Đề thi HSG môn Vật lý 9 năm học 2019-2020 trường THCS Tô Vĩnh Diện có đáp án

ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu 1 (1,5 điểm). Một người đứng tại điểm A trên bờ hồ phẳng lặng (hình vẽ), người này muốn tới điểm B trên mặt hồ.

Khoảng cách từ b tới bờ hồ là BC = d, khoảng cách AC = S, người đó chỉ có thể bơi thẳng đều trên mặt nước với vận tốc v₁ và chạy thẳng đều dọc theo bờ hồ với vận tốc là v₂ (v₁ < v₂). Tìm quãng đường mà người náy phải đi để khoảng thời gian đi từ A đến B là nhỏ nhất

Câu 2 (2,0 điểm). Cho hai nhiệt lượng kế có vở cách  nhiệt, mỗi nhiệt kế này chứa một lượng chất lỏng khác nhau ở nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhứng vào các nhiệt lượng kế trên, lần 1 vào nhiệt lượng kế 1, lần 2 vào nhiệt lượng kế 2, lần 3 vào nhiệt lượng kế 1,… quá trình cứ như thế nhiều lần. Trong mỗi lần nhúng, người ta chờ đến khi cân bằng nhiệt mới rút nhiệt kế ra khi đó số chỉ của nhiệt kế tương ứng với các lần trên là 80⁰C, 16⁰C, 78⁰C, 19⁰C.

1. Lần 5 nhiệt kế chỉ bao nhiêu?
2. Sau một số rất lớn lầ nhúng nhiệt kế theo trật tự như trên thì nhiệt kế chỉ bao nhiêu.

Bỏ qua sự mất mát nhiệt khi chuyển nhiệt kế từ nhiệt lượng kế này sang nhiệt lượng kế kia.

Câu 3 (3,0 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ bên.

Hiệu điện thế U_MN = 18 v không đổi. Các điện trở r = 4 , R₁ = 12 , R₂ = 4 , R₄ = 18 , R₅ = 6 , điện trở của đèn là R_đ = 3  và R₃ là biến trở có điện trở có giá trị thay đổi từ 0 đến 30 . Biết vôn kế và ampe kế là lý tưởng.

1. Cho R₃ = 21 , tìm số chỉ của ampe kế , vôn kế và công suất tiêu thụ trên đèn khi đó.
2. Cho R₃ thay đổi từ 0 đến 30 . Tìm R₃ để:

a. Số chỉ của vôn kế là lớn nhất và nhỏ nhất. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đó.

b. Công suất tiêu thụ trên nó là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó. Bỏ qua điện trở các dây nối. Các điện trở không thay đổi theo thời gian

Câu 4 (1,5 điểm). Một dây dẫn thuần trở có điện trở không thay đổi theo nhiệt độ. Khi dòng điện I₁ = 2 A chạy qua dây dẫn này thì nó nóng đến nhiệt độ không đổi là t₁ = 50⁰C, khi dòng I₂ = 4A chạy qua dây dẫn này thì nó nóng đến nhiệt độ không đổi là t₂ = 150⁰C. Khi dây dẫn đạt nhiệt độ không đổi thì nhiệt lượng tỏa ra môi trường chung quanh tỉ lệ thuận ới độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây và môi trường. Nhiệt độ môi trường không đổi

1. Gọi a và b là khoảng thời gian tương ứng từ lúc dòng điện I₁ và I₂ bắt đầu qua dây

dẫn đến khi dây dẫn đạt nhiệt độ không đổi. Trong khoảng thời gian này coi như nhiệt lượng tỏa ra môi trường từ dây dẫn là không đáng kể. Chứng minh rằng a = b.

2. Cho dòng điện có cường độ I₃ = 6A chạy qua dây dẫn trên thì dây dẫn nóng đến

nhiệt độ không đổi là bao nhiêu?

Câu 5 (2,0 điểm). Cho quang hệ gồm hai thấu kính O₁ và O₂ được đặt đồng trục chính. Thấu kính O₂ có tiêu cự f₂ = 9cm, vật sáng AB vuông góc với trục chính của quang hệ, trước thấu kính O₁ và cách O₁ một khoảng d₁ = 12 cm (A thuộc trục chính của quang hệ). Thấu kính O₂ ở sau O₁. Sau thấu kính O₂ đặt một màn ảnh E cố định vuông góc với trục chính của quang hệ, cách O₁ một khoảng a = 60 cm. Giữ vật AB, thấu kính O₁ và màn ảnh E cố định, dịch thấu kính O₂ dọc theo trục chính của quang hệ trong khoảng giữa thấu kính O₁ và màn người ta tìm được hai vị trí của thấu kính O₂ để ảnh của vật cho bởi quang hệ hiện rõ nét trên màn E. Hai vị trí này cách nhau 24 cm.

