Đề kiểm tra khảo sát học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9 - Lần 2 - Năm học 2020-2021 - Trường THCS Nga Thắng (có đáp án)

LẦN 2
TRƯỜNG 
ĐỀ KHẢO SAT HSG NĂM HỌC 2020-2021
 MÔN: VẬT LÍ LỚP 9
Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề)
ĐỀ BÀI
Bài 1: (4.0 điểm) 
	Một vận động viên điền kinh chạy cự li dài đuổi theo một con rùa cách anh ấy: L = 10km. Vận động viên chạy hết quãng đường đó trong thời gian t1 nhưng con rùa lại bò được một khoảng bằng x1, khi vận động viên vượt qua quãng đường x1 thì con rùa bò được quãng đường x2 và cứ tiếp tục như vậy. Trọng tài cuộc đua chỉ kịp đo được đoạn đường x2= 4m khoảng thời gian t3= 0,8 giây. Cho rằng vận động viên và con rùa chuyển động trên cùng một đường thẳng và tốc độ của cả hai là không đổi. 
	a) Tính tốc độ của vận động viên và con rùa.
	b) Khi vận động viên đuổi kịp con rùa thì con rùa đã đi được quãng đường bao nhiêu?
Bài 2: (3.0 điểm) 
	Một thùng hình trụ đứng, đáy bằng, chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm Người ta thả chìm vật bằng nhôm có dạng hình lập phương cạnh 20cm. Mặt trên của vật được móc bởi một sợi dây mảnh, nhẹ. Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng nước thì phải kéo sợi dây một lực 120N. Biết trọng lượng riêng của nước, nhôm lần lượt là diện tích trong đáy thùng gấp 2 lần diện tích một mặt của vật.
a) Vật nặng rỗng hay đặc ? 
	b) Kéo đều vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công của lực kéo . Hỏi vật có được kéo lên khỏi mặt nước không ? 
Bài 3: ( 4.0 điểm) 
	Có hai bình cách nhiệt: Bình 1 chứa khối lượng m1= 3kg nước ở nhiệt độ 300C, bình 2 chứa khối lượng m2= 5kg nước ở 700C. Người ta rút một lượng nước có khối lượng m từ bình 1 sang bình 2. Sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rút từ bình 2 sang bình 1 một lượng nước có khối lượng cũng bằng m. Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 là 31,950C. Tính m và nhiệt độ cân bằng của nước ở bình 2 sau khi rút nước từ bình 1 sang (Bỏ qua sự trao đổi nhiệt khi rút nước từ bình nọ sang bình kia và giữa nước với bình).
Bài 4: (2.5 điểm)
	Cho 5 bóng đèn Đ1, Đ2, Đ3, Đ4, Đ5, giống hệt nhau có ghi 6V- 0,5A, ba khóa K1, K2, K3, nguồn điện, các dây nối.
	a) Nêu ý nghĩa của các con số ghi trên bóng đèn.
	b) Hãy thiết kế một mạch điện thỏa mãn các yêu cầu sau:
- K1 đóng, K2, K3 mở, đèn Đ1, Đ4 sáng.
- K2 đóng K1, K3 mở, đèn Đ3, Đ5 sáng.
- K3 đóng K1, K2 mở, cả 5 đèn đều sáng.
Bài 5: (4.5 điểm) 
	Hai gương phẳng M1 và M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau (Như hình vẽ), hai gương cách nhau một đoạn là d = 1m. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với SO = h = 80cm, S cách gương M1 một đoạn là a = 40cm.
	a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O. Giải thích cách vẽ hình.
	b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B.
Bài 6: (2,0 điểm) 
	Cho một ống thủy tinh hình chữ U rỗng, một cốc đựng nước nguyên chất (biết khối lượng riêng của nước là D0), một cốc đựng dầu (không hòa tan với nước), một thước chia độ tới milimét. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của dầu. 
--------------------------------------- Hết ---------------------------------------------
Họ và tên thí sinh: . Số báo danh: ..	 
Chữ ký của giám thị số 1: Chữ ký của giám thị số 2: 
 TRƯỜNG THCS NGA THẮNG 
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ KHẢO SAT HSG NĂM HỌC 2020-2021
 MÔN: VẬT LÍ LỚP 9
Hướng dẫn chấm gồm có 04 trang.
Bài
Đáp án
Biểu điểm
 Bài 1
4,0 điểm
a/ Gọi v1,v2 lần lượt là vận tốc của vận động viên và vận tốc của con rùa so với mặt đất.
Thời gian để VĐV đi hết các quãng đường L, x1, x2, x3 ...là t1, t2, t3, t4 ....
