Tong hop tu trang 399 den trang 458

Chiến thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí – TËp – TrÞnh Minh HiƯp c) Khi điện trở có gạch sọc mạch bị hỏng mạch vẽ lại hình + Điện trở tương đương đoạn mạch PQ: RPQ R  R.R 5R  2R  R U 0, 088R I  PQ  0, 0528( A) 52,8(mA) 5R RPQ + Dịng điện mạch chính: + Gọi Ix dịng điện qua ampe kế + Ta có: I x R ( I  I x )2 R  I x 2 I  I x  I x  2I 35, 2(mA) ĐỀ 44 (THPT CHUYÊN - TỈNH LÂM ĐỒNG NĂM HỌC 2015) Câu 1: (4 điểm) Quãng đường AB chia làm đoạn, đoạn lên dốc AC đoạn xuống dốc CB Một xe máy lên dốc có vận tốc 25km/h xuống dốc có vận tốc 50km/h Biết xe từ A đến B hết 3h30 phút từ B A 4h Tính quãng đường AB Câu 2: (4 điểm) Người ta đổ lượng nước sôi vào thùng chứa sẵn lượng nước ban đầu nhiệt độ phịng 250C Khi có cân nhiệt, nhiệt độ nước thùng 700C Nếu đổ lượng nước sôi vào thùng không chứa cân bằng, nhiệt độ nước bao nhiêu? Biết lượng nước sôi gấp lần lượng nước ban đầu thùng Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Câu 3: (4,5 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Nếu mắc hai điểm A, B với nguồn có hiệu điện U1 khơng đổi cơng suất tồn mạch P1 = 55W Nếu mắc hai điểm C, D với nguồn có hiệu điện U2 khơng đổi cơng suất tồn mạch P2 = 176W Hỏi mắc đồng thời A, B với nguồn điện U1 (cực dương vào A) C, D vào nguồn U (cực dương vào C) cơng suất tồn mạch bao nhiêu? Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang ChiÕn th¾ng kú thi vào 10 chuyên Vật lí Tập Trịnh Minh HiÖp Câu 4: (3 điểm) Xét hai điểm A, B vịng dây dẫn hình trịn tâm O cho góc AOB = α Biết dây dẫn đồng chất, tiết diện có điện trở R = 25Ω Mắc vòng dây dẫn vào mạch điện hai điểm A B 1) Tính điện trở tương đương vòng dây theo α 2) Tìm α để điện trở tương đương vịng dây lớn Tìm giá trị lớn Cây 5: (4,5 điểm) Một thấu kính hội tụ mỏng đặt cố định Người ta đặt vật sáng AB ' ' phẳng mỏng cho AB vng góc với trục A ảnh AB thật A1B1 Sau di chuyển AB xa thấu kính thêm đoạn 10cm, cho A trục AB vng góc với trục thấy ảnh AB di chuyển đoạn 5cm đến vị ' ' trí A B2 Biết ảnh trước có chiều cao gấp lần ảnh sau Tìm khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm thấu kính (Khơng sử dụng cơng thức liên hệ vị trí vật, ảnh tiêu cự thấu kính) HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁN Câu 1: + Gọi thời gian lên dốc AC t1, thời gian xuống dốc CB t2 Ta có: t1 + t = 3,5(h) + Quãng đường lên dốc là: (1) SAC = v1t1 = 25 t1 + Quãng đường xuống dốc là: SCB = v t = 50 t ' + Gọi thời gian lên dốc BC t : ' t1' = SBC 50 t = = t2 v1 25 t '2 = SCA 25 t1 t1 = = v2 50 + Thời gian xuống dốc AC t : t t1' + t '2 = 4(h)  t + =  t + t1 = + Ta có :  t1 + t = 3,5   t + t =  + Kết hợp (1) (2) ta có hệ:  + Quãng đường lên dốc AC dài: (2)  t t = 2(h)   t = 1,5(h) SAC = 25.2 = 50(km) + Quãng