+ Kẻ B'K song song với trục chính, cắt thấu kính tại K, nối K với B cắt trục chính tại tiêu điểm F1... + Mắc sơ đồ mạch điện như hình vẽ : + Đo cường độ dòng điện qua các hộp và hiệu điệ
Trang 1HƯỚNG DẪN CHÂM THI HSG TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM 2011
Bài 1
(5điểm)
ý 1(2,25điểm )
+ Do vôn kế có điện trở rất lớn nên dòng qua vôn kế coi như bằng
không.Mạch điện gồm ( R ntR / /R ntR2 3) 1 4
1 23
1 23
R R
+ + 4 AB
AB
U
R
+ UAC = U1 = IR123 = 6V; UCB = U4 = 3V
1 1 1
AC
2 3
2 3
DC 3 3
DB V DC CB
U
R
U
+ = =
+
Vôn kế chỉ 6 vôn
0,25 0,25 0,50
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
ý 2 (2,75 điểm)
a(1,75 điểm)
+ RA = 0 nên chập B với D mạch điện gồm : ( R / /R ntR / /R3 4) 1 2
3 4
R R
+ + 1 34 AB
134
U
R
1 1 1
3 4 34 34
2 AB
b(1điểm)
2 2 2 3 3 3
U
R U
R
+ = =
+ = =
+Tại nút D: I I = + =2 I3 3,6A;
+ Chiều dòng điện qua am pe kế từ D đến B
0,25 0,25
0,25 0,25
0,50 0,25
0,25
0,25 0,25 0,25
Trang 2Bài 2
(6điểm) Ý 1 (3 điểm) a( 2 điểm)
.+ Mạch gồm : (RCM//RCN )ntR1ntRđ
Đặt RCM = x thì RCN = 20 -x với 0 x 20 ≤ ≤ Ω; RCB x(20 x)
20
−
= +
2
x(20 x) x 20x 80
+ AB AB 2
AB
U 18.20 I
R x 20x 80
18.20 x(20 x) 18x(20 x)
U I R
20
x 20x 80 x 20x 80
CN
U 18x(20 x) 1 18x I
R x 20x 80 20 x x 20x 80
−
−
+ Ampe kế chỉ 1A 2 18x 1 x2 2x 80 0
x 20x 80
+ Giải phương trình ta được x = 10Ω hoặc x = -8 (loại)
+ Vậy con chạy C ở chính giữa biến trở thì ampe kế chỉ 1A
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0.25
b( 0,5 điểm)
Với x = 10Ω ta có
+ AB 2
18.20
10 20.10 80
− + + ; UÐ =I RAB Ð =2.2 4(V)= + Số chỉ của vôn kế là: UV =UAB−UÐ = − =18 4 14(V)
0,25 0,25
c ( 0,5 điểm)
+ Công suất định mức của đèn là:
Ð Ð(đm)Ð
Ð
U 4
R 2
Ý 2(2 điểm)
Đặt CB
x(20 x)
y R
20
−
= = ; RAB=RÐ +R1+RCB = +4 y
+ AB AB
AB
U 18 I
R y 4
+ Công suất tiêu thụ trên biến trở là:
+
2
2 2
CB AB CB
4
y
+
+ Áp dụng BĐT côsi ta có: y+ 4y ≥2 4 4=
+
2
CB
18
P 20, 25
4
0,25
0,25 0,25
0,25
Trang 3+ Dấu "=" xảy ra khi
x 5,5 20
y
≈
− +
+ Vậy con chạy C ở vị trí sao cho RCM =5,5Ω hoặc RCM =14,5Ω thì
công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại, giá trị cực đại bằng 20,25W
Cường độ dòng điện trong mạch lúc đó là:
+ AB
18 18
y 4 4 4
+ + ⇒UÐ =I RAB Ð =2, 25.2 4,5(V)= + Đèn sáng hơn bình thường
0,25
0,25
0,25 0,25
Ý 3.(1 điểm)
18 36
y 4 y 4
+ Ð
36
U 4,8(V) 4,8 y 3,5
y 4
+
2
x 20x
3,5 20
− +
+ ⇒ − +x2 20x 70 0− ≥ ⇒4,5 x 15,5≤ ≤
+ Vậy con chạy C chỉ được di chuyển trong khoảng sao cho điện trở của
đoạn CM có giá trị từ 4,5Ω đến 15,5Ω
0,25 0,25
0,25 0,25
Bài 3
6,5(điểm) Ý a(1,5 điểm)+ Vì ảnh ngược chiều vật là ảnh thật nên thấu kính là hội tụ
