ĐÁP ÁN ĐỀ TS CHUYÊN LÝ LÊ QUÝ ĐÔN ĐÀ NẴNG 2005

Đặt thước cùng hai hòn bi ở hai đầu A,B trên mặt bàn nằm ngang, vuông góc với mép bàn sao cho phần OA nằm trên mặt bàn có chiều dài l1=30cm, phần OB ở ngoài mép bàn.. Khi đó người ta thấ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN

Khóa ngày 6 tháng 7 năm 2005 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ

Bài 1 (2điểm): Một thanh thẳng AB đồng chất, tiết diện đều có rãnh dọc, khối lượng thanh

m = 200g, dài l = 90cm Ở hai đầu A,B có đặt lên rãnh hai hòn bi có khối lượng m1 = 200g và m2 Đặt thước (cùng hai hòn bi ở hai đầu A,B) trên mặt bàn nằm ngang, vuông góc với

mép bàn sao cho phần OA nằm trên mặt bàn có chiều dài l1=30cm,

phần OB ở ngoài mép bàn Khi đó người ta thấy thước nằm ngang

cân bằng (thanh chỉ tựa lên điểm O của mép bàn)

a) Tính khối lượng m2

b) Cùng một lúc đẩy nhẹ hòn bi m1 cho chuyển động đều trên rãnh với vận tốc v1=1cm/s về phía

B và đẩy nhẹ hòn bi m2 chuyển động thẳng đều với vận tốc v2 dọc theo rãnh về phía A Tìm v2 để

cho thước vẫn nằm ngang cân bằng như trên

điểm

a/ Tính khối lượng m 2 :

+ Đặt l1 = OA = 30cm, l2 = OB = l – l1 = 90-30 = 60cm

P1 = 10m1= 10.0,2 = 2N P: trọng lượng thanh đặt tại trung điểm I của AB

a = OI = AI-AO = 45 – 30 = 15cm

P = 10m = 10.0,2 =2N………

+ Áp dụng quy tắc đòn bẩy (điểm tựa O)

OA.P1=OI.P +OB.P2 hay P1.l1 = P.a + P2.l2 (a)……

+ N

l

Pa l P

60

15 2 30 2 2

1 1

………

+ Vậy m2 = P  0,05kg 

10

5 , 0 10

2 50g .

b) Tính vận tốc v 2 để thanh cân bằng như trên:

+ Xét trong thời gian t: - bi m1 từ A đến A1, AA1 = v1t

- bi m2 từ B đến B1, BB1 = v2t………

+ Ở thời điểm t bất kỳ, thanh vẫn cân bằng nên:

P1 OA1 = P OI + P2 OB1………

Với OA1= OA – AA1 = l1 – v1t và OB1= OB – BB1 = l2 – v2 t

+ Vậy P1( l1 – v1t ) = P.a + P2( l2 – v2t ) (b)

Lấy (b) – (a) ta có : P1l1 – P1v1t - P1.l1 = P.a + P2 l2 – P2v2t - P.a - P2.l2 ……

+ P1v1t = P2v2t  v2 = 1

5 , 0

2 1 2

1



v P

P

= 4cm/s

* T hí sinh có thể làm theo các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

…1/4….

…1/4….

…1/4….

…1/4….

…1/4….

…1/4….

…1/4….

…1/4….

m1 A

O m2

B A

P

m

1

A

O I m2

B A

l

P 1

P 2

A1 B1

B

P1 P

P

2

A O I

1đ

1đ

Bài 2 (1 điểm): Một ống nghiệm A hình trụ đựng nước đá đến độ cao h1 = 40cm Một ống nghiệm

B hình trụ khác ( B có cùng tiết diện với A ) đựng nước ở nhiệt độ t1 = 4oC đến độ cao h2 =10cm Người ta rót nhanh hết nước của ống nghiệm B sang ống nghiệm A Khi có cân bằng nhiệt, mực nước trong ống A dâng cao thêm ∆h1 = 0,2cm so với lúc vừa rót xong

a Giải thích tại sao có sự dâng cao của mực nước trong ống A? Suy ra nhiệt độ khi cân bằng nhiệt?

b Tìm nhiệt độ ban đầu của nước đá trong ống nghiệm A?

Cho biết khối lượng riêng của nước, nước đá lần lượt là: D1=1000kg/m3, D2=900kg/m3; nhiệt dung riêng của nước, nước đá lần lượt là:c1=4200J/kg.độ, c2=2000 J/kg.độ; nhiệt nóng chảy của nước đá

là λ=3,4.105 J/kg

Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài và các ống nghiệm đều có thành rất mỏng

a) Giải thích ………

+ Có sự dâng cao thêm của mức nước trong ống A là do có sự động đặc một phần

nước lỏng nên tăng thể tích……… ……….

