PHÒNG GD VÀ ĐT CAM LỘ PHÒNG GD VÀ ĐT CAM LỘ KÌ THI HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA LỚP 9 Khóa ngày 27 tháng 10 năm 2017 Môn VẬT LÍ Thời gian 120 phút, không kể thời gian phát đề Câu 1 (5,0 điểm) 1 Một người đ[.]
PHỊNG GD VÀ ĐT CAM LỘ ĐỀ THI CHÍNH THỨC KÌ THI HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP Khóa ngày 27 tháng 10 năm 2017 Mơn: VẬT LÍ Thời gian:120 phút, không kể thời gian phát đề Câu (5,0 điểm) Một người từ A đến B Một phần ba quãng đường đầu người đó với vận tốc v1 = 10 km/h, hai phần ba thời gian còn lại với vận tốc v2 = 15 km/h, quãng đường cuối cùng với vận tốc v3 = 18 km/h Tính vận tốc trung bình của người đó cả quãng đường Cho hai gương phẳng G1 G2 có mặt phản xạ hợp với mợt góc α = 1350 (Hình 1) Điểm sáng S trước hai G2 gương cách giao tuyến hai gương một đoạn SO = 20cm Ảnh của S qua gương G1, G2 S1 S2 Hãy vẽ hình để xác định S1, S2 tính khoảng cách S1S2 S α O Hình G1 Câu (5,0 điểm) Đổ 738g nước nhiệt độ 15oC vào một nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 100 g, thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200 g nhiệt độ 100oC Nhiệt độ bắt đầu có cân nhiệt 17oC Biết nhiệt dung riêng của nước 4186 J/kg.K Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng F Hình 2, ròng rọc động có trọng lượng 10 N, vật G có trọng OB lượng 290 N; đòn bẩy có thể quay không ma sát quanh trục O nằm A ngang, khối lượng dây đòn bẩy không đáng kể Tại điểm A có Hình mợt lực đỡ F theo phương thẳng đứng hướng lên giữ cho cân hình vẽ Tính đợ lớn của F G Câu (5,0 điểm) Nhà bạn Nam có mợt bình đun nước nóng Biết nhiệt đợ của nước chưa đun 100C tắm rửa cần nước 400C Biết khối lượng riêng của nước, nhiệt dung riêng của nước D = 1000 kg/m3, c = 4200J / ( kg.K ) Mỗi lần tắm bạn Nam cần dùng 50 lít nước nóng 400C a) Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước một lần tắm bao nhiêu? b) Nếu đun nước bếp điện (220 V – 880 W) dòng điện làm việc bình thường có cường đợ bao nhiêu? c) Nếu nhiệt lượng cung cấp cho bình nước nóng nhờ việc đốt khí thiên nhiên nhiệt lượng nước hấp thụ 70% nhiệt lượng khí đốt tỏa thể tích khí đớt cần cho mợt lần tắm bao nhiêu? Biết khí một m3 khí đớt cháy tỏa nhiệt 4.107J Trong sơ đồ mạch điện hình 3, hiệu điện thế U khơng đổi Khi điều chỉnh cho điện trở của biến trở 16 Ω 27 Ω cơng R1 Rb R2 B suất của mạch AB Biết R1 = Ω, R2 = 40 Ω Tính giá trị A của điện trở R0 Câu (5,0 điểm) R0 Hình Hai quả cầu đặc có kích thước giống nhau, thể tích quả V = 200cm3, khối lượng riêng của quả cầu quả cầu D = 300 kg/m3, D2 = 1500 kg/m3 Người ta nối quả cầu với quả cầu một sợi dây mảnh, nhẹ, không co dãn thả chúng vào một bể nước Biết quả cầu chìm hồn tồn khơng chạm đáy bể còn quả cầu có phần bị lên mặt nước, dây nối căng thẳng đứng Cho khối lượng riêng của nước D n = 1000 kg/m3 a) Hãy tính thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của quả cầu hệ vật cân b) Hãy tính lực căng của sợi dây c) Nếu cắt sợi dây nối hai quả cầu lúc phần quả cầu bị chìm có thể tích bao nhiêu? - HẾT - PHÒNG GD VÀ ĐT CAM LỘ HDC ĐỀ THI CHÍNH THỨC MƠN VẬT LÍ KỲ THI HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP Khóa ngày 27 tháng 10 năm 2017 (Đáp án - thang điểm gồm 03 trang) Câu Ý 1 Nội dung Điểm Gọi s1 quãng đường với vận tốc v1, thời gian t1; s2 quãng đường với vận tốc v2, thời gian t2; s3 quãng đường cuối với vận tốc v3 thời gian t3; s quãng đường AB Vận tốc trung bình cả đoạn đường: v tb = s Theo đề ta có: s1 = s = v1 t1 ⇒ t1 = 3v t2 = s2 s ; t = ; Vì t2 = 2.t3 nên v2 v3 Mà: s + s3 = s2 s = v2 v3 s t1 + t + t (1) (2) 2s (3) Giải phương trình (2) (3) ta được: t3 = 2s/(3(2v2+v3)) s2 4s = t2 = v2 3( 2v + v ) 3,0 (4) (5) s Vận tớc