1. Tính tiêu cự của thấu kính O₁.
2. Tịnh tiến AB trước thấu kính O₁, dọc theo trục chính của quang hệ. Tìm khoảng

cách giữa hai thấu kính để ảnh của vật cho bới quang hệ có độ cao không phụ thuộc vào vị trí của vật AB.

.......................................Hết .................................

ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM THI

Câu 1: (1,5 đ)

+ Gọi quãng đường DC có độ dài là: x

+ Độ dài quãng đường BD: \(\sqrt {{d^2} + {x^2}} \)

+ Thời gian người này đi từ A đến D rồi đến B là:

                  t = t_AD + t_DB = \(\frac{{{S_{AD}}}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}} + \frac{{{S_{DB}}}}{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}}} = \frac{{S - x}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}} + \frac{{\sqrt {{d^2} + {x^2}} }}{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}}}\)

+ Khi đó:    

\(\begin{array}{l} t - \frac{{S - x}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}} = \frac{{\sqrt {{d^2} + {x^2}} }}{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}}}\\ \to {t^2} - 2\frac{{S - x}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}}t + {\left( {\frac{{S - x}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}}} \right)^2} = \frac{{{d^2} + {x^2}}}{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2}}\\ \to {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2{t^2} - 2{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}St + 2{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}xt + {S^2}{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2 - 2Sx{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2 + {x^2}{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2\\ = {d^2}{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 + {x^2}{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 \end{array}\)

   có nghiệm x

 \( \to \left( {{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} \right){x^2} - 2\left( {{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}t - S{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} \right)x - \left( {{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2{t^2} + {S^2}{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2 - 2{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}St - {d^2}{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2} \right) = 0\)

có nghiệm

+ Khi đó :

\(\Delta ' = {\left( {{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}t - S{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} \right)^2} + \left( {{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} \right)\left( {{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2{t^2} + {S^2}{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2 - 2{{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2{{\rm{v}}_{\rm{2}}}St - {d^2}{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2} \right) > 0\)

⇔ v₁²v₂²t² – 2Sv₁²v₂t + s²v₁² + v₁²d² – v₂²d²  0     

+ Dẫn đến :

\(\begin{array}{l} t \ge \frac{{{\rm{S}}{{\rm{v}}_{\rm{1}}} + d\sqrt {{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} }}{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}}\\ \to {t_{\min }} = \frac{{{\rm{S}}{{\rm{v}}_{\rm{1}}} + d\sqrt {{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} }}{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}} \end{array}\)

+ Đạt tại x = \(\frac{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}d}}{{\sqrt {{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} }}\)

+ Quãng đường mà người nay phải đi thỏa mãn yêu cầu bài toán là :

\(\begin{array}{l} {S_{AD}} + {\rm{ }}{S_{DB}} = {\rm{ }}S{\rm{ }}-{\rm{ }}x{\rm{ }} + \sqrt {{d^2} - {x^2}} \\ = S - \frac{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}d}}{{\sqrt {{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} }} + \sqrt {{d^2} + {{\left( {\frac{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}d}}{{\sqrt {{{\rm{v}}_{\rm{2}}}^2 - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}^2} }}} \right)}^2}} \\ = S - d\sqrt {\frac{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}} - {{\rm{v}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}} + {{\rm{v}}_{\rm{1}}}}}} \end{array}\)

Câu 2 (2,0 điểm). 

Câu 3 (3,0 điểm). 

Câu 4 (1,5 điểm). 

Câu 5 (2,0 điểm). 

 ...

---Để xem tiếp đáp án của Đề thi HSG môn Vật lý 9 năm 2019-2020 trường THCS Tô Vĩnh Diện, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Đề thi HSG môn Vật lý 9 năm học 2019-2020 trường THCS Tô Vĩnh Diện có đáp án. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Các em quan tâm có thể xem thêm các tài liệu tham khảo cùng chuyên mục:

• Đề thi HSG lớp 9 năm học 2019-2020 Phòng GD&ĐT huyện Bảo Thắng có đáp án

• Đề thi chọn HSG môn Vật lý lớp 9 năm 2019 trường THCS Phạm Hồng Thái có đáp án

• Đề thi chọn HSG lớp 9 môn Vật lý năm 2019 huyện Phù Ninh có đáp án

​Chúc các em học tốt