• Thí sinh làm bài cách khác với Hướng dẫn chấm mà đúng thì tổ chấm cần thống nhất cho điểm tương ứng với biểu điểm của Hướng dẫn chấm.. Khi còn cách cổng nhà 100m cậu bé thả một chú vẹt
Trang 1PHÒNG GD&ĐT HẠ HÒA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2018 - 2019 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÍ
(Hướng dẫn chấm gồm có 05 trang)
A Một số chú ý khi chấm bài
• Hướng dẫn chấm thi dưới đây dựa vào lời giải sơ lược của một cách, khi chấm thi giám khảo cần bám sát yêu cầu trình bày lời giải đầy đủ, chi tiết, hợp logic
• Thí sinh làm bài cách khác với Hướng dẫn chấm mà đúng thì tổ chấm cần thống nhất cho điểm tương ứng với biểu điểm của Hướng dẫn chấm
• Điểm bài thi là tổng các điểm thành phần không làm tròn số.
B Hướng dẫn chấm
I.Phần trắc nghiêm khách quan(20 câu - 10 điểm); mỗi câu đúng 0,5 điểm
II.Phần tự luận (4 câu, 10 điểm)
Câu 1 (2,5 điểm)
Một cậu bé đang trên đường về nhà với vận tốc là 1m/s Khi còn cách cổng nhà 100m cậu bé thả một chú vẹt Lập tức chú vẹt bay đi bay lại liên tục giữa cậu
bé và cổng nhà Khi bay về phía cổng nhà vì ngược gió nên chú bay với vận tốc
3m/s Khi quay lại chỗ cậu bé chú bay với vận tốc 5m/s (Cho rằng đường bay
của chim và đường đi của cậu bé trên cùng một đường thẳng; bỏ qua thời gian đổi hướng chuyển động).
a) Tính quãng đường mà chú vẹt đã bay cho đến khi cậu bé về đến cổng
nhà
b) Tính vận tốc trung bình của chú vẹt trong suốt thời gian bay
Gọi vận tốc của chú vẹt khi bay về phía cổng nhà là v1 = 3m/s
Gọi vận tốc của chú vẹt khi bay lại phía cậu bé là v2 = 5m/s
Gọi vận tốc của cậu bé là v = 1m/s
Gọi khoảng cách từ chỗ cậu bé tới cổng nhà khi cậu bắt đầu thả vẹt ra là
a=100m
a) Xét lần bay bất kỳ khi chú vẹt bay từ chỗ cậu bé về phía cổng nhà
Trang 2trong thời gian t1.
Khoảng cách giữa cậu bé và con vẹt khi con vẹt về tới cổng là:
1
1
(1)
S v t vt v v t
S
t
v v
⇒ =
−
Gọi thời gian khi chú vẹt quay lại gặp cậu bé trong lần bay đó là t2:
2
2
(2)
S
t
=
+
Lập tỉ lệ:
2
1 2
3
3 (*)
S
S
+
⇒ =
Như vậy ta thấy tỉ lệ thời gian giữa lượt đi và lượt về trong cùng một lần
bay của chim là không đổi và không phụ thuộc vào quãng đường xa hay
gần
Vậy: Gọi tổng thời gian những lần chú vẹt bay về phía cổng là T1
Gọi tổng thời gian những lần chú vẹt bay lại phía cậu bé là T2
ta có:
1
2
3
T
T =
hay T1=3T2 .(vì (*)) Mặt khác thời gian chim bay cũng chính là khoảng thời gian chú bé về
tới cổng nhà nên ta có:
1 2 a 100( )
v
(3) thế T1=3T2 vào (3) ta giải được: T1=75s ; T2=25s
Vậy quãng đường chú vẹt đã bay được là :
1 1 2 2 75.3 25.5 350( )
b) Vận tốc trung bình của chú vẹt trong suốt quá trình bay là:
1 2
350 3,5( / ) 100
TB
+
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ
Câu 2 (1,5 điểm)
Trong 3 bình cách nhiệt giống nhau đều chứa lượng dầu như nhau và có cùng nhiệt độ ban đầu Đốt nóng một thỏi kim loại rồi thả vào bình thứ nhất Sau khi bình thứ nhất thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai Sau khi bình thứ hai thiết lập cân bằng nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba Hỏi nhiệt độ của dầu trong bình thứ ba tăng bao nhiêu nếu dầu trong bình thứ hai tăng 5oC và trong bình thứ nhất tăng 20oC?
Gọi nhiệt độ ban đầu của dầu trong 3 bình là t0 ; nhiệt dung của bình dầu
là q1 và của khối kim loại là q2 ; độ tăng nhiệt độ của bình 3 là x
Sau khi thả khối kim loại vào bình 1 thì nhiệt độ của bình dầu 1 khi cân
bằng nhiệt là: t0 + 20
Sau khi thả khối kim loại vào bình 2 thì nhiệt độ của bình dầu 2 khi cân
0,25
Trang 3i i i' i
G1G2
R
Phương trình cân bằng nhiệt khi thả khối kim loại vào bình 2 là:
1 5 2 0 20 0 5 2 15
q =q t + − t + =q (1)
Phương trình cân bằng nhiệt khi thả khối kim loại vào bình 3 là:
1 2 0 5 0 2 5
q x q= t + − t +x =q −x (2)
Chia vế với vế của (1) và (2) ta được:
5 15 5
− ⇒ =x 1, 25 0C
Vậy độ tăng nhiệt độ của bình 3 là: 1,250C
0,25
0,25
0,25 0,25
Câu 3 (2,0 điểm)
Hai gương phẳng G1 và G2 hợp với nhau một góc α = 30o mặt phản xạ quay vào nhau Một tia sáng xuất phát từ điểm sáng S nằm bên trong góc tạo bởi hai gương đến gặp mặt phản xạ gương G1 tại điểm I sau đó phản xạ đến gặp mặt phản
xạ gương G2 tại điểm I’ và cho tia phản xạ I’R a) Tính góc lệch giữa tia tới SI và tia phản xạ I’R?
