Đề thi môn Vật lý Lớp 9 - Khảo sát đội tuyển học sinh giỏi cấp tỉnh lần 3 - Năm 2020-2021 (có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT 
ĐỀ KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN HSG CẤP TỈNH LẦN 3
NĂM HỌC 2020 – 2021
Môn thi: VẬT LÍ 
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề
(Đề thi gồm có 04 trang)
Chú ý: 
- Câu hỏi TNKQ có một lựa chọn đúng.
- Thí sinh làm bài phần TNKQ và tự luận trên tờ giấy thi (không làm vào đề thi).
I. Phần trắc nghiệm khách quan (10,0 điểm)
Câu 1. Hai vật chuyển động thẳng đều trên cùng một đường thẳng. Nếu chúng chuyển động lại gần nhau thì cứ 5 giây khoảng cách giữa chúng giảm 8m. Nếu chúng chuyển động cùng chiều với vận tốc như cũ thì cứ 10 giây khoảng cách giữa chúng lại tăng 6m. Vận tốc của mỗi vật là
A. 1,1m/s và 0,5m/s.	 B. 1,1m/s và 0,6m/s.	
C. 0,1m/s và 0,5m/s.	 D. 0,5m/s và 0,6m/s 
Câu 2. Muốn vượt qua đầm lầy, người ta phải sử dụng hai tấm ván phẳng gắn vào dưới mỗi bàn chân. Hỏi với một người có cân nặng 60kg để vượt qua đầm lầy người đó phải sử dụng mỗi tấm ván có diện tích tối thiểu bằng bao nhiêu? Cho biết bề mặt đầm lầy chịu được áp suất tối đa là 2400N/m2.
A. 0,15 m2. 
B. 0,125 m2. 
C. 0,25 m2. 
D. 0,215 m2.
Câu 3. Hiệu điện thế bằng không trong trường hợp nào sau đây?
A. Giữa hai đầu bóng đèn điện đang sáng.
B. Giữa hai cực của pin còn mới.
C. Giữa hai cực của ắc quy đang thắp sáng bóng đèn của xe máy.
D. Giữa hai cực của bóng đèn pin được tháo rời khỏi mạch điện.
Câu 4. Hai lượng chất lỏng A và B có cùng khối lượng và được cấp nhiệt như nhau. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ theo thời gian. Chọn câu đúng.
A. Nhiệt dung riêng của A lớn hơn B.
B. Nhiệt dung riêng của B lớn hơn A.
C. Nhiệt dung riêng của hai chất lỏng bằng nhau.
D. Chưa đủ dữ kiện để so sánh nhiệt dung riêng của A và B.
Câu 5. Điện trở của một sợi dây tóc bóng đèn phụ thuộc nhiệt độ, vì thế cường độ dòng điện I qua bóng đèn sẽ không tỉ lệ thuận với hiệu điện thế Uđ đặt vào hai đầu bóng đèn. Giả sử một bóng đèn có sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện thế theo quy luật với a = 0,05. Mắc bóng đèn nối tiếp với một điện trở không đổi R = 240W vào nguồn điện có hiệu điện thế U=160V. Cường độ dòng điện qua bóng đèn bằng
A. 1A.	 B. 0,4A.	 C. 0,67A. D. 0,63A.
Câu 6. Một sợi dây dẫn dài l1 = 100m, có tiết diện S1 = 0,2mm2 và có điện trở R1 = 120W. Một dây dẫn cùng chất liệu với dây dẫn trên dài l2 = 50m, có điện trở R2 = 40W thì có tiết diện S2 bằng
A. 0,1mm2.	 B. 0,3mm2. C. 0,4mm2. D. 1,2mm2. 
Câu 7. Gia đình bạn Luân sử dụng một bếp điện với đúng giá trị định mức là 750W-220V, trung bình 1 giờ mỗi ngày. Biết rằng tiền để trả cho một số điện là 2500 đồng. Số tiền gia đình Luân phải trả trong 1 tháng (30 ngày) bằng 
