DE TS CHUYEN LY DHQG HN 2005

Xem r»ng nhiÖt lîng mµ b×nh chøa vµ lîng chÊt trong b×nh nhËn ®îc tû lÖ víi thêi gian ®èt nãng (hÖ sè tû lÖ kh«ng ®æi).. ® æ ®Çy x¨ng vµo èng råi nhÑ nhµng th¶ èng xuèng níc theo ph¬ng t[r]

(1)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG THPT NĂNG KHIẾU Độc lập - Tự - Hạnh phúc

-

&

-KỲ THI TUYỂN SINH THPT CHUYÊN LÝ NĂM HỌC: 2004 – 2005 MÔN THI: VẬT LÝ

Thời gian: 150 Phút (Khơng kể thời gian phát đề)

C©u I

Trong bình đồng có đựng lợng nớc đá có nhiệt độ ban đầu t1 =  oC

Hệ đợc cung cấp nhiệt lợng bếp điện Xem nhiệt lợng mà bình chứa lợng chất bình nhận đợc tỷ lệ với thời gian đốt nóng (hệ số tỷ lệ không đổi) Ngời ta thấy 60 s nhiệt độ hệ tăng từ t1 =  oC đến t2 = oC, sau nhiệt độ

không đổi 1280 s tiếp theo, cuối nhiệt độ tăng từ t2 = oC đến t3 = 10 oC

200 s Biết nhiệt dung riêng nớc đá c1 = 2100 J/(kg.độ), nớc c2 = 4200 J/(kg.độ)

Tìm nhiệt nóng chảy nớc đá

C©u II

Mét ống gỗ có dạng hình trụ rỗng chiều cao h = 10 cm, b¸n kÝnh R1 = cm, bán kính R2 = 10 cm Khối lợng riêng gỗ làm ống D1 = 800 kg/m3

ống không thấm nớc xăng

1) Ban đầu ngời ta dán kín đầu nilon mỏng (đầu đợc gọi đáy) đổ đầy xăng vào ống nhẹ nhàng thả ống xuống nớc theo phơng thẳng đứng cho xăng khơng tràn ngồi Tìm chiều cao phần ống Biết khối lợng riêng xăng D2 = 750 kg/m3, nớc D0 = 1000 kg/m3

2) Đổ hết xăng khỏi ống, bóc đáy nilon đặt ống trở lại nớc theo phơng thẳng đứng, sau từ từ đổ xăng vào ống Tìm khối lợng xăng tối đa đổ vào ống

C©u III

Trình bày phơng án thực nghiệm xác định giá trị hai điện trở R1 R2 với cỏc

dụng cụ sau đây:

ngun điện có hiệu điện cha biết,  điện trở có giá trị R0 biết,

 ampe kÕ cã ®iƯn trë cha biÕt,  ®iƯn trở cần đo: R1 R2 ,

Mt số dây dẫn có điện trở khơng đáng kể

Chú ý: Để không làm hỏng dụng cụ đo, không đ-ợc mắc ampe kế song song với điện trở

Câu IV

ngi di hm quan sát đợc

vật mặt đất ngời ta dùng kính tiềm vọng gồm hai gơng phẳng G1 G2 song song

víi nghiêng 45o so với phơng nằm ngang nh hình Khoảng cách theo phơng

thng ng IJ = m Một vật AB đặt thẳng đứng cách gơng G1 khoảng BI = m

1) Một ngời đặt mắt điểm M cách J khoảng 20 cm phơng nằm ngang nhìn vào gơng G2 Xác định phơng, chiều ảnh vật AB mà ngời nhìn thấy

khoảng cách từ ảnh đến M

2) Trình bày cách vẽ vẽ đờng tia sáng từ điểm A vật, phản xạ hai gơng đến mắt ngời quan sát

C©u V

Cho mạch điện nh hình Hiệu điện hai đầu M N có giá trị khơng đổi V Đèn dây tóc Đ có ghi 3V1,5 W Biến trở chạy AB có điện trở toàn phần Ω

1) Xác định vị trí chạy C để đèn sáng bình thờng 2) Thay đèn vơn kế có điện trở RV Hỏi dịch

chuyển chạy C từ A đến B số vơn kế tăng hay giảm? Giải thích

§

M

C _

+

A B N

H×nh 2 I

A B G1

G2 450

J

(2)

C¸n bé coi thi không giải thích thêm.