b) Phải quay gương G2 quanh trục qua I’ và song song với giao tuyến của hai gương một góc nhỏ nhất là bao nhiêu theo chiều nào để:
• Tia tới SI song song và cùng chiều với tia phản xạ I’R
• Tia tới SI vuông góc với tia phản xạ I’R
a) Gọi N là giao điểm của hai pháp tuyến tại I và I’
gọi B là giao điểm của tia tới SI và tia phản xạ I’R Góc INI’ hợp giữa hai pháp tuyến cũng bằng α Vận dụng định lí về góc ngoài của một tam giác đối với tam giác II’N: i = i’+ α
Đối với ∆II’B: 2i = 2i’+β Từ đó suy ra: β= 2α = 60o b)
* Để tia SI song song và cùng chiều với tia I’R thì β = 0o
Góc hợp bởi hai gương là α = 0o lúc này gương G1// G2 Ta phải quay gương G2 quanh trục qua I’ theo chiều ngược chiều quay kim đồng
hồ một góc α = 30o
* Để tia SI vuông góc với tia I’R thì β = 90o
Vẽ đúng hình 0,5đ
0,5đ
0,5đ
Trang 4V
A R1
M N
R2
C Rx
A V
Rx-x
x
Góc hợp bởi hai gương là α =
90 45
2 2
o
β = =
Ta phải quay gương G2 quanh trục qua I’ theo chiều quay kim đồng hồ
1góc δ = 45o – 30o = 15o
( Chú ý đáp án chỉ là một cách vẽ hình học sinh có thể vẽ hình theo
cách khác và chiều quay của gương G 2 sẽ thay đổi )
0,5đ
Câu 4 (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó: R1=1Ω
; R2=2Ω; Rx là một biến trở tiết diện đều và có
điện trở toàn phần là 16Ω, con chạy C di
chuyển được trên MN Hiệu điện thế U là
không đổi Vôn kế có điện trở rất lớn, bỏ qua
điện trở của ampe kế và dây nối
a) Khi con chạy C nằm chính giữa MN
thì vôn kế chỉ 10V Tìm số chỉ của ampe kế và
giá trị hiệu điện thế U
b) Xác định vị trí C để công suất tiêu
thụ trên toàn biến trở là lớn nhất Tìm giá trị
lớn nhất đó
Mạch điện có dạng:
trong đó Rx được con chạy C tách ra thành hai điện trở
có giá trị là x và Rx-x
ĐK: (0≤ ≤x 16)(*)
Điện trở tương đương toàn mạch là:
(1)
−
X AB
X
R
a/ Khi con chạy nằm chính giữa MN khi đó x = Rx – x = 8Ω; vôn kế chỉ
10V hay UAD=10V
Ta có:
1
16
16
X AB
X X AD
X
x R x
R
x R x
R
−
−
Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính:
10 2( ) 5
AD CD
AD
U
R
Hiệu điện thế hai đầu mạch điện UAB = I.RAB = 2.7=14(V)
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch điện UCD= I.RCD = 2.4 = 8(V)
Số chỉ của ampe kế là: IA=IRx-x=
8 1( ) 8
CD X
U
A
R x = =
−
Hình vẽ 0,25đ
0.25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
Trang 5b/Di chuyển con chạy C để công suất trên toàn biến trở là lớn nhất khi đó:
Cường độ dòng điện trong mạch chính là:
16 224
48 (16 )
CD
X AB
X
CD
I I I I
R
I I I I
Công suất tiêu thụ trên toàn biến trở chính là công suất tiêu thụ trên đoạn
mạch CD
PCD=I2
CD.RCD=
2
2 2
2
.
(16 ) 3136
48
16
−
=
−
Để PCD là lớn nhất thì:
2 2
2
48
16
x x
x x
− phải đạt giá trị nhỏ nhất.
Đặt A =
2 2
2
48
16
x x
x x
− Để Amin thì (
2 2
2
48 16
16
x x
x x
− ) min
Áp dụng BĐT côsi:
2 2
2
48
16
x x
x x
− vậy Amin thì
2 2
2
48
16
x x
x x
Amin= 96+96 =192
Công suất tiêu thụ trên toàn biến trở lớn nhất là:
PCDMax
2 2
2
16,3( ) 192
48
16
W
x x
x x
−
Theo (*) dấu “=” xảy ra khi
2 2
2
48 16
16
x x
x x
16x x− = 48
1
2
3 4
12 4
18,6
2,6
x x
x
x
=
=
= −
Nhận các giá trị x1=12; x2=4
Loại các giá trị x3=18,6; x4=-2,6 vì trái với ĐK(*)
Vậy có 2 vị trí của con chạy C trên biến trởMN để thỏa Y/c đề bài
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
Trang 6sao cho
1
2
1
2
4 12 12 4
x
x
x
x
= Ω
= Ω
= Ω