Đề thi học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 cấp tỉnh năm 2020-2021 có đáp án - Phòng GD&ĐT Nghi Sơn (Bài số 2)

Nhằm giúp các bạn học sinh đang chuẩn bị cho kì thi chọn HSG sắp tới cũng như giúp các em củng cố và ôn luyện kiến thức, rèn kỹ năng làm bài thông qua việc giải Đề thi học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 cấp tỉnh năm 2020-2021 có đáp án - Phòng GD&ĐT Nghi Sơn (Bài số 2) dưới đây. Hi vọng đây là tài liệu hữu ích cho các bạn trong việc ôn tập. Chúc các bạn thi tốt!

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỊ XÃ NGHI SƠN ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2020-2021 MƠN: VẬT LÍ – BÀI SỐ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02 trang, gồm 06 câu) Câu (3 điểm): Thả vật A dạng hình trụ, bên có phần rỗng vào bình đựng nước Vật A có khối lượng m = 720 g diện tích đáy S = 120 cm2 Khi cân bằng, hai phần ba thể tích vật A chìm nước Biết khối lượng riêng nước chất làm vật A, D0 = 1000 kg/m, DA = 900 kg/m3 1) Tìm thể tích phần rỗng bên vật A 2) Đặt lên vật A vật đặc B dạng hình trụ có diện tích đáy S cho trục chúng trùng Biết trục hai hình trụ ln hướng thẳng đứng vật khơng chạm đáy bình Cho khối lượng riêng vật B DB = 3000 kg/m3.Chiều dày vật B phải thỏa mãn điều kiện để: a Nó khơng chạm vào nước? b Nó khơng bị ngập hết nước? Câu (2 điểm): Minh ngồi làm tập vật lí giáo cho nhà Khi Minh làm xong tập thấy vừa lúc hai kim đồng hồ đổi chỗ cho Hỏi Minh làm tập hết phút? Câu (4 điểm): Cho ba bình nhiệt lượng kế, bình chứa m = 1kg nước Bình chứa nước nhiệt độ t01 = 400C, bình t02 = 350C, cịn nhiệt độ t03 bình chưa biết Lần lượt múc khối lượng nước m từ bình đổ vào bình 2, từ bình đổ vào bình 3, từ bình đổ vào bình 1, cân nhiệt hai ba bình có nhiệt độ t = 360C Tìm t03 m Bỏ qua hao phí nhiệt, việc múc nước thực có cân nhiệt bình Câu (2 điểm): Cho mạch điện hình Hiệu điện đặt vào R1 hai đầu A, B có giá trị U khơng đổi Biết R1  R2  R3  R4  R0 Mắc vào hai điểm B, D ampe kế lí tưởng Hãy tính: a) Điện trở tương đương đoạn mạch AB theo R0 b) Số ampe kế theo U R0 R2 C  R4 A R3 D  U  Hình B Tháo ampe kế khỏi B, D Dùng vôn kế có điện trở r0 đo hiệu điện hai đầu điện trở Hiệu điện UAC UCB UAD UDC Giá trị 24V 26V 10V 10V R1, R2 số vơn kế tương ứng UV1, UV2 Tính tỉ số UV1/UV2 Dùng vơn kế đo hiệu điện hai đầu A, B số vơn kế 100V Sau đo hiệu điện hai đầu điện trở thu số liệu bảng bên Biết số liệu bảng bên có giá trị bị ghi sai a) Tính tỉ số R0/r0 b) Giá trị hiệu điện bảng bị sai? Giá trị bao nhiêu? Câu (4 điểm): Cho gương phẳng OA tựa vào tường góc α = 600 hình vẽ Một người có mắt M chân N tiến đến gần gương, khoảng cách từ mắt đến chân h = 1,6m a Tính ON người bắt đầu nhìn thấy ảnh mắt M A N α O H gương b Tính ON người bắt đầu nhìn thấy ảnh chân gương Câu (2,0 