Đề thi HSG môn Vật lý 9 năm học 2019-2020 trường THCS Hoàng Diệu có đáp án

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>TRƯỜNG THCS HOÀNG DIỆU </b>
<b>ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9</b>

<b>NĂM HỌC 2018-2019</b>
<b>MÔN: VẬT LÝ</b>

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề thi gồm 3 trang)

<i><b>Lưu ý: Thí sinh làm bài vào tờ giấy thi; không làm bài vào đề thi.</b></i>

<b>Câu I:</b> Cho mạch điện như hình 1, trong đó các vôn kế giống nhau. Nếu mắc hai điểm M và N vào một
nguồn điện có hiệu điện thế khơng đổi U thì ampe kế chỉ I1 = 3 mA và có 2 vơn kế cùng chỉ 12 V. Còn nếu
mắc các điểm P và Q vào nguồn điện nói trên thì ampe kế chỉ I2 = 15 mA.

<b>1)</b> Tính điện trở của mỗi vơn kế và giá trị U.

<b>2)</b> Nếu mắc hai điểm M và Q vào nguồn điện trên thì số chỉ của các vôn kế và ampe kế lúc này bằng bao
nhiêu?

<b>Câu II:</b> Mặt trời chiếu xuống mặt sân nằm ngang những tia sáng song song, hợp với mặt sân một góc  =
600.

<b>1)</b> Một người cầm cây gậy mảnh, thẳng có chiều dài h = 1,2 m. Bóng của cây gậy in trên mặt sân có
chiều dài L. Tính L khi cây gậy ở vị trí sao cho:

<b>a.</b> gậy thẳng đứng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

một vết sáng tròn có bán kính là R2 = 40 cm. Tìm khoảng cách d giữa hai bức tường.

<b>Câu III:</b> Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa một lượng nước có khối lượng m1 đã biết. Bình 2 chứa một

lượng nước có khối lượng m2 chưa biết và có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ bình 1. Thực hiện thí nghiệm: rót một
lượng nước từ bình 1 sang bình 2. Sau khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt thì rót một lượng nước từ bình 2 trở
về bình 1 sao cho mực nước trong bình 1 đạt giá trị ban đầu. Dùng nhiệt kế đo các nhiệt độ cần thiết ta có thể
xác định được giá trị m2. Trong thí nghiệm, bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với bình chứa, với nhiệt kế và
với môi trường.

<b>1)</b> Để xác định giá trị m2, cần phải đo những nhiệt độ nào? Thiết lập biểu thức tính m2 theo m1 và các
nhiệt độ cần đo đó.

<b>2)</b> Chứng minh rằng, độ tăng nhiệt độ t1 của bình 1 sau thí nghiệm phụ thuộc vào m1, m2, khối lượng
m của lượng nước rót từ bình 1 sang bình 2 và các nhiệt độ ban đầu t1, t2 của hai bình theo biểu

thức: 2





1 2 1

1 2

m m

t . . t t

m m m



  

  .

<b>Câu IV:</b> Một bình nhỏ, thành rất mỏng được giữ cố định trong một bình lớn như hình 2. Ở đáy bình nhỏ có
một lỗ trịn trong đó có đặt vừa khít một cái nút hình trụ chiều cao h = 20 cm. Nút

này có thể chuyển động khơng ma sát theo phương thẳng đứng. Trong bình nhỏ có
chứa dầu, bình lớn chứa nước. Khi nút nằm cân bằng, mực chất lỏng trong bình lớn
và nhỏ là như nhau. Mực dầu trong bình nhỏ có độ cao H = 15cm. Trọng lượng riêng
của dầu là d1 = 8000 N/m3, của nước là d2 = 10000 N/m3, của chất làm nút trụ là d =
11000 N/m3. Hỏi khi nằm cân bằng thì phần nút nằm trong dầu có chiều cao bao
nhiêu?

<b>Câu V:</b> Cho mạch điện như hình 3. Các điện trở trong mạch có cùng
giá trị. Hiệu điện thế đặt vào hai đầu A và B có giá trị khơng đổi là U.
Mắc giữa M và N một vơn kế lý tưởng thì vơn kế chỉ 12V.

<b>1)</b> Tìm giá trị U.

<b>2)</b> Thay vơn kế bởi ampe kế lý tưởng thì ampe kế chỉ 1,0 A. Tính
giá trị của mỗi điện trở.

<i>Cán bộ coi thi khơng giải thích gì thêm. </i>

M N B
A

+ -

<i>R1 </i>
<i>R2 </i> <i>R3 </i>
<i>R4 </i> <i>R5 </i>

<i>Hình 3 </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM MÔN VẬT LÝ </b>

<b>Đá án </b>

<b>Câu I: (2,5 iể </b>

1) Khi mắc nguồn vào hai điểm M và N thì hai vơn kế chỉ 12
V chính là hai vơn kế mắc nối tiếp với ampe kế, V1 và V3.
Vì vậy điện trở các vôn kế là:

 

V

V 3

1

U 12

R 4000

I 3.10

   

Ngồi ra, ta cịn có: U2U_V(RR )I_A ₁ (1)

Còn khi mắc nguồn vào hai điểm P và Q thì điện trở R và ampe kế mắc nối tiếp với nhau và cùng mắc

trực tiếp vào nguồn. Do đó ta có:

A 2

U(RR )I (2)

Từ (1) và (2) suy ra :

 

3

V 2

3 3

2 1

2U I 2.12.15.10

U 30 V

I I 15.10 3.10



 

  

 

Từ (2)  _A ₃

 

2

U 30

R R 2000

I 15.10

    

2) Khi mắc hai điểm M và Q vào nguồn điện, mạch gồm: (V2 nt V3) // (V1 nt R nt RA).

