De thi dap an mon Vat li thi chon HSGTHCS cap tinh nam 2018

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LAO CAI
¬

P

;

DE CHÍNH THỤC

KỲ THỊ CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁP TÍNH
THCS NAM 2018

Mơn thi: Vật lí
Thời gian: 150 phút (khơng kề thời gian giao đề)

Ngày thi: 20/3/2018

(Đề gồm 2 trang, 6 câu)

Câu I1. (2,0 điểm):
Một
tàu hỏa chiều dài L =150 m 5đang chạy với vận tốc`
5

không đôi v
na

một

Ae

đường

—

Tàu hỏa

10 m/s trên đường ray thăng, song song và gân

quôc

nw

lộ. Một

`

xe máy

x

và một xe đạp đang

`

A

chạy

thăng trên đường quốc lộ, ngược chiều nhau, vận tốc không

đối lần lượt là vị và va. Tại thời điểm to = 0, xe máy bắt đầu

Xemáy

——

vị

V

V2 Xe đạp

Hình 1

đuổi kip tau, con xe dap bat dau gap tau (Hinh 1).

a) Xe máy bắt đầu vượt qua tàu sau khi xe may đã đi được quãng đường s¡ = 400 m kể từ
thời điểm to = 0, hãy tính vận tốc vị của xe máy.
b) Xe máy và xe đạp gặp nhau tại vị trí cách đầu tàu một khoảng /= 105 m, hay tinh van

tốc va của xe đạp.

Câu 2. (2,0 điểm):
Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nỗi và được giữ bằng

một sợi dây nhẹ, không giãn (Hình 2). Biết lúc đầu lực căng của sợi dây là I0 N.
Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi thế nào, nếu khối nước đá tan hết? Cho diện

†

tích mặt thống trong bình là 100 cm? và khối lượng riêng của nước là 1000 kg/mử.

Câu 3. (4,0 điểm):
Trong lòng một khối rất lớn nước đá ở nhiệt độ 0 °C có một cái hốc thểtích — Hình2
Vọ = 1000 cm. Người ta rót từ từ nước ở nhiệt độ 100 °C vào hốc này qua một ống nhỏ. Biết
khối lượng riêng của nước và nước đá lần lượt là Dạ = 1000 kg/m3, Dạ = 900 kg/mỶ, nhiệt dung
riêng của nước là 4200 J/kg.độ, nhiệt nóng chảy của nước đá 6 0 °C là À = 336 kJ/kg. Bo qua sự
trao đối nhiệt của nước với ống dẫn và khơng khí.
a) Khối lượng nước đồ vào hốc là mị = 0,1 kg, hãy tính khối lượng nước trong hốc khi đã
cân băng nhiệt.

b) Tính khối lượng nước lớn nhất rót được vào hóc.
Câu 4. (6,0 điểm):
Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 3). ƯAp = 90V;

Ri = 40Q; Ro = 90Q; Ru = 20Q; R3 1A mot bién tro. Bo qua dién tro
của ampe kế, dây nối và khố K.

a) Khi mở khóa K và điều chỉnh cho Rạ = 30O. Tính điện

trở tương đương của đoạn mạch AB và số chỉ của ampe kế.
b) Tìm Rạ để số chỉ của ampe kế khi K mở bằng 3 lần số
chỉ của ampe kế khi K đóng.
c) Khi K đóng. Tìm Ra dé cong suất tiêu thu trén R3 dat cuc dai. Tinh cong suất cực đại đó.


Câu 5. (4,0 điểm):
Đặt một vật sáng AB vng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, A năm trên trục

chính, ta thu được ảnh A¡B¡ rõ nét trên màn cách thấu kính 15em. Sau đó giữ ngun vị trí thâu
kính. dịch chuyển vật dọc theo trục chính lại gần thấu kính một đoạn a, thì thay phai doi man anh

đi một đoạn b = 5cm mới thu được ảnh rõ nét AzBa trên màn. Biết A2B› = 2A:B¡. Tính khoảng
cách a và tiêu cự của thấu kính.

