Đề thi HSG Khoa học tự nhiên 9 - Năm học 2024-2025 (Có đáp án)

 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG, NĂM HỌC: 2024-2025
 Đề thi môn: KHTN 9 ( Phân môn Vật lý )
 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
 ________________
ĐỀ:
Câu 1: (4,0 điểm)
Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động đều đến B với vận tốc 36km/h. Nửa giờ 
sau xe thứ hai chuyển động đều từ B đến A với vận tốc 5m/s. Biết quãng đường 
AB dài 72km. Hỏi sau bao lâu kể từ lúc xe 2 khởi hành thì:
a. Hai xe gặp nhau.
b. Hai xe cách nhau 13,5km
Câu 2: (4,0 điểm)
Một vật sáng AB có dạng mũi tên cao 6cm đặt vuông góc với trục chính của thấu 
kính hội tụ, cách thấu kính 15cm. Thấu kính có tiêu cự 10cm.
a) Dựng ảnh của vật qua thấu kính.
b) Xác định kích thước và vị trí của ảnh. 
Câu 3: (4,0 điểm)
a.Một người kéo một gàu nước từ giếng sâu 12m. Công tối thiểu của người đó phải 
thực hiện là bao nhiêu? Biết gàu nước có khối lượng là 500g và đựng thêm 3lít 
nước, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.
b. Người ta dùng một ròng rọc cố định để kéo một vật có khối lượng 30kg lên cao 
20m với lực kéo 320N.
- Tính công của lực kéo.
- Tính công hao phí để thắng lực cản.
- Tính hiệu suất của quá trình kéo.
Câu 4: (4,0 điểm). 
Trộn lẫn rượu và nước người ta thu được hỗn hợp nặng 140g ở nhiệt độ 36 0C. Tính 
khối lượng của nước và khối lượng của rượu đã trộn. Biết rằng ban đầu rượu có 
nhiệt độ 19 0C và nước có nhiệt độ 100 0C, cho biết nhiệt dung riêng của nước là 
4200J/Kg.K, của rượu là 2500J/Kg.k. 
Câu 5: (4,0 điểm). 
Cho đoạn mạch có sơ đồ như hình vẽ trong đó R 1=9, R2=15, R3=10. Dòng 
điện đi qua R3 có cường độ dòng điện I3=0,3A.
a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b. Tính cường độ dòng điện I1, I2 đi qua các điện trở R1, R2.
 HẾT KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG, NĂM HỌC: 2024-2025
 Hướng dẫn chấm môn: KHTN 9 ( Phân môn Vật lý )
 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
 ________________
Câu 1: ( 4 điểm)
a.Đổi : Nửa giờ = 0,5 h ; 5 m/s = 18 km/h (0,25đ) 
 Gọi S1,S2 lần lượt là quãng đường xe thứ nhất, xe thứ hai đi được đến lúc hai xe 
gặp nhau v1,v2 lần lượt là vận tốc xe thứ nhất, xe thứ hai đi được đến lúc hai xe 
gặp nhau. (0,25đ)
 Giả sử sau t (h) kể từ lúc xe thứ hai khởi hành thì 2 xe gặp nhau. (0,25đ)
 Khi đó,thời gian xe thứ nhất khởi hành đến lúc hai xe gặp nhau là 
 (t + 0,5) (h) (0,25đ)
 Ta có: Quãng đường xe thứ nhất đi được là: 
S1 = v1(0,5 + t) =36(0,5 +t) (0,25đ)
Quãng đường xe 2 đi được là: S2 = v2.t = 18.t (0,25đ)
Vì quãng đường AB dài 72 km nên ta có:
 36.(0,5 + t) + 18.t = 72 
 => t = 1(h) (0,5đ)
Vậy sau 1h kể từ khi xe thứ hai khởi hành thì 2 xe gặp nhau (0,25đ) 
b) Trường hợp 1: Hai xe chưa gặp nhau và cách nhau 13,5 km
 ’ ’
Gọi S 1, S 2 lần lượt là quãng đường xe thứ nhất, xe thứ hai đi được đến lúc hai xe 
gặp nhau 
Gọi thời gian kể từ khi xe 2 khởi hành đến khi hai xe cách nhau 13,5 km là t1 
(0,25đ)
 Quãng đường xe thứ nhất đi được là: 
 ’
 S 1= v1(0,5 + t1) = 36.(0,5 + t1) (0,25đ)
Quãng đường xe thứ hai đi được là: 
 ’
 S 2 = v2t1 = 18.t1 (0,25đ)
 Theo bài ra ta có: 
36.(0,5+ t1) + 18.t1 + 13,5 = 72 => t1 = 0,75(h) (0,5đ)
Vậy sau 45’ kể từ khi xe thứ 2 khởi hành thì hai xe cách nhau 13,5 km. (0,25đ)
*Trường hợp 2: Hai xe gặp nhau sau đó cách nhau 13,5km
Gọi thời gian hai xe gặp nhau sau đó cách nhau 13,5km là t2 (h) (0,25đ) Quãng đường xe thứ nhất đi được sau khi hai xe gặp nhau là 36.t2 (km) (0,25đ)
Quãng đường xe thứ hai đi được sau khi hai xe gặp nhau là 18.t2 (km) (0,25đ)
 Khi đó ta có: 18.t2 + 36.t2 = 13,5 
 => t2 = 0,25 h = 15 phút (0,5đ) 
Vậy sau 1h15’ thì hai xe cách nhau 13,5km kể từ khi xe thứ hai khởi hành. (0,25đ 
Câu 2: ( 4 điểm)
a) Dựng ảnh của vật qua thấu kính : mỗi ý đúng 0,25đ
 + Qua B kẻ tia tới BI song với trục chính, thì tia ló qua I và tiêu điểm ảnh F’.