A. 18750 đồng.	 B. 75000 đồng.	 C. 37500 đồng. D. 56250 đồng.
Câu 8. Một bình thông nhau có chứa nước. Hai nhánh của bình có cùng kích thước. Đổ vào một nhánh của bình lượng dầu có chiều cao là 20 cm. Biết trọng lượng riêng của dầu và của nước lần lượt là 8.103N/m3và 10.103N/m3. Độ chênh lệch mực chất lỏng trong hai nhánh của bình bằng
A. 4 cm.	 B. 16 cm C. 14,4 cm. D. 3,6 cm	
Câu 9. Ba vật đặc chất liệu khác nhau là a, b, c lần lượt có tỉ số khối lượng là 1 : 3 : 2 và tỉ số khối lượng riêng là 2 : 7 : 4. Nhúng cả ba vật trên chìm vào nước thì tỉ số lực đẩy ácsimét của nước lên các vật lần lượt là
A. 2 :: 4 B. 3 : 10 : 6 C. : : 1 D. : : 
Câu 10. Cho điểm sáng S cách gương phẳng 80cm. Cho S dịch chuyển lại gần gương theo phương hợp với mặt gương một góc 300 một đoạn a (cm) thì thấy ảnh S’ cách S một khoảng 60cm. Giá trị của a là
A. 80 B. 50 C. 100 D. 30 
Câu 11. Đun sôi hai lít nước bằng ấm điện có công suất 1000W. Biết nhiệt lượng tỏa ra môi trường có công suất phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức trong đó thời gian t tính bằng giây. Cho biết nhiệt độ ban đầu của nước là 200C, nhiệt dung riêng và khối lượng riêng của nước lần lượt là 4200J/kg.K và 1000kg/m3. Thời gian đun sôi nước là 
A. 1057s. B. 2543s. C. 249s. D. 840s.
Câu 12. Biến trở trong hình vẽ là một dây dẫn có điện trở Ro= 9W cuốn thành vòng tròn khép kín. Tiếp điểm A cố định, tiếp điểm C là con chạy của biến trở. Điện trở dây cung AC là x. Điện trở dây nối từ biến trở đến nguồn UMN có tổng cộng là R = 2W. Biết UMN là không đổi. Để cường độ dòng điện mạch chính là cực tiểu thì giá trị của x bằng:
A. 2W.
B. 4,5W. 
C. 6W.
D. 3W.
Câu 13. Một động cơ điện một chiều có điện trở là r. Mắc động cơ nối tiếp với điện trở phụ R’= 10W (là hộp số của động cơ) vào nguồn điện có hiệu điện thế 110V. Động cơ hoạt động bình thường với công suất có ích của động cơ là 176W. Cường độ dòng điện qua động cơ là 2A. Giá trị của r bằng
A. r = 1W. B. r = 11W. C. r = 3,4W. D. r = 6,6W
Câu 14. Để tiết kiệm điện, nhà bạn Thái thay thế việc sử dụng 5 bóng đèn sợi đốt loại 220V-60W bằng 5 bóng LED tiết kiệm điện loại 220V-20W. Cho biết thời gian sử dụng điện trung bình của mỗi bóng trong một ngày là 4 giờ và mỗi tháng có 30 ngày. Trong một tháng, nhà bạn Thái tiết kiệm được 
A. 240kWh. B. 24000J. C. 24kWh. D. 240kJ.
Câu 15. Một máy biến thế ban đầu cuộn sơ cấp có 3000 vòng, cuộn thứ cấp 300 vòng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì hai đầu dây cuộn thứ cấp có hiệu điện thế 12V. Sau đó, bớt đi 500 vòng ở cuộn sơ cấp và 50 vòng ở cuộn thứ cấp rồi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy một hiệu điện thế như cũ thì hiệu điện thế hai đầu dây cuộn thứ cấp lúc này là
A. 24V. B. 18V. C. 10V. D. 12V.
Câu 16. Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính sát với tiêu điểm của một thấu kính hội tụ cho ảnh thật. Nếu dịch chuyển vật ra xa thấu kính thì ảnh này sẽ
A. càng lớn và càng gần thấu kính. B. càng nhỏ và càng xa thấu kính.
C. càng lớn và càng xa thấu kính. D. càng nhỏ và càng gần thấu kính.
Câu 17. Trong các hình vẽ dưới đây, N là cực Bắc và S là cực Nam của nam châm. 