đường xuống dốc CB dài: SCB = 50.1,5 = 75(km) Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang Chiến thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí Tập Trịnh Minh Hiệp + Quãng đường AB dài là: SAB = SAC + SCB = 50 + 75 = 125(km) Câu 2: + Gọi m, c m2, c2 khối lượng nhiệt dung riêng nước thùng Gọi Q nhiệt lượng nước sôi tỏa ra, Qn nhiệt lượng nước nguội thu vào, Q1 nhiệt lượng thùng thu vào + Phương trình cân nhiệt : Q = Q n + Q1  m.c(100 - 70) = m.c(70 - 25) + m c (70 - 25)  60 m.c = 45 m.c+ 45 m c  m c = m.c (1) * Khi đổ nước sôi vào thùng thùng khơng có nước nguội + Gọi t nhiệt độ hệ cân ' + Nhiệt lượng mà thùng nhận là: Q th = m 2c2 (t- 25) ' +Nhiệt lượng mà nước tỏa là: Q n = m.c(100 - t) + Theo phương trình cân nhiệt ta có: m.c(100 - t) = m c (t- 25) (2) c.m (t- 25) = m.c(100 - t)  t = 89,3o C + Từ (1) (2) suy ra: Câu 3: + Giả sử dòng điện mạch hình + Khi mắc vào U1 : + Khi mắc vào U2 : P1 = U12 = 55 W 4R (1) P2 = U 22 = 176 W 5R (2) 2 U =  U = U1 + Từ (1) (2) : U  U1 - U MN = I1R  U - U = I R + Khi mắc đồng thời vào U1 U2 ta có:  MN  U - U1 = R(2 I - I1 ) + Mà U = U1  U1 = R(2 I - I1 )  I1 = I - U1 R Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 (3) Trang Chiến thắng kỳ thi vào 10 chuyên VËt lÝ – TËp – TrÞnh Minh HiƯp + Lại có : ( U MN =I 3 R=( I + I )3 R= I − + Mặt khác : U1 R ) ( ( ) + I R= I − U MN =U −I 2 R=2 U 1−I 2 R⇒ I − ⇒11 I R=5 U ⇒ I = 5U 11 R U1 R U1 R ) 3R R=2 U −I 2 R (4 ) U1 (5 ) 11R + Từ (3) (4) (Dấu âm dòng điện chạy mạch ngược chiều quy ước) ⇒ I =− + Từ (4) (5) ta : I =I + I = 4U1 11 R 2 ' U ' 50 U P1=I1R= ¿ P2=I22R= ¿ ¿ + Công suất tiêu thụ từnPg đoạn mạch : + Công suất tiêu thụ toàn đoạn mạch : P=P'1 +P '2 + P'3 =I 23 R= { { 121 R 121P U1 99U ( 1+50+48 )= 121 R 121 R U1 =220 ⇒ P=180(W ) R + Từ (1) ta có: Câu 4: 1) Hai điểm A B chia vòng dây dẫn thành cung trịn có điện trở là: R1 R2 với : αRR R 1= ¿ ¿¿¿ 360 { Rtđ = R1 R2 αRR (360−αR ) 25 αR (360−αR ) = = (1) R1 + R2 360 3602 + Vì R1 R2 song song nên : 2) Từ (1) ta thấy: Rtđ lớn α(360 - α) lớn (αR+360−αR ) αR (360−αR )≤ =32400 + Theo bất đẳng thức cosi ta có : + dấu ‘‘=’’ xảy : α = (360 - α) hay α = 1800 + Khi : Câu Rtđ = R1 R2 25 αR (360−αR ) = =6 , 25(Ω ) R1 + R2 360 Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang ChiÕn thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí TËp – TrÞnh Minh HiƯp ' ' + Theo đề ta có A A2 =5 cm , A A =10 cm, A1 B1 =A B2 OD=A '2 B'2 ;OE= A'1 A '2 ;OF=OF ' =f ' ' ' ' ' ' + Từ hình vẽ ta có : ΔFF A B1 ~ ΔFF A B2 ⇒ A'1 B'1 A '2 B'2 ⇒F ' = F ' A'1 F A '1=2 ' A'2 A'1 ⇔2= F ' A'1 F ' A'2 ⇒ F ' A '1=2 F ' A '2 A'2=5 cm ⇒ F ' A'1 =10 cm⇒ OA '1 =f + 10 (1) + Ta có : OE = 2OD => OD = DE + Từ hình ta có : DE FD OF = ' = ¿ ¿¿¿ ' D B1 FD FA1 { ' ' + Mà : OD=DE ⇒ D B1 =A D + Lại có: A D ' A1 F = = ⇒ A F=2 A F A B 2 A2 F ⇒ A A 2=FA =10 cm⇒OA 1=f +10 Từ (1) (2) ta có: (2) OA '1 =OA ⇒ A '1 B'1 = A1 B1 ⇒OE=A B1 ⇒OF=FA =10 cm Vậy: OF=OF ' =10 cm ĐỀ 45 (THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐÀ NẴNG NĂM 2015) Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang Chiến thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí – TËp – TrÞnh Minh HiƯp Câu 1: (1,5 điểm) Hai động tử M1 M2 đồng thời chuyển động thẳng với vận tốc v1 v2 hai đường thẳng động quy Ax Ay tạo với góc α = 600 (Hình H1) Động tử M1 xuất phát từ B cách A 700m hướng vào điểm A Động tử M2 xuất phát từ giao điểm A Cho biết độ lớn vận tốc động tử M1 10m/s động tử M2 5m/s Hãy xác định khoảng cách ngắn hai động tử thời gian chuyển động tính từ lúc bắt đầu đến đạt khoảng cách ngắn Câu 2: (2,5 điểm) Một sà lan có khối lượng m = 60 sơng, có dạng hình hộp khối chữ nhật, diện tích đáy S = 148 m2, chiều cao h = 1,5 m chứa m2 = 90 hàng Cho biết nước có khối lượng riêng D = 1000N/m3 a) Tính chiều cao phần chìm sà lan nước b) Nếu đáy sà lan có lỗ thủng diện tích S = 400cm nước chảy vào lỗ với vận tốc v = 1m/s sau sà lan bắt đầu chìm nước khơng bơm ? c) Tính cơng suất tối thiểu máy bơm cần dùng để bơm nước cứu sà lan bơm từ đáy lên, qua thành sà lan sông Biết hiệu suất máy bơm H = 80% Cho P g= =10 N /kg m ( Hệ số trọng lượng khối lượng) Câu 3: (2 điểm) Trong bình hình trụ có bán kính R = 10cm, chiều cao h = 30cm chứa nước đá nhiệt độ t o = -10oC chiếm thể tích bình Qua lỗ nhỏ phía nắp bình người ta rót nước chậm nhiệt độ t = 30oC vào bình Tìm thể tích nước lớn rót vào bình Cho biết khối lượng riêng nước Dn = 1000kg/m3 đá Dđ = 900kg/m3 Nhiệt dung riêng nước cn = 4200J/kg.K, nước đá c đ = 2100J/kg.K Nhiệt nóng chảy đá λ = 330000J/kg Bỏ qua trao đổi nhiệt bình môi trường Câu : (2,5 điểm) Cho mạch điện hình H.2 R1 = 10Ω, R2 = 8Ω, R3 = 36Ω, R4 = 18Ω ampe kế có điện trở Ra = 2Ω, R5 biến trở Bỏ qua điện trở dây nối khóa K Hiệu điện U có giá trị khơng đổi a) Khi khóa K đóng người ta điều chỉnh biến trở đến giá trị cho cơng suất tỏa nhiệt đạt giá trị cực đại ampe kế 1A Tính hiệu điện U b) Giữ nguyên giá trị biến trở R5 câu a, mở khóa K Hãy tìm số ampe kế Câu 5: (1,5 điểm) Một vật sáng AB đặt vng góc với trục trước thấu kính hội tụ cho ảnh thật cao 5cm, thay thấu kính hội tụ thấu kính phân kỳ vị trí thấu kính hội tụ thu ảnh cao 1cm Khoảng cách hai ảnh 96 cm Biết tiêu cự hai thấu kính có độ dài Tìm tiêu cự hai thấu kính chiều cao vật (Nếu sử dụng cơng thức thấu kính học sinh phải chứng minh) HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁN Câu 1: + Giả sử sau thời gian t, động tử M1 đến điểm M, động tử M2 đến điểm N + Quãng đường động tử :  MN 10t   M N  AN 5t + Khoảng cách từ động tử M1 đến A : MA = 700 -10t Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang ChiÕn thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí TËp – TrÞnh Minh HiƯp + Từ định lí hàm số cosin ta suy khoảng cách hai động tử lúc d MN  AM  AN  AMN AN cos   d  (700  10)  (5t )  2(700  10).