ĐỀ thi HSG huyện năm 2018 2019 (1)

PHÒNG GD&ĐT HẠ HÒA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP THCS NĂM HỌC 2018 - 2019 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC MƠN VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm gồm có 05 trang) A Một số ý chấm • Hướng dẫn chấm thi dựa vào lời giải sơ lược cách, chấm thi giám khảo cần bám sát yêu cầu trình bày lời giải đầy đủ, chi tiết, hợp logic • Thí sinh làm cách khác với Hướng dẫn chấm mà tổ chấm cần thống cho điểm tương ứng với biểu điểm Hướng dẫn chấm • Điểm thi tổng điểm thành phần khơng làm tròn số B Hướng dẫn chấm I.Phần trắc nghiêm khách quan(20 câu - 10 điểm); câu 0,5 điểm Câu 10 B ĐA C B A,B A,B B C D A B,C,D Câu 11 12 13 14 15 16 17 ĐA A,C D B A B D B 18 A,B, C 19 20 B C II.Phần tự luận (4 câu, 10 điểm) Nội dung cần đạt Điểm Câu (2,5 điểm) Một cậu bé đường nhà với vận tốc 1m/s Khi cách cổng nhà 100m cậu bé thả vẹt Lập tức vẹt bay bay lại liên tục cậu bé cổng nhà Khi bay phía cổng nhà ngược gió nên bay với vận tốc 3m/s Khi quay lại chỗ cậu bé bay với vận tốc 5m/s (Cho đường bay chim đường cậu bé đường thẳng; bỏ qua thời gian đổi hướng chuyển động) a) Tính quãng đường mà vẹt bay cậu bé đến cổng nhà b) Tính vận tốc trung bình vẹt suốt thời gian bay Gọi vận tốc vẹt bay phía cổng nhà v1 = 3m/s Gọi vận tốc vẹt bay lại phía cậu bé v2 = 5m/s Gọi vận tốc cậu bé v = 1m/s Gọi khoảng cách từ chỗ cậu bé tới cổng nhà cậu bắt đầu thả vẹt a=100m a) Xét lần bay vẹt bay từ chỗ cậu bé phía cổng nhà thời gian t1 Khoảng cách cậu bé vẹt vẹt tới cổng là: S = v1t1 − vt1 = (v1 − v )t1 ⇒ t1 = S (1) (v1 − v) 0,25đ Gọi thời gian vẹt quay lại gặp cậu bé lần bay t2: t2 = S (2) (v2 + v) 0,25đ S t1 (v1 − v ) (v2 + v ) + = = = =3 S t2 (v1 − v ) − (v2 + v ) Lập tỉ lệ: ⇒ t1 = 3t2 (*) Như ta thấy tỉ lệ thời gian lượt lượt lần bay chim không đổi không phụ thuộc vào quãng đường xa hay gần Vậy: Gọi tổng thời gian lần vẹt bay phía cổng T1 Gọi tổng thời gian lần vẹt bay lại phía cậu bé T2 T1 =3 ta có: T2 hay T1=3T2 (vì (*)) 0,25đ 0,25đ Mặt khác thời gian chim bay khoảng thời gian bé tới cổng nhà nên ta có: T = T1 + T2 = a = 100( s) v (3) 0,5đ T1=3T2 vào (3) ta giải được: T1=75s ; T2=25s Vậy quãng đường vẹt bay : l = T1v1 + T2 v2 = 75.3 + 25.5 = 350(m) b) Vận tốc trung bình vẹt suốt trình bay là: vTB = l l 350 = = = 3,5(m / s ) T T1 + T2 100 0,5đ 0,5đ Câu (1,5 điểm) Trong bình cách nhiệt giống chứa lượng dầu có nhiệt độ ban đầu Đốt nóng thỏi kim loại thả vào bình thứ Sau bình thứ thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai Sau bình thứ hai thiết lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ ba Hỏi nhiệt độ dầu bình thứ ba tăng dầu bình thứ hai tăng 5oC bình thứ tăng 20oC? Gọi nhiệt độ ban đầu dầu bình t ; nhiệt dung bình dầu q1 khối kim loại q2 ; độ tăng nhiệt độ bình x Sau thả khối kim loại vào bình nhiệt độ bình dầu cân nhiệt là: t0 + 20 0,25 Sau thả khối kim loại vào bình nhiệt độ bình dầu cân nhiệt là: t0 + 0,25 Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.5 = q2 ( t0 + 20 ) − ( t0 + )  = q2 15 R 0,25 (1) Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.x = q2 ( t0 + ) − ( t0 + x )  = q2 ( − x ) 0,25 (2) Chia vế với vế (1) (2) ta được: 15 = G1G2 x − x 0,25 ⇒ x = 1, 25 C 0,25 Vậy độ tăng nhiệt độ bình là: 1,250C Câu (2,0 điểm) Hai gương phẳng G1 G2 hợp với góc α = 30 o mặt phản xạ quay vào Một tia sáng xuất phát từ điểm sáng S nằm bên góc tạo hai gương đến gặp mặt phản xạ gương G1 điểm I sau phản xạ đến gặp mặt phản xạ gương G2 điểm I’ cho tia phản xạ I’R a) Tính góc lệch tia tới SI tia phản xạ I’R? b) Phải quay gương G2 quanh trục qua I’ song song với giao tuyến hai gương góc nhỏ theo chiều để: • Tia tới SI song i'song chiều với