Câu 6. (2,0 điểm):

(Thí sinh khơng được sử dụng trực tiếp cơng thức thấu kính)

Một bình nước hình trụ đặt trên mặt đất (Hình 4). Vịi mở

C có tiết diện bên trong cũng có dạng hình trụ. Khi mở vịi C cho
nước phun ra, em hãy trình bày một phương án xác định vận tốc

HT
HEHE

của dòng nước phun ra khỏi vòi C băng các dụng cụ sau: thước

TT

dây, thước kẹp, đồng hồ bấm giây.

t111111t—”
r0
Hình 4

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

LÀO CAI
:
2
DE THI CHINH THUC

KỲ THỊ CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁP TINH

_ THCS NĂM 2018.
HUONG DAN CHAM BAI THI
Môn thị: Vât

I. HUONG DAN CHUNG:
- Học sinh giải cách khác nhưng kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa ở các thành phan.

- Cho điểm lẻ tới 0,25 điểm. Chỉ cho điểm tối đa khi bài làm của học sinh làm chính xác
về mặt kiến thức.
- Điểm toàn bài là tổng điểm thành phân, khơng làm trịn.

IL. DAP AN VA THANG DIEM
Cau

Nội dung

Điểm


a, Quang đường tàu hỏa đi được đên khi xe máy vượt qua là sị — L.

ST,

0,25

Thời gian đê tàu hỏa đi quãng đường sị — L là: — »

Thời gian xe máy đi quãng đường s¡ băng thời gian tàu đi quãng đường s¡ - L

`

, St

SA

Vì vậy ta có: ——=

0,25

Si-L

VỊ

Vv

SỊ

400

->vi =ve TT = 10.999
- 759 = 16 m/s

0,5

b) Gọi ti là thời điểm dé xe may và xe đạp gặp nhau tính từ thời điểm to.
__L

0,25

¬

V1 + V2

Khoảng cách từ vị trí gặp nhau dén dau tau: / = vt) + voti = v1 + vay + V2)

Lv-/vị

> V2= 7

=

150.10 - 105.16

405-150.

= 4 YS

0,25

0,5

a, Nếu thả khôi nước đá nồi (không buộc day) thi muc nuéc trong binh 14 hi.
Khi có buộc sợi dây mà dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn và mực

nước trong bình là hạ.Vậy khi buộc dây và dây bị căng thì đã có một thể tích nước là | 9,25
AV =%S.(h,—h,) = S§.Ah dâng lên, khi đó lực đây Acsimet lên phần nước đá ngập thêm
này tạo nên sức căng của sợi dây.
Vì vậy ta có
: FA= 10. AV.D=EF

0,5

© 10.S$.Ah.D = F
z

2

(trong do Ah la mực nước dâng cao hơn so với khi khôi nước đá thả nôi)

—=Ah =

F
= 0,1(m)
10.S.D

0,5

0,5

Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1 m

0,25

a, Vì khối nước đá là rất lớn nên khi cân băng nhiệt nhiệt độ vẫn là 0°C

0,25

Gọi khối lượng nước tan ra từ nước đá là mạ, phương trình cân băng nhiệt:
m¡c(0 - 100) + ma^ =0

> m=

0,1.4200.100
336999
=0,125 kg

0,5
0,5


Khơi lượng nước trong hơc khi cân băng nhiệt
m=mi+m=0,1

ThẻÊ tíchtích nướ
nước

+ 0,125 = 0,225 kg

ing:

V = ob = 222
1000 —”““—2 25.102 m°=
m = 225 cm

cm

tương ừửng: V = D,~

»

V < Vọ nên khối lượng nước này có thê tồn tại trong hốc

b, Gọi M: là khối lượng nước lớn nhất đồ vào hôc, Mạ là khôi lượng nước đá tan ra,
phương trình cân băng nhiệt là: M¡:c(0 - 100) + MaA =0
> Mo=

4200.100
336000

Mi = 1,25M1

0,25

Khối lượng nước trong hốc khi cân bằng nhiệt:
Â

Án

r1

bờ

vự

05
f

Thê tích nước ứng với khơi lượngM:

M = M: + M2 =2,25Mi
M

Vụ = N

Mi

225m.