Kí hiệu chỉ chiều dòng điện chạy qua một đoạn dây dẫn thẳng được đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ có chiều từ ngoài vào trong. Mũi tên trong hình nào dưới đây biểu diễn đúng chiều lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn này?
N
S
I
N
S
I
N
S
I
N
S
I
Hình 1
Hình 2
Hình 3
Hình 4
A. Hình 1	B. Hình 4	 C. Hình 2	 D. Hình 3
Câu 18. Chiếu một tia sáng SI từ nguồn S tới một gương phẳng (G). Gương được giữ cố định. Nếu quay tia sáng này trong mặt phẳng tới, xung quanh điểm S một góc 150 thì tia phản xạ quay một góc là
A. 150. B. 300. C. 450. D. 7,50.
Câu 19. Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 20cm, thấy ảnh . Vật sáng AB cách thấu kính một khoảng là
A. B. C. D. 
Câu 20. Cho dòng điện chạy qua một ống dây có chiều như hình vẽ. Kim nam châm đánh dấu sai cực là
A. kim 1.	 B. kim 2. 
C. kim 3.	 D. kim 4. 
II. Phần tự luận (10,0 điểm)
Câu 1. (2,0 điểm)
	Từ thành phố A vào lúc 10 giờ sáng, một người đi xe đạp xuất phát để đi đến thành phố B cách thành phố A là 90km. Sau đó 30 phút một người đi xe máy cũng khởi hành đi từ A đến B. Đến 11 giờ thì vượt người đi xe đạp. Khi đến B người đi xe máy nghỉ lại 30 phút rồi quay đầu đi về thành phố A với vận tốc không đổi và gặp lại người đi xe đạp lúc 14 giờ 40 phút chiều cùng ngày. Hãy xác định thời gian xe đạp, xe máy đến thành phố B. Cho rằng vận tốc của 2 xe không đổi và đoạn đường AB là thẳng.
Câu 2. (1,5 điểm)
	Người ta đổ nước sôi vào một thùng đã chứa nước ở nhiệt độ của phòng 250C thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong thùng là 700C. Biết lượng nước sôi nhiều gấp 2 lần lượng nước lúc đầu trong thùng; bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nếu chỉ đổ lượng nước sôi trên vào thùng này nhưng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là bao nhiêu?
Câu 3. (2,0 điểm)
	Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật. Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra xa vật một đoạn 10cm, thì thấy ảnh của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 10cm so với vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính).
Câu 4. (3,5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. 
Biết R= R= 3, R= 2, Rlà biến trở, ampe kế và vôn kế đều lý tưởng, các dây nối và khóa K có điện trở không đáng kể.
 1. Điều chỉnh để R = 4.
 a) Đặt UBD = 6V, đóng khóa K. Tìm số chỉ ampe kế và vôn kế?
V
A
 b) Mở khóa K, thay đổi UBD đến giá trị nào thì vôn kế chỉ 2V ? 
 2. Giữ UBD = 6V. Đóng khóa K và di chuyển con chạy C của biến trở R từ đầu bên trái sang đầu bên phải thì số chỉ của ampe kế IA thay đổi như thế nào? 
Câu 5. (1,0 điểm)
Để xác định giá trị của một điện trở Rx người ta mắc một mạch điện như hình vẽ. Biết nguồn điện có hiệu điện thế luôn không đổi U (chưa biết giá trị). Các khóa, ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể, điện trở mẫu R0 = 15W, một biến trở con chạy Rb.