+ Do trao đổi nhiệt, nước lỏng hạ nhiệt độ đến 00C và sau đó có một phần đông đặc

nên nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 00C ……… ………

b) Nhiệt độ ban đầu của nước đá ( ở bình A) ………

+ Gọi x : chiều cao một phần nước sẽ đông đặc

- Khi còn lỏng có khối lượng : SxD1

- Khi đông đặc có cùng khối lượng : S(x + ∆h1).D2

 1000x 900x + 900 0,2  x = 1,8cm ………

+ Nhiệt lượng nước đá ( ống A ban đầu) thu vào để tăng nhiệt độ từ t2 đến 00C:

Q1 = mAc2 ( 0 – t2 ) = S.h1.D2.c2 (0 – t2)

+ Nhiệt lượng tỏa ra của nước để hạ xuống 00C và một phần đông đặc:

Q2 = mBc1 ( t1 - 0 ) + m’λ = S.hλ = S.h2.D1.c1 (t1 – 0 ) + SxD1λ

+ Do cân bằng nhiệt : Q1 = Q2  S.h1.D2.c2 (0 – t2) = S.h2.D1.c1 (t1 – 0 ) + SxD1λ

+ Thay số : -409002000 t2 = 10100042004 + 1,810003,4.105

-72t2 = 168 + 612  t 2  -10,8 0 C ………

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

h

1

h2

h1

h2 ∆h1

A B A A’λ = S.h

SxD1 = S(x + ∆h1).D2

×

×

U

×

Đ1

Đ2

Đ3

r

× ×

U

×

2

Đ3

r (Sơ đồ 1) (Sơ đồ 2)

0,5đ

0,5đ

* T hí sinh có thể làm theo các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

Bài 3 (2,5 điểm): Có 3 đèn Đ1 , Đ2

và Đ3 mắc vào nguồn hiệu điện thế

U=30V không đổi qua điện trở r

như hai sơ đồ bên Biết hai đèn Đ1

và Đ2 giống nhau, trong cả hai sơ đồ

các đèn cùng sáng bình thường

a So sánh cường độ định mức và

hiệu điện thế định mức giữa

các đèn? Chọn cách mắc ứng

với sơ đồ nào lợi hơn, tại sao?

b Tìm hiệu điện thế định mức đối với mỗi đèn?

c Với sơ đồ 1, công suất nguồn cung cấp là P = 60W Xác định công suất định mức của mỗi đèn?

a) So sánh cđđm và hđt đm - Chọn sơ đồ cách mắc………

+ Gọi I1, I2, I3, U1, U2, U3 lần lượt là c/đđ/m và hđt đ/m của các đèn Đ1, Đ2, Đ3 - Hai đèn Đ1, Đ2 giống nhau nên : I1= I2 và U1 =U2 - Theo sơ đồ 1: I 3 = 2I 1 = 2I 2

- Theo sơ đồ 2: U 3 = 2U 1 = 2U 2

+ Công suất hao phí trên sơ đồ 1: P’λ = S.hr = rI’λ = S.h2 = r.(2I1)2 = 4rI1 - Công suất hao phí trên sơ đồ 2: P”r = rI”2 = r.(3I1)2 = 9rI1 ………

- Do công suất có ích của hai cách mắc như nhau và P’λ = S.hr < P”r : chọn sơ đồ 1 lợi hơn b) Hiệu điện thế định mức đối với mỗi đèn………

+ Theo sđ1: U = rI’λ = S.h + U1 + U3

+ Theo sđ2: U = rI” + U3 ……… ………

+ Suy ra: 30 = 2rI1 + 3U1 (a)………

30 = 3rI1 + 2U1 (b) …… ………

+ Giải hệ pt (a),(b) ta được: U 1 = 6(V) U 2 = 12(V) …… ………

c) Công suất định mức ứng với mỗi đèn theo sơ đồ 1……….

- Cường độ qua mạch: I’λ = S.h = 2 ( ) 30 60 A U P   …… ………

- Suy ra công suất định mức của đèn Đ3:

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/2….

… 1/4….

I’λ = S.h

×

×

U

×

Đ1

Đ2

Đ3

r

× ×

U

×

2

Đ3

r (Sơ đồ 1) (Sơ đồ 2)

I”

I1

I2

I1

I3

×

×

U

×

Đ1

Đ2

Đ3

r

× ×

U

×

2

Đ3

r (Sơ đồ 1) (Sơ đồ 2)

0,75đ

0,75đ 1đ

P3 = U3 I3 = U3I’λ = S.h = 12.2 = 24W …… ………

- Công suất định mức của đèn Đ1 và Đ2:

P1 = P2 = U1 I1 = U1 I’λ = S.h/2 = 6 2/2 = 6W…… ………

* T

hí sinh có thể làm theo các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

… 1/4….