tia phản xạ I’R i • Tia tới SI vng góc với tia phản xạ I’R i i S a) Gọi N giao điểm hai pháp tuyến I I’ gọi B giao điểm tia tới SI tia phản xạ I’R Góc INI’ hợp hai pháp tuyến α Vận dụng định lí góc ngồi tam giác tam giác II’N: i = i’+ α Đối với ∆ II’B: 2i = 2i’+ β Từ suy ra: β = α = 60o b) * Để tia SI song song chiều với tia I’R β = 0o Góc hợp hai gương α = 0o lúc gương G1// G2 Ta phải quay gương G2 quanh trục qua I’ theo chiều ngược chiều quay kim đồng hồ góc α = 30o * Để tia SI vng góc với tia I’R β = 90o Vẽ hình 0,5đ 0,5đ 0,5đ β 90 = = 45o α 2 Góc hợp hai gương = 0,5đ ’ Ta phải quay gương G2 quanh trục qua I theo chiều quay kim đồng hồ 1góc δ = 45o – 30o = 15o ( Chú ý đáp án cách vẽ hình học sinh vẽ hình theo cách khác chiều quay gương G2 thay đổi ) Câu (4 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Trong đó: R 1=1 Ω U ; R2=2 Ω ; Rx biến trở tiết diện có điện trở tồn phần 16 Ω , chạy C di chuyển MN Hiệu điện U V không đổi Vôn kế có điện trở lớn, bỏ qua điện trở ampe kế dây nối a) Khi chạy C nằm MN R1 C vơn kế 10V Tìm số ampe kế giá trị hiệu điện U b) Xác định vị trí C để cơng suất tiêu thụ tồn biến trở lớn Tìm giá trị lớn Mạch điện có dạng: Rx chạy C tách thành hai điện trở x có giá trị x Rx-x ĐK: (0 ≤ x ≤ 16)(*) A R1 D C M Rx N A R2 B Rx-x Hình vẽ 0,25đ A Điện trở tương đương tồn mạch là: RAB = R1 + RCD + R2 ⇔ RAB R2 V x.( RX − x) = R1 + + R2 (1) RX 0.25đ a/ Khi chạy nằm MN x = Rx – x = Ω ; vôn kế 10V hay UAD=10V Ta có: RAB = R1 + x ( RX − x ) 8.8 + R2 = + + = 7( Ω) RX 16 RAD = R1 + x ( RX − x ) 8.8 = 1+ = 5(Ω) RX 16 0,25đ Cường độ dòng điện chạy mạch chính: I = I1 = I CD = I = U AD 10 = = 2( A) RAD Hiệu điện hai đầu mạch điện UAB = I.RAB = 2.7=14(V) Hiệu điện hai đầu đoạn mạch điện UCD= I.RCD = 2.4 = 8(V) U CD = = 1( A) = RX − x Số ampe kế là: IA=IRx-x 0,25đ 0,25đ 0,25đ b/Di chuyển chạy C để cơng suất tồn biến trở lớn đó: Cường độ dòng điện mạch là: I = I1 = I CD = I = U AB = RAB ⇒ I = I1 = I CD = I = U AB 14 14.16 = = x ( RX − x) x(16 − x) 48 + x (16 − x ) +2 R1 + + R2 + 16 RX 224 48 + x(16 − x) Cơng suất tiêu thụ tồn biến trở cơng suất tiêu thụ đoạn mạch CD PCD=I2CD.RCD=   x(16 − x) 224 3136 x (16 − x ) 3136 = = =  2 16  48 + x (16 − x)  [ 48 + x(16 − x) ] [ 48 + x(16 − x) ] x (16 − x) 3136 = 482 16 x − x + + 96 16 x − x 482 16 x − x + + 96 16 x − x Để PCD lớn thì: phải đạt giá trị nhỏ 16 x − x + 0,25đ 482 482 + 96 16 x − x + 16 x − x 16 x − x ) Để Amin ( Đặt A = Áp dụng BĐT côsi: 0,25đ 0,5đ 482 482 16 x − x + ≥ 2.48 = 96 16 x − x + = 96 16 x − x 16 x − x Amin (*) Amin= 96+96 =192 Cơng suất tiêu thụ tồn biến trở lớn là: = PCDMax 3136 3136 = = 16,3(W ) 192 48 16 x − x + + 96 16 x − x 482 16 x − x = 16 x − x ) = 482 ( 16 x − x Theo (*) dấu “=” xảy hay  x1 = 12 x = 2 16 x − x = 48 16 x − x − 48 =  x − 16 x + 48 = ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ 2  x3 = 18, 16 x − x = −48 16 x − x + 48 =  x − 16 x − 48 =   x4 = −2, 0,25đ 0,25đ 0,5đ Nhận giá trị x1=12; x2=4 Loại giá trị x3=18,6; x4=-2,6 trái với ĐK(*) Vậy có vị trí chạy C biến trởMN để thỏa Y/c đề 0,5đ cho   x1 = 4Ω    x2 = 12Ω   x = 12Ω    x2 = 4Ω ... đầu Đốt nóng thỏi kim loại thả vào bình thứ Sau bình thứ thi t lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình thứ hai Sau bình thứ hai thi t lập cân nhiệt ta nhấc khối kim loại cho sang bình... − ( t0 + )  = q2 15 R 0,25 (1) Phương trình cân nhiệt thả khối kim loại vào bình là: q1.x = q2 ( t0 + ) − ( t0 + x )  = q2 ( − x ) 0,25 (2) Chia vế với vế (1) (2) ta được: 15 = G1G2 x...trong thời gian t1 Khoảng cách cậu bé vẹt vẹt tới cổng là: S = v1t1 − vt1 = (v1 − v )t1 ⇒ t1 = S (1) (v1 − v) 0,25đ Gọi thời gian vẹt quay lại gặp cậu bé lần bay t2: t2 = S (2) (v2 + v) 0,25đ S