điểm): Hãy trình bày phương án xác định nhiệt dung riêng chất lỏng L khơng có phản ứng hố học với chất tiếp xúc Dụng cụ gồm : 01 nhiệt lượng kế có nhiệt dung riêng CK, nước có nhiệt dung riêng CN, 01 nhiệt kế, 01 cân Rôbec-van khơng có cân, hai cốc giống hệt (cốc chứa khối lượng nước khối lượng chất lỏng L lớn khối lượng nhiệt lượng kế), bình đun bếp đun Hết Cán coi thi khơng giải thích thêm Họ tên học sinh: ; Số báo danh: PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỊ XÃ NGHI SƠN HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2020-2021 MƠN: VẬT LÍ – BÀI SỐ (Hướng dẫn chấm có 05 trang) CÂU NỘI DUNG Câu 1: 1) Khi vật cân ta có: P  FA  m  D0VC  VC  720(cm3 ) điểm Mà: m  DAVd  Vd  800  cm3  ĐIỂM 0,5 VC   / 3V V  1080  cm3   Vd  Vr Vr  280  cm3  0,5 2) Gọi chiều dày B x a Để vật B khơng chạm vào nước thì: 1,0 PA  PB1  FA1  m  DB Sx1  D0V  x1  D0V  m 1080  720   1 cm  DB S 3.120 b Để vật B khơng bị ngập hết nước thì: 1,0 PA  PB  FA2  m  DB Sx2  D0 V  Sx2   x2  D0V  m 1080  720   1,5  cm   DB  D0  S   1 120 Câu 2: Gọi vận tốc kim phút vphút =1(vịng/giờ) vận tốc kim điểm vgiờ= (vòng/giờ) 0,5 12 - Khi hai kim đổi chỗ cho thì: + Kim phút quãng đường từ vị trí kim phút đến vị trí kim + Kim quãng đường từ vị trí kim đến vị trí kim phút + Như tổng quãng đường hai kim vịng đồng hồ Do ta có: Sphút+Sgiờ=1 (vịng) (1) Lại có: s phút sgio  v phút t vgio t  v phút vgio Từ (1) (2) ta có: sgio   12  s phút  12sgio (2) (vòng) 13 Suy thời gian đổi chỗ là: t  sgio vgio 0,5 0,5 12  13  (h) 13 12 0,5 CÂU NỘI DUNG Câu 3: Gọi t1, t2, t3 nhiệt độ bình (1), (2), (3) có cân nhiệt điểm Khi đổ m từ bình (1) vào bình (2) : ĐIỂM 1,0 mc(t01 – t2) = mc(t2 – t02) (1) Khi đổ m từ bình (2) vào bình (3) : mc(t2 – t3) = mc(t3 – t03) (2) Khi đổ m từ bình (3) vào bình (1) : mc(t3 – t1) = mc(t1 – t01) (3) + từ (1)  t2 – t02 = m m m t0  t  xt0  xt với x = m m m  t2(x + 1) = xt01 + t02 (4) 0,5 + từ (2)  t3(x + 1) = xt2 + t03 (5) + từ (3)  t3x – t1 = (x – 1)t01 (6) + theo đề t3 = t2 t3 = t1, t2 = t1 a t3 = t2 = t (5)  t(x + 1) = xt + t03  t = t03 (vô lý) b t3 = t1 = t (6)  tx – t = (x- 1)t0  t = t01 (vô lý) c t2 = t1 = t (4)  t(x + 1) = xt01 + t02 t  t0 36  35 x=   0, 25 t0 t 40  36 m   0, 25  m  0, 25m  0, 25.1  0, 25kg m  x  1 t0 t   0, 25  1.40  36  24o C + từ (6)  t3 = x 0, 25 + từ (5)  t03 = t3(x + 1) – xt2 = 24(0,25 + 1) – 0,25.36 = 210C Kết luận : khối lượng nước rót m = 0,25kg bình (3) có nhiệt độ ban đầu 210C 0,5 Câu 4: a Do RA=0 nên chập B trùng D điểm R0 R2 R4 R24  R2  R  R C  R ACB  R1  R24  R0 RR R AB  ACB  R0 R3  R ACB b Xét nút B có: I A  I  I R A  0,5 0,5 0,5 0,75 R2 0,5 B  R3 0,75 I U 5U U U 2U  I1  , I2     R AB 3R0 3R0 R ACB 3R0 5U U 4U  I A  I  I2    3R0 3R0 3R0 Mắc vôn kế vào AC ta mạch: R34  2R0 I R134  R34 R1  R0 R34  R1 0,75 