PHÒNG GD- ĐT PHÙ MỸ ĐÈ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS MỸ CÁT MÔN: VẬT LÍ 9 – NĂM HỌC 2010-2011 THỜI GIAN LÀM BÀI : 150 PHÚT . Bài 1: (5,0 điểm) Một người đứng cách đường 50m. Trên đường có một ô tô đang chuyển động với vận tốc V 1 = 15m/s. Khi ô tô còn cách người đó 130m thì người này chạy ra đường để đón ô tô. Tính vận tốc của người để có thể gặp ô tô khi: a. Chạy theo đường ngắn nhất. b. Chạy theo đường vuông góc với đường thẳng nối với người và xe khi bắt đầu chạy. Bài 2: (2,0 điểm) Đổ 738g nước ở nhiệt độ 15 o C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100 o C. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17 o C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng. Bài 3: (4,0điểm) Người ta dự định đặt bốn bóng điện tròn ở bốn góc của một trần nhà hình vuông, mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở đúng giữa trần nhà. Quạt trần có sải cánh (khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh ) là 0,8m. biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Hãy tính toán thiết kế cách treo quạt để sao cho khi quạt quay không có điểm nào trên mặt sàn bị sáng loang loáng. Bài 4: (5,0điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên. Điện trở toàn phần của biến trở là R o , điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của ampe kế, các dây nối và sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Duy trì hai đầu mạch một hiệu điện thế U không đổi. Lúc đầu con chạy C của biến trở đặt gần phía M. Hỏi số chỉ của các dụng cụ đo sẽ thay đổi như thế nào khi dịch chuyển con chạy C về phía N? Hãy giải thích tại sao? Bài 5: (4,0điểm) Một thanh mảnh, đồng chất, phân bố đều khối lượng có thể quay quanh trục O ở phía trên. Phần dưới của thanh nhúng trong nước, khi cân bằng thanh nằm nghiêng như hình vẽ, một nửa chiều dài nằm trong nước. Hãy xác định khối lượng riêng của chất làm thanh đó . H ế t V A R M C N O PHÒNG GD- ĐT PHÙ MỸ ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM ĐÈ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS MỸ CÁT MÔN: VẬT LÍ 9 – NĂM HỌC 2010-2011 THỜI GIAN LÀM BÀI : 150 PHÚT . Bài Đáp án chi tiết Điểm 1 a- Gọi t là thời gian chuyển động C là vị trí người gặp xe (BC AC ) Đoạn đường AC dài : AC= 2 2 AB BC− = 120m Thời gian xe ôtô đi đến C : C D t 1 = 1 AC S V = 120 15 = 8 (s) A Vận tốc người đó chạy theo đường BC: V BC = BC BC S t = 1 BC S t = 50 8 = 6,25 m/s B b. Đoạn đường AD dài : Tacó: ∆ ABC : ∆ ADB Nên: AB AD = AC AB => AD= 2 AB AC = 2 130 120 ≈ 141m Tacó: BD= 2 2 AD AB− ≈ 55m. Thời gian ô tô đi từ A đến D: t AD = 1 AD S V = 141 15 = 9,4 s. Vân tốc người đó đi từ B đến D : V BD = BD AD S t = 55 9,4 = 5,85m/s a 0.5 0.5 0.5 b. 0.5 0.5 0.5 1 1 2 Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q 1 = m 1 c 1 (t 1 – t) = 16,6c 1 (J) Nhiệt lượng nước thu vào : Q 2 = m 2 c 2 (t – t 2 ) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q 3 = m 3 c 1 (t – t 2 ) = 0,2c 1 (J) Phương trình cân bằng nhiệt : Q 1 = Q 2 + Q 3 <=> 16,6c 1 = 6178,536 + 0,2c 1 => c 1 = 376,74(J/kg.K) (nếu ghi thiếu hoặc sai đơn vị của c 1 thì trừ 0,25 