 

2 3

U U U / 2 15 V





3

  



A

V A

U 30

I 5.10 A 5 mA

R R R 4000 2000



   

  

 

3

1 A V

U I .R 5.10 .4000 20 V

<i>Hình 1 </i>

V1

V2

V3
M

N Q

P

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>Câu II: (2,5 iể </b>

1) Hình vẽ:

a) Khi gậy đặt thẳng đứng, bóng của gậy có chiều dài: Lh / tan 1, 2 / 30, 4. 3 m

 

b) Để bóng cây gậy dài nhất, gậy phải được đặt theo phương vng góc với phương truyền sáng.  Góc
tạo bởi cây gậy và phương ngang là 300.

Chiều dài lớn nhất của bóng: Lmax h / sin 0,8. 3 m

 

.
2) Hình vẽ minh họa:

Do tia phản xạ có phương nằm ngang nên KIˆG (so le trong)  SIˆG'KIˆG.
TH1, hình 2c: SIˆG'600 300

TH2, hình 2b: 21800600

<i>h </i>

<i>L </i>



<i>h </i>

<i>Lmax </i>



</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>Câu III: (1,5 iể </b>

1) Các nhiệt độ cần đo gồm: Nhiệt độ ban đầu t1, t2 của hai bình, nhiệt độ cân bằng t’1, t’2 lúc sau của hai

bình.

Ký hiệu m là khối lượng lượng nước rót từ bình 1 sang bình 2 rồi ngược lại. Phương trình cân bằng
nhiệt:



2 1



2



2 2



m. t ' t m t t '

    (1)



2 1

 

1



1 1





2 1



1



1 1



m. t ' t ' m m t ' t m. t ' t m t ' t

           (2)

Từ (1) và (2)









1 1

2 2 2 1 1 1 2 1

2 2
t ' t

m t t ' m t ' t m .m

t t '


    



2) Từ (1) 2 2 1

2

2

m t m.t
t '

m m

 

 

  .

Thay vào (2):







₂ ₁



2
1
2
1
2
1
1
1

1 t t

m
m

m
m

m
t
'
t
m

m
t

'
t

t  















</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>Câu IV: (1,5 iể </b>

Kí hiệu S là diện tích tiết diện ngang của nút,

x là khoảng cách từ mặt nước đến mặt trên của nút
p0 là áp suất khí quyển

Do sự đối xứng, theo phương nằm ngang, nút chịu tác dụng của các lực triệt tiêu nhau.
Nút cân bằng dưới tác dụng của ba lực theo phương thẳng đứng:

- Trọng lực: P = d.h.S

- Áp lực F1 đặt vào mặt trên của nút do lớp dầu từ trên ép xuống:
F1 = p1.S

Với p1 là áp suất tại mặt trên của nút: p1 = d1.x + p0

- Áp lực F2 của nước đẩy nút từ dưới lên đặt vào mặt dưới của nút:
F2 = p2.S Với p2 = d2.(x+h) + p0

Vì vậy, ta có phương trình cân bằng lực:
F2 = P + F1

d2.(x+h).S + p0.S = d.h.S + d1.x.S + p0.S

 

2

2 1

d d 11000 10000

x .h .20 10 cm

d d 10000 8000

 

   

 

Phần nút ngập trong dầu có độ cao là: h₁   H x 15 10 5 cm

 

.

<i>Hình 2 </i>
H x F1

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>Câu V: (2,0 iể </b>

1) Khi mắc vôn kế vào M và N, mạch có dạng: [(R1 nt R3) // R2//R4] nt R5

R13 = 2R; R₁₂₃₄ 2R
5

 tđ

7
R R
5

1234
1 13
tđ
2R
R

1 1 1 ₅ U

U U U U

7R

2 2 R 2 7

5

      Khi đó,

vơn kế chỉ:

MN 3 5 1

6

U U U U U U

7

    

MN

7U 7.12

U 14 V

6 6

   

2) Khi mắc ampe kế vào M và N, mạch có dạng: R1 // [(R2//R4) nt (R3//R5)]

24 35 R

R R

2

  ; R₂₃₄₅ R R_tđ R
2

Khi đó, ampe kế chỉ: IA = I - I5

Với
R

U
2
2
R
U

I 

5
U
U
2
I
R 2R
 
Vậy:
R
2
U
3
R
2
U
R
U
2

IA   

A

3U 3.14

R 21

2I 2.1

    

<i><b>Ghi chú: nếu học sinh làm theo cách khác mà đúng thì vẫn được đủ điểm.</b></i>
M
N
B
A
+ -
<i>R1 </i>
<i>R2 </i> <i>R3 </i>
<i>R4 </i> <i>R5 </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên </b>
danh tiếng.

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ <b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b> từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng

các khóa <b>luyện thi THPTQG </b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: </b>Ơn thi <b>HSG lớp 9</b> và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b> các trường
<i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường Chuyên khác cùng
<i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.</i>

<b>II.</b>

<b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>

- <b>Tốn Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- <b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b> Bồi dưỡng 5 phân mơn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học </b>và <b>Tổ Hợp</b> dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: <i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam </i>
<i>Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i> cùng đôi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

- <b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo <b>chương trình SGK</b> từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>

<i><b> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </b></i>

<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </b></i>

</div>

<!--links-->