Nêu các bước tiến hành thí nghiệm để xác định được giá trị của điện trở Rx
Rx
Rb
R0
K1
+
-
U
A
B
K2
A bAA
-------------------------Hết-------------------------
(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Họ tên thí sinh: ; Số báo danh: 
PHÒNG GD&ĐT CẨM KHÊ
NHÓM VẬT LÝ
HƯỚNG DẪN CHẤM
KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP TỈNH LẦN 3
NĂM HỌC 2020 - 2021
Môn thi: Vật lí
I. Phần trắc nghiệm khách quan (10,0 điểm)
Mỗi câu đúng được 0,5 điểm.
Câu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Đáp án
A
C
D
A
B
B
D
A
D
C
Câu
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Đáp án
A
B
A
C
D
D
B
A
A
B
II. Phần tự luận (10,0 điểm)
Câu 1. (2,0 điểm)
	Từ thành phố A vào lúc 10 giờ sáng, một người đi xe đạp xuất phát để đi đến thành phố B cách thành phố A là 90km. Sau đó 30 phút một người đi xe máy cũng khởi hành đi từ A đến B. Đến 11 giờ thì vượt người đi xe đạp. Khi đến B người đi xe máy nghỉ lại 30 phút rồi quay đầu đi về thành phố A với vận tốc không đổi và gặp lại người đi xe đạp lúc 14 giờ 40 phút chiều cùng ngày. Hãy xác định thời gian xe đạp, xe máy đến thành phố B. Cho rằng vận tốc của 2 xe không đổi và đoạn đường AB là thẳng.
Nội dung cần đạt
Điểm
Đổi 30 phút = 0,5h.
Gọi C là điểm 2 xe gặp nhau lần 1, D là điểm 2 xe gặp nhau lần 2.
 v1; v2 lần lượt là vận tốc của xe đạp và xe máy.
0,25
Lúc 11h, hai người gặp nhau nên ta có:
 (1)
0,25
Kể từ 11h đến 14h40, tg đi của xe đạp và xe máy lần lượt là: 
0,5
Khi gặp nhau tại D, ta có: 
 (2)
0,5
Giải hệ pt (1) và (2), ta được: v1 = 15km/h; v2= 30km/h.
Vậy xe đạp đến B lúc: 10 + 90/15 = 16h. 
 xe máy đến B lúc: 10h30 + 90/30 = 13h30ph. 
0,5
Câu 2. (1,5 điểm)
	Người ta đổ nước sôi vào một thùng đã chứa nước ở nhiệt độ của phòng 250C thì thấy khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong thùng là 700C. Biết lượng nước sôi nhiều gấp 2 lần lượng nước lúc đầu trong thùng; bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nếu chỉ đổ lượng nước sôi trên vào thùng này nhưng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nước khi cân bằng là bao nhiêu?
Nội dung cần đạt
Điểm
Gọi q là nhiệt dung của thùng; 
 q1 là nhiệt dung của lượng nước trong thùng lúc đầu. 
 2q1 là nhiệt dung của lượng nước sôi.
0,5
PT cân bằng nhiệt lần 1 là: Qtỏa = Qthu
0,5
Gọi t là nhiệt độ cân bằng khi rót lượng nước sôi vào thùng không đựng gì.
Ta có: Qtỏa = Qthu
0,5
Câu 3. (2,0 điểm)
	Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật. Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra xa vật một đoạn 10cm, thì thấy ảnh của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 10cm so với vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính).
Nội dung cần đạt
Điểm
0,25
AOB ~ A'OB' (g.g)
 2 = (1) d' =2d.
OIF' ~ A'B'F' (g.g)
 (2)
0,25
0,25
Từ (1) và (2) ta được: 2 = d = 1,5f.
0,25
Khi dịch chuyển thấu kính ra xa vật 10cm thì ảnh cũng dịch chuyển 1 đoạn 10cm. Do vậy ảnh phải dịch chuyển ngược chiều dịch chuyển của thấu kính.
Vậy ; d2 = d +10
0,5
Chứng minh tương tự, ta có:
Vậy tiêu cự của thấu kính là 20cm.
0,5
Câu 4. (3,5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. 
Biết R= R= 3, R= 2, Rlà biến trở, ampe kế và vôn kế đều lý tưởng, các dây nối và khóa K có điện trở không đáng kể.