Thời gian để con rùa đi hết các quãng đường x1, x2, x3 ...là t1, t2, t3
 Vận tốc của VĐV ứng với các thời gian tương ứng là
 == = = = 5 ( m/s) (1)
Vân tốc của con rùa là: (2)
Theo (1) ta có: (3)
Ta có: =
Theo (1) ta có thay vào (2) 
Ta có: 
Vậy vận tốc của vận động viên và con rùa lần lượt là 
0,25 đ
0,25 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5đ
0,25đ
b/ Vận tốc của vận động viên so với con rùa là
Thời gian để VĐV đuổi kịp con rùa là: 
Trong thời gian trên con rùa bò được quãng đường:
0,25đ
0,5đ
0,5đ
a/ ( 1,5 đ)
 + Thể tích vật V = 0,23 = 8.10-3 m3, giả sử vật đặc thì trọng lượng của vật 
 P = V. d2 = 216N
+ Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật: 
 FA = V.d1 = 80N.
+ Tổng độ lớn lực nâng vật:
 F = 120N + 80N = 200N
Do F<P nên vật này bị rỗng. Trọng lượng của vật 200N. 
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Bài 2 
3,0 điểm
b/(1,5 đ)Khi nhúng vật ngập trong nước nên mực nước dâng thêm trong thùng là: 10cm.
 Mực nước trong thùng là: 80 + 10 = 90(cm).
* Công của lực kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước: 
 - Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m).
 - Lực kéo vật: F = 120N
 - Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0.7 = 84(J)
* Công của lực kéo tiếp vật đến khi mặt dưới vật vừa lên khỏi mặt nước:
 - Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N 
 Kéo vật lên độ cao bao nhiêu thì mực nước trong thùng hạ xuống bấy nhiêu nên quãng đường kéo vật l/=10 cm = 0,1m.
 - Công của lực kéo : A2 = 
 - Tổng công của lực kéo : A = A1 + A2 = 100J 
Ta thấy như vậy vật được kéo lên khỏi mặt nước.
0,5đ
0,5 đ
0,25đ
0,25 đ
Bài 3
4 điểm
Gọi nhiệt độ cân bằng của nước ở bình 2 sau khi rút nước từ bình 1 sang là t.
Khi rút m(kg) nước từ bình 1 sang bình 2
Nhiệt lượng thu vào của m (kg) để tăng nhiệt độ từ 300 đến t0 là:
 Q1= mc(t-30)
Nhiệt lượng tỏa ra của m2 (kg) nước để hạ nhiệt độ từ 700 xuống t0 là:
 Q2= m2c(70-t)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
 Q1 = Q3 
 m(t-30) = m2( 70-t) (1)
Sau khi cân bằng nhiệt, rút m kg nước từ bình 2 sang bình 1.
Nhiệt lượng tỏa ra của m (kg) nước tỏa ra để giảm nhiệt độ từ t0 xuống 31,950 là:
 Q3= mc( t- 31,95)
Nhiệt lượng của ( 3-m) kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 30 đến 31,950 là:
 Q4= (3-m) c(31,95-30)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
 Q3 = Q4 
 m( t- 31,95)= (3-m) (31,95-30)
 m(t-30)= 5,85 (2)
Từ (1) và (2) ta có t 68,830C
Thay t = 68,830C vào (2) ta có m 0,15 kg
0,5đ
0,5đ
0,5 đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Bài 4
 2,5 điểm
a, 6V là hiệu điện thế làm việc định mức của bóng đèn
 0,5A là cường độ định mức chạy qua bóng đèn
b, Thiết kế mạch điện đúng yêu cầu
0,5 đ
0,5 đ
1,5 đ
Bài 5
 4,5 điểm
a, Phân tích: Giả sử đã dụng được đường đi của tia sáng thỏa mãn yêu cầu của đề. Ta thấy tai IJ là tia phản xạ đối với gường M1, đồng thời là tia tới đối với gương M2, do đó tia IJ phải có đường kéo dài đi qua ảnh của S tạo bởi gươngM1 và đi qua O’ ảnh của O tạo bởi gương M2. Do hai gương và các điểm S, O cố định nên các điểm S’, O’ cố định và do đó các điểm I, J là cố định.
Cách vẽ: 
Lấy S’ đối xứng với S qua M1, O’ đối xứng với O qua M2. Nối S’ với O’ cắt M1 tại I và cắt M2 tại J. Nối S với I và J với O ta được tia sáng cần dựng
b, Do tính đối xứng của ảnh và vật qua gương nên:
AS’ = AS = 40cm, BH = BS = 60cm
S’H = AS’+ AB + BH = 200cm
Xét hai tam giác đồng dạng: 
Ta có 
Xét hai tam giác đồng dạng: 
Ta có 
=> 
0,5 đ
0,75 đ
0,75 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
Bài 6
2,0 điểm
Đề xuất phương án:
Rót nước vào ống chữ U
Rót dầu vào một nhánh, dầu nổi lên trên nước. 
 - Đo chiều cao của cột dầu h2 và và đo chiều cao chênh lệch của cột nước h1 ở hai nhánh.
Vận dung biểu thức để tính:
Do pA= pB 
=> h2D.10 = h1D0.10
 => D = (*)
Với D0 là khối lượng riêng của nước nguyên chất đã biết, h1 , h2 đo được ở trên, thay vào (*) ta sẽ xác đinh được khối lương riêng của dầu( D)
0.25đ
0,25đ
1,0đ
0,5đ