 + Xuất phát từ B kẻ tia qua quang tâm O, tia này giao với tia IF’ tại B’, B’ là ảnh 
của B.
 + Từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính cắt trục chính tại A’. Vậy A’B’ là ảnh 
của AB cần dựng.
Vẽ hình đúng 0,75đ
b) Theo hình vẽ ta có hai cặp tam giác đồng dạng : (0,25đ)
 (1) (0,5đ)
 OI OF'
 (0,5đ)
 A 'B' A 'F' 
 AB OF' 6 10
Mà OI =AB (2) (0,5đ)
 A 'B' A 'F' A 'B' A 'O 10
 15 10
Từ (1) và (2) ta có: A 'O 30cm A 'B' 12cm (0,5đ)
 A 'O A 'O 10
Vậy ảnh cách thấu kính 30cm và có chiều cao 12cm (0,25đ)
Câu 3: ( 4 điểm)
a. Thể tích của nước: V = 3 lít = 0,003m3
 Khối lượng của nước: m = D.V = 0,003.1000 = 3kg (0,5đ)
 Khối lượng tổng cộng của cả gàu và nước: 
m = mnước + mgàu = 3 + 0,5 = 3,5kg (0,5đ)
 Lực tối thiểu để kéo gàu nước lên là: 
F = P = 10.m = 10.3,5 = 35N. (0,5đ)
 Vậy công nhỏ nhất mà người đó cần thực hiện là:
Amin = Fmin.s = 35.12 = 420J. (0,5đ)
b. - Công của lực kéo: AF = F.s = 320.20 = 6400J (0,5đ)
- Công có ích để kéo vật:
 Ai = P.s = 10m.s = 10.30.20 = 6000J (0,5đ)
 Công hao phí:
 Ahp = AF - Ai = 6400 – 6000 = 400J (0,5đ)
- Hiệu suất của quá trình kéo: 
 A 6000
 H ci .100% .100% = 93,75% (0,5đ)
 Atp 6400
Câu 4: ( 4 điểm)
Theo bài ra ta biết tổng khối lượng của nước và rượu là 140g
m1 + m2 = m m1 = m - m2 (1) (0,25đ)
- Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Q1 = m1. c1 (t1 - t) (0,25đ)
- Nhiệt lượng rượu thu vào: Q2 = m2. c2 (t - t2) (0,25đ)
- Theo phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 (0,25đ)
 m1. c1 (t1 - t) = m2. c2 (t - t2) ( 0,5đ)
 m1.4200(100 - 36) = m2.2500 (36 - 19) (0,25đ)
 268800 m1 = 42500 m2 (0,5đ)
 268800m
 m 1 (2) (0,25đ)
 2 42500
- Thay (1) vào (2) ta được: 268800 (m - m2) = 42500 m2 (0,25đ)
 37632 - 268800 m2 = 42500 m2
 311300 m2 = 37632 (0,5đ)
 m2 = 0,12 (Kg) (0,25đ)
- Thay m2 vào pt (1) ta được: (1) m1 = 0,14 - 0,12 = 0,02 (Kg) (0,25đ)
Vậy ta phải pha trộn là 0,02Kg nước vào 0,12Kg. rượu để thu được hỗn hợp nặng 
0,14Kg ở 360C. (0,25đ)
Câu 5: ( 4 điểm)
Sơ đồ mạch điện: R1nt ( R2//R3) (0,5đ)
a. Điện trở tương đương của đoạn mạch R23 
 R2.R3 15.10
R23= 6 () (0,5đ)
 R2 R3 15 10
Điện trở tương đương của đoạn mạch AB
RAB=R1+R23=9+6=15() (0,5đ)
b. Hiệu điện thế qua R3 
U3=I3.R3= 0,3.10=3 (V) (0,5đ)
Vì R2//R3 U23=U2=U3=3 (V) (0,5đ)
 U2 3
 I2= 0,2(A) (0,5đ)
 R2 15
 U23 3
 I23= 0,5(A) (0,5đ)
 R23 6
Vì R1 nt R23 I1=I23=IAB =0,5A (0,5đ)
 Lưu ý: HS làm các cách khác mà đúng thì vẫn cho điểm tối đa. Phong Thạnh Tây, ngày 15 tháng 10 năm 2024
 Người ra đề
 Phạm Công Quốc