 1. Điều chỉnh để R = 4.
 a) Đặt UBD = 6V, đóng khóa K. Tìm số chỉ ampe kế và vôn kế ?
 b) Mở khóa K, thay đổi UBD đến giá trị nào thì vôn kế chỉ 2V ? 
 2. Giữ UBD = 6V. Đóng khóa K và di chuyển con chạy C của biến trở R từ đầu bên trái sang đầu bên phải thì số chỉ của ampe kế IA thay đổi như thế nào? 
V
A
Nội dung cần đạt
Điểm
1. a. K đóng, Mạch điệnh là: (R1//R3) nt(R2//R4)
- Tính: R = = () 
 R = ()
 R = R + R = 1,2 + 2,91 ()
 I = = 2,1 (A)
Khi đó: I = = 0,82 A
Khi đó: I = 
Vì I > Inên: Ia = I- I = 1,2 - 0,84 = 0,36A
0,25
0,25
0,25
Mà VM = VN nên UMN = 0(V) hay vôn kế chỉ số 0.
0,25
b. K mở: MĐ mắc (R1ntR2) //(R3ntR4) 
Tính: R = R + R = 6
 R = R + R = 6
 I = I = 
0,5
Ta có: U = I.R= 3. = 
 U = I.R= 2. = 	
Khi đó: UV = U1- U3 
 = = = 6 U = 6.2 = 12V.
0,5
2. Đặt R4 = x, k đóng ta có MĐ: (R1//R3) nt(R2// x) 
I1
A
I2
- Ta tính: R = = ()
 R = = 
 R = 1,2 + = 
I = = = 
0,25
Khi đó: I = = = 
 I2 = 
0,25
Khi dịch chuyển con chạy C của biển trở: 
* Xét hai trường hợp :
- TH1 : Dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ M đến N.
Khi đó : Ia=I-I = - = (1)
 (Vì Ia 0 nên 0 x2) 
Biện luận :
- Khi x = 0 thì Ia = 2 (A)
- Khi x tăng thì (7,2 - 3,6.x) giảm ; (4,2.x + 3,6) tăng nên Ia giảm.
- Khi x = 2 thì Ia = 0A
0,25
0,25
- TH 2: Dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ N đến M.
Khi đó: Ia= I- I= - = 
(Vì Ia 0 nên x2 ) 
0,25
Biện luận :
+ Khi x tăng từ 2()trở lên thì và đều giảm do đó Ia tăng.
+ Khi x rất lớn ( x ) thì và 0. 
Do đó Ia 0,86 (A) và cường độ dòng chạy qua điện trở R rất nhỏ. 
0,25
Câu 5. (1,0 điểm)
Để xác định giá trị của một điện trở Rx người ta mắc một mạch điện như hình vẽ. Biết nguồn điện có hiệu điện thế luôn không đổi U (chưa biết giá trị). Các khóa, ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể, điện trở mẫu R0 = 15W, một biến trở con chạy Rb.
Nêu các bước tiến hành thí nghiệm để xác định được giá trị của điện trở Rx
Rx
Rb
R0
K1
+
-
U
A
B
K2
A bAA
Nội dung cần đạt
Điểm
Các bước tiến hành thí nghiệm tính giá trị của Rx
Rx
Rb
R0
K1
+
-
U
A
B
K2
A bAA
- Bước 1: Ngắt K2, đóng K1, (mạch có RxntR0) đọc giá trị ampe: I1
 Ta có: (1) 
0,25
- Bước 2: Ngắt K1, đóng K2, mạch có (RxntRb) điều chỉnh con chạy biến trở sao cho ampe kế cũng chỉ giá trị I1 
=> Rb = R0
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy; đóng K1 và K2, mạch có Rxnt(R0//Rb) đọc giá trị ampe kế I2
0,25
 (2) 
0,25
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: 
0,25
*Chú ý: 
- Nếu học sinh làm theo cách khác, giám khảo chấm điểm tương ứng với đáp án này.
Hết