(5t ).cos 600  d  175t  17500t  7002 + Đặt y = 175t2 – 17500t + 7002 + Khoảng cách hai động tử nhỏ y nhỏ + Vì y hàm bậc hai với hệ số a > => ymin t  b 17500  50( s ) 2a 2.175 + Vậy sau thời gian t = 50 (s) khoảng cách hai động tử nhỏ + Khoảng cách nhỏ là: d  175.502  17500.50  700 50 21 (m) Câu 2: a) Gọi h chiều cao phần chìm sà lan nước + Suy thể tích chiếm chỗ nước sà lan là: V S h + Để thuyền lực đẩy Ác-Si – mét tác dụng lên sà lan phải cân với trọng lượng sà lan hàng hóa sà lan Dó đó: FA = P 10 D.V 10(m  m1 )  D.S h ( m  m1 )  h  m  m1 D.S Thay số: m = 60000 kg, m1 = 90000 kg, D = 1000 kg/m3, S = 148 m2 ta có: h  60000  90000 75  1, 0135(m) 1000.148 74 + Lưu lượng nước chảy vào sà lan giây là: L v.S1 1.0, 04 0, 04(m3 / s ) + Thể tích sà lan là: V = s.h =148.1,5 = 222(m3) + Do có lỗ thủng nên nước chảy vào sà lan, đến lúc đó, tổng trọng lượng hàng, sà lan nước chảy vào lớn lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên sà lan bắt đầu chìm + Gọi V thể thích nước vào sà lan sà lan bắt đầu chìm Khối lượng nước chảy vào là: m D.V + Khi sà lan bắt đầu chìm thì: P  P1  10 D.V 10 D.V 10 DV  ( P  P1 ) 10 DV  (10m  10m1 )  V   10 D 10 D DV  ( m  m1 ) 1000.222  (60.103  90.103 )  V   72( m3 ) D 1000 + Thời gian sà lan bắt đầu chìm ( kể từ nước bắt đầu chảy vào) là: t V 72  1800( s ) 30 L 0, 04 (phút) c) Để sà lan khơng bị chìm máy bơm phải có cơng suất P tối thiểu cho thời gian t có nước bơm vào có hiêu nước bơm + Thể tích nước chảy vào thời gian t là: V = L.t Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang Chiến thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí Tập Trịnh Minh HiƯp + Cơng tối thiểu để đưa lượng nước từ đáy sà lan lên thành sà lan thời gian t cơng trọng lực Do ta có: Amin = P.h = 10D.V.h = 10D L.t.h + Vì hiệu suất máy đạt H = 80% nên công thực tế máy bơm phải là: Amin 10 D.L.t.h  H H A 10 D.L.h P  t H + Vậy công suất máy bơm : = 750 (W) A Câu 3: 3  R h  (m ) 1000 + Thể tích hình trụ: V = s.h V    ( m3 ) + Thể tích khối nước đá: Vđ 1000 + Khối lượng nước đá: mđ = Dđ.Vđ = 0,9  (kg) + Nhiệt lượng cần thiết để chuyển khối nước đá từ t0 = -100C đến t1= 00C là: Q1 = mđ.Cđ.