… 1/4….

Bài 4 (2điểm): Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính (A ở trên trục chính), cách

thấu kính một đoạn x, cho ảnh A’λ = S.hB’λ = S.hnhỏ hơn vật 3 lần Biết ảnh cách vật một đoạn 80cm

a Cho biết loại của thấu kính? Vẽ hình minh họa

b Tìm x và tính tiêu cự của thấu kính?

a) Loại thấu kính-Vẽ hình minh họa………

+ Do ảnh nhỏ hơn vật nên thấu kính có thể 2 loại: Thấu kính hội tụ …………

Hoặc thấu kính phân kỳ

+ Vẽ hình minh họa:

…………

…………

1/ Trường hợp TKHT:

+ Hai tam giác vuông OA’λ = S.hB’λ = S.h và OAB đồng dạng:

3

1 ' '

' '







OA

OA AB

B A OA

OA

3

3 1







OA

OA OA

 

3

4 80

x x = 60cm……….

+ Hai tam giác vuông FAB và FOI đồng dạng:

1

1 3 1













OF

OF AF OF

AF OI

AB

OF

AF

60 4 

f f = 15cm………

2/ Trường hợp TKPK:

+ Hai tam giác vuông OA’λ = S.hB’λ = S.h và OAB đồng dạng:

3

3 1 '

3

1 ' '

'













OA

OA OA OA

OA AB

B A

OA

OA

 

3

2 80

x x = 120cm

+ Hai tam giác vuông F’λ = S.hA’λ = S.hB’λ = S.h và F’λ = S.hOI đồng dạng:

- Có: OA’λ = S.h = x – AA’λ = S.h = 120 – 80 = 40cm

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

A

B

A’λ = S.h B’λ = S.h

O F x

A

B

A’λ = S.h

B’λ = S.h

O F’λ = S.h

x

I

I

1đ

1đ

- '' '  ' '   40 31

f

f OI

B A O F

A F

 f = 60cm

* T hí sinh có thể làm theo các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

… 1/4….

Bài 5 (2,5điểm): Cho mach điện như hình vẽ:

Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi UMN = 36V

Các điện trở có giá trị : r = 1,5Ω , R1 = 6Ω , R2 = 1,5Ω,

điện trở toàn phần của biến trở AB là RAB = 10Ω

a) Xác định vị trí của con chạy C trên biến trở để công suất

tiêu thụ của R1 là 6W

b) Xác định vị trí của con chạy C trên biến trở để công suất

tiêu thụ của R2 nhỏ nhất Tính công suất lúc này

Đặt RAC = x : RMC =

x

x x

x R

x R

R x R





















5 , 7

) 5 , 1 ( 6 6 5

, 1

6 ) 5 , 1 ( ) (

1 2

1 2

………

RMN = RMC + RCB + r = x x



 5 , 7

) 5 , 1 ( 6

+ (10 – x ) + 1,5 =

x

x x





 5 , 7

10 10 25 ,

……

10 25 , 95

5 , 7 5

, 7

) 5 , 1 ( 6





















x x

x x

x U

R

R U

R

U R

U

MN

MC MC

MN MC

MC

10 25 , 95

) 6 9 ( 36

x x

x

U MC







+ Công suất tiêu thụ trên R1: P1 =

1

2

R

) ( 6 6 6 1

P

10 25 , 95

) 6 9 ( 36

x x

x

U MC







 = 6  x2 + 26x – 41,25 = 0……

'

 = 14,5  x = -13  14,5 Vậy x = 1,5Ω………

b)Xác định vị trí của C để P R2 là nhỏ nhất:……….

x x

x x

R

U MC













1 10

25 , 95

) 6 9 ( 36

2 2

I2 =95 , 25 10 2

216

x

x 

+ Có P2 = PR2 = R2I22 = 1,5

2 2 10 25 , 95

216















+ Để P2min thì mẫu số phải lớn nhất : ( 95,5 + 10x –x2) max

Lúc này : x = - 

a

b'

5Ω ; C là trung điểm của AB……….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

… 1/4….

M N r

R2 A B

R1 C

1,5đ

1đ

+ P2min = 1,5.

2 2 5 5 10 25 , 95

216















* Thí sinh có thể làm theo các cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

… 1/4….