Dáp án Đề thi HSG tỉnh Hà Nam năm 2011

HƯỚNG DẪN CHÂM THI HSG TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM 2011 Bài Nội dung Điểm 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 ( ) 2 3 1 4 R ntR / /R ntR     1 23 23 2 3 123 AB 123 4 1 23 R .R R R R 6 ;R 2 R R R 3 R R + = + = Ω = = Ω ⇒ = + = Ω + + AB 4 AB U I I 3A R = = = + AC 1 123 U U IR 6V= = = ; CB 4 U U 3V= = 1 1 1 AC 2 3 2 3 DC 3 3 DB V DC CB U I 2A R U I I 1A R R U U I R 3V, U U U U 6V + = = + = = = + + = = = + = = + = 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) + R A = 0 nên chập B với D mạch điện gồm : ( ) 3 4 1 2 R / /R ntR / /R     + 3 4 34 134 1 34 3 4 R .R R 0,75 ; R R R 3,75 R R = = Ω = + = Ω + + AB 1 34 134 U I I 2,4A R = = = 1 1 1 3 4 34 34 2 AB U R I 7,2V; U U I R 1,8V U U 9V + = = + = = = + = = b(1điểm) 2 2 2 3 3 3 U I 3A; R U I 0,6A R + = = + = = +Tại nút D: 2 3 I I I 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 Bài 2 (6điểm) Ý 1. (3 điểm) a( 2 điểm) .+ Mạch gồm : (R CM //R CN )ntR 1 ntRđ Đặt R CM = x thì R CN = 20 -x với 0 x 20≤ ≤ Ω ; CB x(20 x) R 20 − = + 2 AB 1 d CB x(20 x) x 20x 80 R R R R 4 20 20 − − + + = + + = + = + AB AB 2 AB U 18.20 I R x 20x 80 = = − + + + CB AB CB 2 2 18.20 x(20 x) 18x(20 x) U I R 20 x 20x 80 x 20x 80 − − = = × = − + + − + + + CB A 2 2 CN U 18x(20 x) 1 18x I R 20 x x 20x 80 x 20x 80 − = = × = − − + + − + + + Ampe kế chỉ 1A 2 2 18x 1 x 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 I 2(A) 10 20.10 80 = = − + + ; Ð AB Ð U I R 2.2 4(V)= = = + Số chỉ của vôn kế là: V AB Ð U U U 18 4 14(V)= − = − = 0,25 0,25 c ( 0,5 điểm) + Công suất định mức của đèn là: 2 2 Ð Ð(đm)Ð Ð U 4 P P 8(W) R 2 = = = = 0,50 Ý 2(2 điểm) Đặt CB x(20 x) y R 20 − = = ; AB Ð 1 CB R R R R 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 18 18 P I R .y 4 y 4 y y    ÷    ÷ = = =  ÷  ÷ +   +  ÷   + Áp dụng BĐT côsi ta có: 4 y 2 4 4 y + ≥ = + 2 CB 18 P 20,25 4   ⇒ ≤ =  ÷   0,25 0,25 0,25 0,25 + Dấu "=" xảy ra khi 2 x 14,5 4 x 20x y y 4 4 x 5,520 y ≈  − + = ⇒ = ⇒ = ⇒  ≈  + Vậy con chạy C ở vị trí sao cho CM R 5,5= Ω hoặc CM R 14,5= Ω 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 I 2,25(A) y 4 4 4 = = = + + Ð AB Ð U I R 2,25.2 4,5(V)⇒ = = = + Đèn sáng hơn bình thường 0,25 0,25 0,25 0,25 Ý 3.(1 điểm) + Ð AB Ð 18 36 U I R 2 y 4 y 4 = = × = + + + Ð 36 U 4,8(V) 4,8 y 3,5 y 4 ≤ ⇒ ≤ ⇒ ≥ + 2 x 20x 3,5 20 − + ⇒ ≥ + 2 x 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 B 1 cắt trục chính tại O 1 ( Tia qua quang tâm thì truyền thẳng) + Dựng thấu kính vuông góc với trục chính tại O 1 + Từ B kẻ tia sáng song song với trục chính cắt thấu kính tại I .Nối I với B' cắt trục chính tại F / 1 (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 F 1 . 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 + Vẽ hình đúng 0,25 Ý b( 2,25 điểm) + 1 1 1 1 O A ' A 'B' 10 1 ABO ~ A 'B'O O A AB 20 2 ∆ ∆ ⇒ = = = + 1 1 O A 2.O A'⇒ = + 1 1 O A O A ' 54cm+ = 0,25 0,25 + 1 1 O A 36(cm), O A ' 18(cm)⇒ = = + ' ' ' ' 1 1 1 1 1 1 1 ' ' 1 1 1 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= (O 1 IBA là hình chữ nhật) + ' 1 1 1 ' 1 1 O A' O F A 'B' 1 AB 2 O F − ⇒ = = + 1 1 18 f 1 f 2 − ⇒ = 1 f 12(cm)⇒ = 0,25 0,25 0,50 0,25 0,25 0,25 Ý c( 2,25 điểm) 0,25 Sơ đồ tạo ảnh: 2 1 ' ' 1 1 2 2 O O 1 1 2 2 d d d d AB A B A B→ → + Ta có d 1 = AO 2 - O 1 O 2 = 36-6=30(cm) + 2 2 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 A B O A A B O ~ A B O A B O A ∆ ∆ ⇒ = ' ' ' ' 2 2 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 ' ' 1 1 1 1 1 1 1 A B A F A B O A O F O KF ~ A B F O K A B O F O F − ∆ ∆ ⇒ = ⇒ = + ' ' ' ' 1 2 1 1 1 2 2 2 2 2 ' 1 1 2 2 1 1 O A O F O A d 12 d 12.d d O A 12 d d 12 O F − − = ⇒ = ⇒ = − + 1 1 2 1 2 1 1 2 2 A B O A ABO ~ A B O AB O A ∆ ∆ ⇒ = 1 1 1 2 1 1 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 A B A F A B O F O A O IF ~ A B F O I O F AB O F − ∆ ∆ ⇒ = ⇒ = + ' ' ' ' 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 2 2 2 1 2 O F O A O A f d d d 30f d O F O A f d 30 30 f − − = ⇒ = = ⇒ = + + Ta có ' ' 2 1 2 2 1 1 2 2 2 1 1 1 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 + 2 2 2 f 12 0,8 d 12 30 f ⇒ × = − + + ' ' ' 2 2 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 2 2 f 12 0,8 24f 180 30 f 30 f × = − + + + 2 f 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 . HƯỚNG DẪN CHÂM THI HSG TỈNH MÔN VẬT LÝ NĂM 2011 Bài Nội dung Điểm Bài 1 (5điểm) ý 1(2,25điểm ) + Do vôn kế có điện trở rất lớn. mạch lúc đó là: + AB 18 18 I 2,25(A) y 4 4 4 = = = + + Ð AB Ð U I R 2,25.2 4,5(V)⇒ = = = + Đèn sáng hơn bình thường 0,25 0,25 0,25 0,25 Ý 3.(1 điểm) + Ð AB Ð 18 36 U I R 2 y 4 y 4 = = × = +. qua quang tâm thì truyền thẳng) + Dựng thấu kính vuông góc với trục chính tại O 1 + Từ B kẻ tia sáng song song với trục chính cắt thấu kính tại I .Nối I với B' cắt trục chính tại F / 1 (Tia