V R1 A  R3 C R2 B   R4 NỘI DUNG CÂU R AC  R134RV R0 r0  R134  RV R0  3r0 R AB  R AC I ĐIỂM R02  5R0 R0  R2  R0  3r0 U 2 R0  3r  R0 r0U U   U AC  U V  I R AC  R AB R0  5R0 r0 R02  5R0 r0 Mắc vôn kế vào CB ta mạch: A  R AB  R AC  RCB  0,75 R1 R3 V C  R4 R2 B  Rr R  5R0 r0 R0  0  R0  r0 3R0  r0  3U R0  r0  3UR0 r0 U U   U CB  U V  I RCB   V1  2 R1B R0  5R0 r0 UV R0  5R0 r0 a Do vai trò điện trở R3, R4 nên HĐT đo điện trở đo Khi Vôn kế mắc song song với R3 ta có mạch sau: R0 r0 R0 r0 R02  R0 r0 R AD   R ADC   R4  R0  r0 R0  r0 R0  r0 I  R AC  R ACD R1 R  R0 r0  R ACD  R1 R0  3r0  R AB  R AC  R2  I   U AC  I R AC   I4  R1 3R02  5R0 r0 R0  3r0 U 2 R0  3r0  U  R1B 3R02  5R0 r0  U R02  R0 r0 3R02  5R0 r0 1,0 V A  R3  D R4  C R2 B  U AC U R0  r0   R ADC 3R02  5R0 r0  U R  U AD  I R AD  Ur0  3R0  5r0 U R 5 r0 Thay U=100V UR3=10V vào ta được: 10  b Theo kết phần ta được: 2r0U U R1  U AC  I R AC   R0  5r0 R 100   R r0 3 5 r0 2U 200   24V R0   r0 HĐT đo điện trở R2 bị đo sai Giá trị là: 1,0 NỘI DUNG CÂU U R  I RCB  3Ur0  R0  5r0 ĐIỂM 3U 3.100   36V R0 2.5 5 5 r0 Câu 5: a Để mắt bắt đầu nhìn ảnh M1 mắt gương M,O,M1 điểm thẳng hàng MM  AO 0,5 A M 0,5 N H O M’ Ta thấy MM1 vng góc với OA 0,5 NMO    600  NO  h tan   3(m) b Để mắt người nhìn ảnh chân gương M nằm sàn 0,5 A M 0,5  G h  N O M1 H Gọi đoạn NO = x Ta có: tan NMM1  MM1  x  OM1  tan   x  OM1  h tan   1,  m   2, 77  m  h h  2h  3,  m  cos sin   sin GOM1  0,5 0,5 GM1 GM1 MM1 2h  OM1     1,85  m  OM1 sin  2sin  h  x  h tan    0,92  m  sin  0,5 CÂU NỘI DUNG Câu 6: Bước 1: Dùng cân để lấy lượng nước lượng chất lỏng L có điểm khối lượng khối lượng NLK Thực sau: ĐIỂM 0,75 - Lần : Trên đĩa cân đặt NLK cốc 1, đĩa cân đặt cốc Rót nước vào cốc cân thăng bằng, ta có mN = mK - Lần : Bỏ NLK khỏi đĩa 1, rót chất lỏng L vào cốc thiết lập cân Ta có: mL = mN = mK Bước : Thiết lập cân nhiệt cho mL, mN mK - Đổ khối lượng chất lỏng mL cốc vào NLK, đo nhiệt độ t1 NLK - Đổ khối lượng nước mN vào bình, đun đến nhiệt độ t2 - Rót khối lượng nước mN nhiệt độ t2 vào NLK, khuấy Nhiệt độ cân t3 0,5 Bước : Lập phương trình cân nhiệt : 0,75 mNcN (t - t ) = (mLcL + mK cK )(t - t1 ) c (t - t ) Từ ta tìm : cL = N - cK t - t1 Chú ý: HS có cách giải khác đáp số điểm tối đa  ... ; Số báo danh: PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỊ XÃ NGHI SƠN HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 202 0-2 021 MƠN: VẬT LÍ – BÀI SỐ (Hướng dẫn chấm có 05 trang)... bình (1), (2), (3) có cân nhiệt điểm Khi đổ m từ bình (1) vào bình (2) : ĐIỂM 1,0 mc(t01 – t2) = mc(t2 – t 02) (1) Khi đổ m từ bình (2) vào bình (3) : mc(t2 – t3) = mc(t3 – t03) (2) Khi đổ... trình cân nhiệt : 0,75 mNcN (t - t ) = (mLcL + mK cK )(t - t1 ) c (t - t ) Từ ta tìm : cL = N - cK t - t1 Chú ý: HS có cách giải khác đáp số điểm tối đa