+ Nối B với B1 cắt trục chính tại O1 ( Tia qua quang tâm thì truyền thẳng)
+ Dựng thấu kính vuông góc với trục chính tại O1
+ Từ B kẻ tia sáng song song với trục chính cắt thấu kính tại I Nối I với
B' cắt trục chính tại F1/(Tia song song với trục chính thì tia ló qua tiêu
điểm)
+ Kẻ B'K song song với trục chính, cắt thấu kính tại K, nối K với B cắt
trục chính tại tiêu điểm F1
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25
Ý b( 2,25 điểm)
1
O A ' A 'B' 10 1 ABO ~ A 'B'O
O A AB 20 2
+ ⇒O A 2.O A '1 = 1
+ O A O A ' 54cm1 + 1 =
0,25 0,25
Trang 4+ ⇒O A 36(cm), O A ' 18(cm)1 = 1 =
+
A 'F O A ' O F
A ' B'
O IF A 'B'F
O I O F O F
−
1
O I AB= (O1IBA là hình chữ nhật)
+
'
'
1 1
O A ' O F A 'B' 1
AB 2
O F
−
1
18 f 1
f 2
−
1
f 12(cm)
⇒ =
0,25 0,25 0,50 0,25
0,25
0,25
Sơ đồ tạo ảnh:
+ Ta có d1 = AO2 - O1O2= 36-6=30(cm)
+ 2 2 1 1 1 1 2 2 1 2
A B O A
A B O ~ A B O
A B O A
A B A F A B O A O F
O KF ~ A B F
O K O F A B O F
−
+
'
2 '
1 1
O A O F O A d 12 d 12.d
d
O F
− + 2 1 1 2 1 1 2 1
2
A B O A ABO ~ A B O
AB O A
A B A F A B O F O A
O IF ~ A B F
O I O F AB O F
−
+
'
1
O F O A O A f d d d 30f
d
+ + Ta có
' '
d d A B A B A B
0,8
d × =d A B ×AB = AB =
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
Trang 5+ 2
f 12
0,8
d 12 30 f
+ 2 1' 1 2 1' 2 1' 2 2
30f 24f 180
d d O O d 6 d 12 d 6 6
30 f 30 f
−
+ Thay vào (4) ta được:
2
2
f 12
0,8 24f 180 30 f
30 f
+ + f2 =20(cm)
Chú ý: Các đại lượng d 1 , d 1 ', d 2 , d 2 ', f 1 , f 2 là các độ dài số học
0,25
0,25 0,25 0,25
Bài 4
(2,5 điểm) + Để xác định hộp nào có chứa bóng đèn pin ta phải làm thí nghiệm
nghiên cứu sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua hai hộp vào hiệu
điện thế (Vẽ các đường đặc trưng Vôn - Am pe)
+ Mắc sơ đồ mạch điện như hình vẽ :
+ Đo cường độ dòng điện qua các hộp và hiệu điện thế giữa hai đầu của
mỗi hộp ứng với các vị trí khác nhau của con chạy C
+ Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua mỗi hộp
vào hiệu điện thế giữa hai đầu của mỗi hộp
+ Kết quả :
* Đường đặc trưng vôn - Am pe của điện trở là đường thẳng
* Đường đặc trưng vôn -Am pe của bóng đèn do sự phụ thuộc của điện
trở vào nhiệt độ nên sẽ là một đường cong
+ Từ đó sẽ xác định được trong hộp kín nào có chứa bóng đèn pin
* Chú ý : - Khi làm thí nghiệm điều chỉnh biến trở để hiệu điện thế thay
đổi trong khoảng không quá lớn
- Nếu học sinh trình bày theo cách khác nhưng vẫn thể hiện được
là xét quan hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế cho điểm tương tự
0,5
0,50
0,25 0,25
0,25
0,25 0,25 0,25