điểm) 05 0.5 0.5 0.5 3 Để khi quạt quay không một điểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của đầu mút cánh quạt chỉ in trên tường và tối đa là tới chân tường C và D. Vì nhà hình hộp vuông nên ta chỉ xét trường hợp cho một bóng các bóng còn lại là tương tự (hình 3.3) (0,5điểm) Gọi L là đường chéo của trần nhà . Tacó: L = 4 2 = 5,7m Khoảng cách từ bóng đèn đến chân tường đối diện: S 1 T S 3 S 1 D= 2 2 H L+ = 2 2 (3,2) (4 2 )+ = 6.5m T là điểm treo quạt, O là tâm quay của cánh quạt, A,B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Tacó : + ∆ S 1 IS 3 : ∆ AIB nên: 1 3 AB S S = 3 IB IS (1) H + ∆ TS 3 I : ∆ OBI nên: 3 IB IS = IO IT (2) C 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5 A 0 R B I Ô tô Từ (1) và (2) => 1 3 AB S S = IO IT  IO= 1 3 AB S S .IT = 2 . 2 H R L = 3,2 2.0,8. 2 5,7 = 0,45 Khoảng cách từ quạt đến điểm treo: OT= IT-OI = 1,6-0,45 = 1,15m Vậy quạt phải treo cách trần tối đa là 1,15m. 0.5 0.75 0.5 4 Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở về phía N thì số chỉ của các dụng cụ đo sẽ tăng. (nếu không giải thích đúng thì không cho điểm ý này) Giải thích: Gọi x là phần điện trở của đoạn MC của biến trở; I A và U V là số chỉ của ampe kế và vôn kế. Điện trở tương đương của đoạn mạch: R m = (R o – x) + 1 1 Rx xR + <=> R m 1 2 Rx x R + −= = R – 2 1 x R x 1 1 + Khi dịch con chạy về phía N thì x tăng => ( 2 1 x R x 1 1 + ) tăng => R m giảm => cường độ dòng điện mạch chính: I = U/R m sẽ tăng (do U không đổi). Mặt khác, ta lại có: xR I R II x I AA + = − = => I A = x R 1 I xR x.I + = + Do đó, khi x tăng thì (1 + ) x R giảm và I tăng (c/m ở trên) nên I A tăng. Đồng thời U V = I A .R cũng tăng (do I A tăng, R không đổi) 0,5 0.5 0.5 1 0.5 1 0.5 0.5 5 F A d 1 P d 2 Khi thanh cân bằng, các lực tác dụng lên thanh gồm: Trọng lực P và lực đẩy Acsimet F A (hình trên) Gọi I là chiều dài cuả thanh.Tacó phương trình cân bằng lực: A F P = 2 1 d d = 1 . 2 3 . 4 l l = 2 3 (1) Gọi D n và D là khối lượng riêng của nước và chất làm thanh . M là khối lượng của 0.5 thanh, S là tiết diện ngang của thanh. Lực đẩy Acsimet : F A = S. 1 2 .D n .10 (2) Trọng lượng của thanh: P = 10.m= 10.l.S.D (3) Thay (2), (3) vào (1) => 3 2 .S.l.D n .10 = 2.10.l.S.D => Khối lượng riêng của chất làm thanh: D= 3 4 D n 1 0.5 0.5 1 0.5 LƯU Ý: - Thí sinh giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa theo thang điểm của câu đó . ___________________________________________ . V A R M C N O PHÒNG GD- ĐT PHÙ MỸ ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM ĐÈ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS MỸ CÁT MÔN: VẬT LÍ 9 – NĂM HỌC 2010-2011 THỜI GIAN LÀM BÀI : 150 PHÚT . Bài Đáp án chi tiết Điểm 1 a-. PHÒNG GD- ĐT PHÙ MỸ ĐÈ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS MỸ CÁT MÔN: VẬT LÍ 9 – NĂM HỌC 2010-2011 THỜI GIAN LÀM BÀI : 150 PHÚT . Bài 1: (5,0. mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở đúng giữa trần nhà. Quạt trần có sải cánh (khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh ) là 0,8m. biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Hãy tính toán thi t kế cách