0,25
0,25

Thể tích hốc tăng thêm một lượng đúng băng thê tích đá tan thành nước

55

1252
AV=T2=
~ De
°”
Da
Nước chiêm tồn bộ thể tích mới Vọ + AV của hốc nên ta có
M,
M,
Vu = Vo + AV hay 2,255) = Vo + 1,255,

> Mi=555
Da

Vo

36

1,95 = 31 ke ~ 1

-

16kg

0,25

05

Dạ

a, Khi K mở đoạn mạch được vẽ lại :

0,25

Rap

= Rap

+ R3

R„.R

=—*—
14 +

tap = 2x

+ R,

= 662

0,5

2

1,36A

0,5

Rap

+ Uap = Iap. Rap = 48,96V

0,5


+ SỐ chỉ của ampe kế khi khoá K mở: IA = lạ = vn =0,816A

0,25

14

b. Tim R3 dé s6 chi clia ampe ké khi K mo băng 3 lân số chỉ của ampe kế khi K
dong

+K mé: Rag = 2% 4, = 36 4R3 9 Tam = Tg = 42
R,
Ry tR,

+ K đóng: vẽ lại mạch

A

="

36+R,

Ri

(1)

0.5,

B

e
0,25
R3

Ror =

Ree

20K.

R,+R,

a

Rye Ray = IO20+
Ry) + 20K,

20+R,

20+ R,

9(20+R

[sq = In34 = Uy _ 90+ 8),

Rj,

180R

a=

= là

=

OR

=————

2
0,25

(2

TRTIIR, C2

°°

Từ (1) và (2): lam = 3lAa => Rz7+ 14Ra — 360 = 0
=> R3

°
0,5

180+11R,

U34 34 == Iba 34 . . R34 34 = ——2-—
180+118,

—> lAa

R

~ 13,2 © (loại nghiệm âm)

0,5

c. Khi K đóng. Tìm Ra dé cong suat tiéu thu trén R3 dat cuc dai. Tinh cong suat
cực đại đó

Ta

U

180

c6 I, =—+=——~—_-;

oR

P, =R,.1; = R,.

Soe

180-411,
180

CROHLIR,

0,25
°

~ Te
180

180°

VRS

›

0,25


.

¬

1

hạ, đạt giá trị cực đại khi R, = Tủ

+ 16,4
0,5

Khi do hy ~4,IW
Vẽ hình:

B

B

¢

1 A

7

>

;

\

A


F

F

Ai

À2

O

0,5
1

Ỷ

Ba
Dat OA = d; OA’= di; AB =A’B’= h; AiBi=h’

; OAi= d’=15 (cm)

Ta c6: A2Bo=2h’; OA2= di’= 15+b =20 (cm)

0,25

A ABO Œ3 AA¡B¡O

AB

OA

=h

d

0,25

man.
OA,
h'
đ'

AB,

AOIF .Œ3AA:BIF=>

—>

h

d
ƒ
—=—=———h'
d'
d 1 f

(

Ol
AB

= OF
`...
AF'
h ` dđ-†

0,25

—.....

AOIF’?

oO!
A,B,

>

A AoBoF’ =>

h

d,
ƒ
—=—=—

0,25
?

)

A A’B’O W) A ABO:

#&

(2)

A,B,

OA,

2h'`

OF ot.
A,F'
2h `

d,'

(4)

i

d-Ÿ

0,25

(5)

0.25
?

6

Lập tỉ sô giữa (3) và (6) ta được:

d,'-f

2=—'
d'—f

=> ƒ =2d'—d,'=2.15—20=10(cm)

Thay f =10 cm; di’=20 cm vao (6) ta duoc: di=20 (cm)

0,5
0,5


Thay f= 10 cm; d’=15 cm vao (3) ta duoc: d = 30 (cm)
Khoang cach a la: a=d - di = 30 — 20 = 10 (cm)

Đề cho nước chảy ra khỏi bình trong thời gian là t. Mực nước sẽ giảm một khoảng là

h. Dùng đồng hé bam giây đo t và dùng thước day do h.
Gọi D là đường kính trong của bình nước. Dùng thước dây đo được D.
DY
,
,
Khi đó thê tích nước trong bình đã giảm xuông một lượng: V = Z l2] h

Dùng thước kẹp đề đo đường kính tiết điện vịi C là d.
day

,

Tiét dién cua voiC la: S=z Gg

0,5
0,25

0,25

0,25

0,5

Gọi v là vận tốc dịng chảy của nước qua vịi C.
Thể tích nước đã thốt ra ngồi qua vịi C là : V, = v.S.t
Thể tích nước đã giảm trong bình bằng thể tích nước đã thốt ra ngồi trong thời gian |_ 9Š

D)

ad)’

t. Nên ta có Z| — | h=v.S.t=v.Z B
2
2
D)\)
Suy ra: v=(2]

2

t

h
+0)

Các đại lượng D, d, h và t đo được ở trên thay vào (1) sẽ xác định được v.

0,5