vẽ (bằng cách nêu cách vẽ  và vẽ hình) tia ló b’ của tia tới b.

    b. Ở hình vẽ Hb: Cho thấu kính hội tụ L có quang tâm O, trục chính xx’ và hai tiêu điểm chính F₁, F₂ . Hãy vẽ (bằng cách nêu cách vẽ và vẽ hình) tia tới a của tia ló a’.

ĐÁP ÁN

Bài 1 : (2.0 điểm)

Gọi v₁, v₂ (km/phút)lần lượt là vận tốc của taxi và xe bus.

- Khi taxi bắt đầu rời bến A thì xe bus cách A một khoảng 20. v₂ (km).

- Thời gian để taxi đuổi kịp xe bus là 20v₂ / (v₁ – v₂).

- Vị trí đuổi kịp cách A:  20v₂ v₁/ (v₁ – v₂).

- \( \Rightarrow \frac{{20{v_2}{v_1}}}{{{v_1} - {v_2}}} = \frac{2}{3}S \Rightarrow S = \frac{3}{2}.\frac{{20{v_2}{v_1}}}{{{v_1} - {v_2}}}\).                                            (1)

- Thời gian để taxi đi 1/3 quãng đường còn lại là: S/3v₁

- Thời gian để xe bus đi 1/3 quãng đường còn lại là: S/3v₂

- Thời gian đợi: S/3v₁ -S/3v₂= S/3 (v₁-v₂)/(v₁v₂)                                (2)

- Thay (1) vào (2) được: \(\frac{3}{2}.\frac{{20{v_2}{v_1}}}{{{v_1} - {v_2}}}.\frac{{{v_1} - {v_2}}}{{3{v_1}.{v_2}}} = 10\)(phút)

Bài 2: (2,5 điểm)

Xét các trường hợp:

Do khối lượng nước > 0 nên nhiệt độ khi đạt cân bằng nhiệt ³ 0. Có hai trường hợp:

- TH1:  Nước đá đã tan hoàn toàn => nhiệt độ đạt cân bằng nhiệt ³ 0

- TH2: Còn một lượng nước đá chưa tan => nhiệt độ khi đạt cân bằng là 0⁰C.

Xét trường hợp 1:

- Có tổng khối lượng khi đạt cân bằng nhiệt là 0,5 + 3 = 3,5 (kg).

- Khối lượng nước ban đầu là 3 - 1 = 2(kg).

- Gọi t là nhiệt độ khi đạt cân bằng nhiệt. Ta có:

- Nhiệt lượng để tăng nhiệt độ khối nước đá từ -5⁰C lên 0⁰C là:

                                                                                Q₁ = C_{nước đá}.1(5-0)

- Nhiệt lượng để nóng chảy hoàn toàn 1 kg nước” Q₂ = l_{nước đá.}.1

- Nhiệt lượng để tăng nhiệt độ 1 kg nước lên t⁰: Q₃ = C_nước.1.(t)

- Nhiệt lượng tỏa ra khi hạ 2kg từ 50⁰C xuống t⁰C: Q₄ = C_nước.2(50-t).

- Nhiệt lượng tỏa ra khi hạ chậu nhôm từ 50⁰C xuống t⁰C: Q₅ = C_nhôm.0,5.(50-t)

Lập được phương trình cân bằng nhiệt: Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q₄ + Q₅.

1800 .1(5-0) + 340000.1+ 4200.1.t= 4200.2.(50-t)+ 880.0,5.(50-t)

9000 + 340000 + 4200t = 420000 - 8400t + 22000 - 440t

Giải phương trình được t = 7,13⁰C

Xét trường hợp 2:

Gọi m là lượng nước có trong chậu (trước khi bỏ nước đá vào). Ta có:

- Lượng nước đá đã tan là: 3 - m. (ĐK: 3 - m £ 1 => m³ 2)

- Nhiệt lượng cần để tăng 1kg nước đá từ -5⁰C lên 0⁰C là: Q₁ = C_{nước đá}.1(5-0).

- Nhiệt lượng để 3-m nước đá tan chảy: Q₂ = (3-m) l_{nước đá}.

- Nhiệt lượng tỏa ra khi hạ m (kg) nước từ 50⁰C xuống 0⁰C: Q₃ = C_nước.m(50-0).

- Nhiệt lượng tỏa ra khi chậu nhôm (0,5kg) hạ từ 50⁰C xuống 0⁰C:

                                                                 Q₄=C_nhôm.0,5(50-0).

- Lập được phương trình cân bằng nhiệt: Q₁ + Q₂ = Q₃ + Q₄

          1800. 5 + (3-m).340000 = 4200.m.50 + 880.0,5.50

            9000 + 3.340000 - 340000m = 210000m + 22000

- Giải phương trình trên được m = 1,83 (Loại).

...

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

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Đề thi chọn HSG môn Vật Lý 9 Trường THCS Dương Bá Trạc năm học 2020 - 2021 có đáp án. Để xem toàn bộ nội dung các em 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.