Bài giải

Câu I

+ Trong T1 = 60 s đầu tiên, bình nớc đá tăng nhiệt độ từ t1 = - 5oC đến t2 = oC:

k.T1 = (m1.c1 + mx.cx)(t2 - t1) (1)

+ Trong T2 = 1280 s tiếp theo, nớc đá tan ra, nhiệt độ hệ không đổi:

k.T2 = m1. (2)

+ Trong T3 = 200 s cuối cùng, bình nớc tăng nhiệt độ từ t2 = oC đến t3 = 10oC:

k.T3 = (m1.c2 + mx.cx)(t3 - t2) (3)

Tõ (1) vµ (3):

m1c1+mxcx=k.T1 t2−t1

(4) m1c2+mxcx=k.T3

t3− t2(5) LÊy (5) trõ ®i (4):

m(c2− c1)=k.T3

t3− t2

=k.T1

t2−t1

(6)

Chia vÕ cña phơng trình (2) (6):

c2 c1

= k.T2 k.T3 t3− t2−

k.T1 t2− t1

= T2

T3 t3− t2−

T1 t2− t1 VËy: λ=

T2(c2−c1) T3

t3−t2− T1 t2− t1 R1

R2

x

h

Thay sè: λ=1280(4200−2100)

200

10−0 −

60 0−(−5)

=336000=3,36 105 J

kg

C©u II

1) Gọi x chiều cao phần ống

Lực đẩy Acsimét cân với trọng lợng xăng ống FA = .R2.(h - x).Do.10

Träng lỵng èng: P1 = .(R12 - R12).h.D1.10

Träng lợng xăng ống:

P2 = .R12.h.D2.10

Ta có phơng trình: FA = D1 + D2

(3)

 x=h

[

−D

Do

Do− Do Do

(

R1 R1

)

2

]

Thay sè: x=10

[

−

1000+

−750+800

1000

(

8

10

)

2

]

N x

h - x

h - x M

1

2

x1

2) Khi thả ống (đã bóc đáy) vào nớc, ống Gọi chiều cao phần x1

- Lực đẩy Acsimét trọng lợng èng:

F'A = .(R2 - R12).(h - x1).Do.10 = P1

= .(R2 - R

12) h.D1.10

⇒x1=h

(

−D

Do

)

(

−

800

1000

)

thẳng đứng tác dụng lên ống không bị thay đổi, nên phần ống ngồI khơng khí x1 = cm, xăng đẩy bớt nớc khỏi ống Gọi x2 chiều cao ct xng ng A'p

suất điểm M N nhau:

H ì n h a

o

R

2

R

1

R

A

PM = Po + (h - x1) Do.10

PN = Po + x2 D2.10 + (h - x).Do.10

PM = PN  x2=x1

(

Do

Do− D2

)

h

(

Do− D1

Do− D2

)

H × n h b

o

R

2

R

1

R A

Khèi lỵng xăng ống: mx=.R12.x.D2=.R12.h.D2

(

Do D

Do D2

)

Câu III

Phơng án 1:

(4)

Sè chØ cđa ampe kÕ lµ: I1=I Ro

Ro+R1+R2

= U

R1+

Ro(RA+R2) Ro+R1+R2

Ro

Ro+RA+R2

¿ U.Ro

R.R+(Ro+R1)(RA+R2)(1)

Mắc lại mạch điện nh hình vẽ 3.b Tơng tự, số ampe kế là:

I2= U.R1

R1.Ro+(R1+Ro)(RA+R2)(2) Ta cã: I1

I2

=Ro

R1

⇒R1=RoI2

I1

Nh vậy, từ số ampe kế đọc đợc từ hai sơ đồ giá trị biết Ro, ta tìm

đợc R1

Để xác định R2, cần thay R1 R2 với sơ đồ thực cỏc phộp

đo tơng tự

Phơng án 2:

Mắc sơ đồ sau, đọc đợc số ampe kế lần lợt Io, I1, I2 tơng ứng

o R A

o ( I )

1 R

( I )

o R A

2 ( I )

1 R A

Ta có phơng trình:

I0= U RA+Ro

I1= U RA+R1 I2=

U RA+Ro+R1

⇒

¿RA=Ro

[

I

Io

I

− I

−1

]

R1=RI1(Io− I2) Io(I1− I2)

¿{ {

¿

Lập lại cách đo tơng tự R2

(5)

o

R A

o

( I )

1

R

1

( I )

1

R A

3

( I )

2

R A

2

R

2

( I ) A Mắc sơ đồ sau:

¿

I0= U RA+Ro

I1= U RA+R1 I2=

U RA+R2 I3= U

RA+Ro+R2 ⇒R1

¿{ { {

Ta có hệ phơng trình:

C©u IV

1) Xác định vị trí ảnh cuối cùng:

A B

1

A

1

B

I

1

G

1

I

2

G

1

J J M

2

A

2

B + Sử dụng tính chất đối xứng ảnh với vật

qua mặt phẳng gơng xác định vị trí ảnh A2B2 AB

AB A1B1 n»m ngang

A1B1 A2B2 thẳng đứng, chiều với vật AB

+ Do đối xứng: BI = B1I

B1J = B1I + Þ = m

B2J = B1J (đối xứng)

B2M = B2J + JM = 7,2 m

2) C¸ch vÏ:

Sau xác định ảnh A2B2 nh hình vẽ: - Nối A2 với M, cắt G2 J1

- Nèi J1 víi A1, cắt G1 I1

- Nối I1 với A

Đờng AI1J1M đờng tia sáng phải dựng

C¸ch kh¸c:

Để vẽ đờng đI tia sáng từ A cần lấy A1 đối xứng với A qua G1, lấy A2 đối

xứng với A1 qua A2 Không cần vẽ đầy đủ ảnh A2B2 Cách tính điểm ý (2)

G1

(6)

C©u V

B

C

V

A

( + )

( )

Pd Ud

=1,5

3 =0,5A

Gäi ®iƯn trở đoạn Ac RAC = x (trên biến trở)

dòng qua x là: Iĩ=Ud x =

3

x

dòng qua đoạn BC là: I = Iđ + Ix = 0,5 + 3/x

Hiệu điện B C là: UBC = I.RBC = (0,5 + 3/x)(3 - x)

Mà UBC = U - Uđ = -3 = V Vậy ta có phơng trình:

2 = (0,5 + 3/x)(3 - x)  x2 + 7x - 18 = 0.

hai nghiÖm x1 = -  <

x2 = 

2) Thay đèn vôn kế Vẫn gọi RAC = x, dịch chuyển chạy C từ A đến B thỡ x

tăng

Vôn kế hiệu ®IÖn thÕ: UV=I RV.x

RV+x

= U

(RAB− x)+RV.x RV+x

.RV.x

RV.x

¿ U.RV.x

RAB.RV+RAB.x − x 2=

U.RV RAB.RV

x +RAB− x Khi x tăng RAB khơng đổi, cịn

RAB.RV

x − x gi¶m, vËy sè vôn kế tăng lên Cách khác:

1) RAC=66x

+x⇒RMN=3− x+

6x

6+x=

18+3x − x2

6+x

UAC=I.RAC= U

RMN.RAC=

30x

18+3x − x2

Để đèn sáng bình thờng: UAC =  x2 + 7x - 18 =

2) XÐt

I= U

3− x

2 RV+x

= U

3−

RV x2 +

1

x Khi x tăng

1

RV x2 +

1

x

tăng mẫu số giảm I tăng

Xét RAC= RV.x

RV+x

= RV RV

x +1