(t1 – t0) = 0,9  2.100.10 = 18900  (J) +Nhiệt lượng cần thiết để làm khối nước đá nóng chảy: Q2 = mđ  = 0,9  33.104 = 297000  + Khối lượng nước chiếm thể tích cịn lại bình: 2 3 mn Dn Vn Dn V 1000 2 ( kg ) 3 1000 + Nếu ta đem đổ lượng nước m n =  (kg) nhiệt độ t2 = 300C vào bình nhiệt lượng lượng nước tỏa hạ nhiệt độ xuống 00C là: Q = mn.Cn (t2- t1) =  4200.30 = 252000  (J) + Vì Q1< Q < Q1+ Q2 nên đổ nước đầy bình đá chưa tan hết suy nhiệt độ cân bình t1= 00C + Gọi M khối lượng nước tối đa rót vào bình thể tích nước tương ứng là: M Dn Gọi m khối lượng nước đá bị tan chảy thành nước thể tích nước đá thể tích m m V1  V2  Dd Dn nước lỏng là: V + Nhiệt lượng khối lượng nước M tỏa là: Q = M.Cn (t2 – t 1) = M 4200.30 = 126000M (J) + Nhiệt lượng thu vào để hạ nhiệt độ từ t = -100C đến t1= 00C khối nước đá bình là: Q1 = mđ.Cđ.(t1 – t0) = 0,9  2100.10 = 18900  (J) + Nhiệt lượng thu vào phần đá bị tan chảy là: Q2' m. 330000m( J ) + Phương trình cân nhiệt: Q Q1  Q2'  126000 M 18900  330000m  1260 M 189  3300m(1) Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang Chiến thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí – TËp – TrÞnh Minh HiƯp + Vì Dn < Dd nên khối lượng nước đá m bị tan chảythành nước thể tích bị giảm lượng: V Vd  Vn  m m 1 m  m(  ) (m3 ) D d Dn Dd Dn 9000 + Lúc đầu bình cịn trống thể tích là: 2 V0  V  ( m3 ) 1000 + Khi rót nước vào thể tích lúc là: V0 +  V + Khi rót nước vào chiến tồn thể tích V0 +  V nên ta có: V V0  V   M 2  M M 2 m V0  V    Dn 1000 1000 9000 m  M 18  m  m 9 M  18 (2) + Thay (2) vào (1) ta có: 1260M = 189  + 3300(9M–18  )  M  6,54(kg) + Thể tích nước tối đa rót vào là: V M 6,54  D 1000 (m3) = 6.54 lít Câu 4: a) Khi đóng khóa K, điểm B D điện nên chập B, D mạch điện vẽ lại hình + Đặt R5 = x Ta có: R34  R3.R4 36.18  12 R3  R4 36  18 Ω  R234=R2+R34=8+12=20 Ω RAD  (2  x )20 (2  x)20 30 x  260  Rtd  RAD  R1   10  (2  x)  20 (2  x)  20 x  22 I + Dịng điện mạch chính: + Hiệu điện hai điểm A, D: + Dòng điện qua R5 I5  U U (x  22)  Rtd 30 x  260 U AD  I RAD  (2  x )20U 2U (2  x)  30 x  260 x  26 U AD 2U  Ra  R5 3x  26 Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang Chiến thắng kỳ thi vào 10 chuyên Vật lí – TËp – TrÞnh Minh HiƯp 4U  2U  P5  I R5  x    3x  26  26   3 x   x  + Công suất R5 là: 26   3 x   x  = + Nhận thấy P5 = max mẫu số  + Theo bất đẳng thức Cơ-si ta có: + Dấu (=)xảy x I5 I  I  + Lại có: x 26 2 3.26 x 26 26  x Ω x 2U  U 26(V) 26  26 b) Khi mở khóa K, mạch điện gồm: [(Ra nt R5 nt R4)//R2] nt R3 nt R1 + Ta có : Ra 54 Ra  R5  R4 2  RAC  R2 Ra 54 R2  Ra 54 26 86  18  3 Ω 86 344   86 55 8 Ω + Điện trở tương đương lúc : Rtd'  RAC  R3  R1  344 2874  36  10  55 55 Ω I' + Dịng điện mạch : +Hiệu điện hai điểm A,C : U 26.55 715   (A) R 'td 2874 1437 U AC  I '.RAC  4472 (V) 1437 4472 U I A  AC  1437 0, 29(A) Ra  R5  26 + Dòng điện qua ampe kế Câu 5: + Gọi A1B1 A2B2 lẫn lượt ảnh vật AB tạo thấu kính hội tụ phân kì + Sự tạo ảnh qua thấu kính vẽ hình * Xét với trường hợp thấu kính hội tụ (hình a) Nhãm Word hãa tµi liƯu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 10