trung bình cả quãng đường là: v tb = t + t + t (6) Thay (1), (4), (5) vào (6) ta có: 3v ( 2v + v ) v tb = = 6v1 + 2v + v + + 3v1 3( 2v + v ) 3( 2v + v ) Áp dụng số: vtb = 3.10(2.15+18)/(6.10+2.15+18) = 40/3 (km/h) = 13,33 (km/h) - Lấy điểm S1 đối xứng với S qua G1 - Lấy điểm S2 đối xứng với S qua G2 G S - Vẽ hình - Do tính chất đối xứng của ảnh S1 S2 qua gương G1, G2 nên: S1O= S2O=SO=20cm α (S, S1 S2 nằm đường tròn tâm N O bán kính SO= 20cm) ∧ ∧ ∧ O ∧ Ta có: SOG1 = S1OG1 ; SOG2 = S2OG2 ∧ ∧ ∧ ∧ ∧ Góc lồi S1OS2 = SOS1 + SOS2 = SOG1 + SOG2 = 2α = 2700 ∧ S Góc nhọn: S1OS = 3600 − 2α = 360 − 270 = 9020 G1 2,0 M S1 Vậy ∆S1OS2 vuông cân tại O: S1S2 = S1O + S2O = 20 2cm ≈ 28,3cm Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra: Q1 = m1c1(t1 – t) = 16,6c1(J) Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2c2(t – t2) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào: Q3 = m3c1(t – t2) = 0,2c1(J) Phương trình cân nhiệt: Q1 = Q2 + Q3 16,6c1 = 6178,536 + 0,2c1 => c1 = 376,74 J/kg.K 2,5 Câu Ý 2 1a Nội dung Lực tác dụng lên đòn bẩy nằm ngang cân bằng: gồm lực F có điểm đặt tại A lực căng dây tác dụng lên tại B F OB Áp dụng quy tắc đòn bẩy đối với trục quay tại O: = T OA P 20 + 280 = 150 N Trong đó: T = = 2 Từ hình vẽ ta có: OB/OA = 4/3 Vậy: F = 150 = 200 N Khối lượng nước đã dùng một lần tắm: m = 50 kg Nhiệt lượng cần cung cấp cho 50 lít nước để tăng nhiệt độ từ 10 0C lên Điểm 2,5 400C là: Q = mc ( t − t1 ) = 50.4200.( 40 − 10 ) = 6,3.106 J 1b Dòng điện làm việc bình thường của bình nước nóng chạy điện là: 1c I = P/U = 880/220 = 4A Nhiệt lượng khí đốt thiên nhiên tỏa là: Q 6,3.106 QT = = = 9.106 J H 0,7 Thể tích khí đốt thiên nhiên cần tiêu tốn: V = 2,0 QT 9.166 = = 0,225m3 7 4.10 4.10 R b ( R1 + R ) R b + R1 + R 16 ( + 40 ) Khi biến trở có điện trở 16 Ω thì: R AB = = 12Ω 16 + + 40 U R AB 12U 2 = Công suất đoạn mạch AB là: P = I R AB = 2 ( R + R AB ) ( R + 12 ) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB: R AB = Khi biến trở có điện trở 27 Ω thì: R 'AB = Cơng suất đoạn mạch AB là: P' = I R AB = Theo giả thiết: 17,28U ( R + 17,28) = 27 ( + 40 ) = 17,28Ω 27 + + 40 17,28U ( R + 17,28) 3,0 12U ( R + 12 ) Giải phương trình, ta có: R = 14,4 Ω a Mỗi quả cầu chịu tác dụng của lực: Trọng lực, lực đẩy Acsimet, lực căng của sợi dây (Hình vẽ ) Do hệ vật cân theo phương thẳng đứng nên ta có: P1 + P2 = F1 + F2 10D1V+ 10D2V = 10DnV1+ 10DnV (V1 thể tích phần chìm của quả cầu nước) D1V+ D2V = DnV1+ DnV 3,0 Câu Ý Nội dung V ( D1 + D2 − Dn ) suy V1 = Dn V1 = b c 200 ( 300 + 1500 − 1000 ) 1000 = 160 cm3 Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước của quả cầu bên : V2 = V – V1 = 200 - 160 = 40 ( cm3 ) Do quả cầu dưới đứng cân nên ta có: P2 = T + F2 T = P2 - F2 T = 10D2V – 10DnV ⇒ T = 10V(D2 – Dn) T = 10 200 10-6( 1500 – 1000 ) = 1,0 N Vậy lực căng của sợi dây 1,0 N Khi cắt dây nối hai quả cầu, điều kiện cân của quả cầu là: FA = P1 → 10.Dn.Vc = 10D1V (Vc phần thể tích cầu chìm nước) DV 300.200 Điểm 1,0 1,0 → Vc = D = 1000 = 60cm n Ghi chú: - Thí sinh làm cách khác cho điểm tối đa - Thí sinh viết thiếu viết sai đơn vị từ hai lần trở lên trừ 0,25 điểm cho tồn - HẾT - ...PHỊNG GD VÀ ĐT CAM LỘ HDC ĐỀ THI CHÍNH THỨC MƠN VẬT LÍ KỲ THI HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP Khóa ngày 27 tháng 10... tỏa ra: Q1 = m1c1(t1 – t) = 16,6c1(J) Nhiệt lượng nước thu vào: Q2 = m2c2(t – t2) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào: Q3 = m3c1(t – t2) = 0,2c1(J) Phương trình cân nhiệt: Q1... 3,0 (4) (5) s Vận tớc trung bình cả quãng đường là: v tb = t + t + t (6) Thay (1), (4), (5) vào (6) ta có: 3v ( 2v + v ) v tb = = 6v1 + 2v + v + + 3v1 3( 2v + v ) 3( 2v + v ) Áp dụng số: