Nhiều năm làm công tác đề thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh cũng như tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên, các bộ đề do bản thân thiết kế biên soạn được nhiều đồng nghiệp đánh giá phù hợp v[r]
(1)ĐỀ SỐ Môn VẬT LÝ Thời gian làm bài 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) Bài 1: (2,0 điểm) Giữa địa điểm A và B lúc giờ, có xe chuyển động theo hướng AB với vận tốc không đổi: Nếu xuất phát cùng lúc thì xe gặp C sau chuyển động, xe xuất phát A chậm 10 phút so với xe xuất phát B thì xe gặp D Biết AB = 30km, CD = 20km Xác định: a Vận tốc xe b Thời điểm lần gặp Bài 2: (2,0 điểm) Ba chất lỏng khác có khối lượng m1, m2, m3; nhiệt dung riêng và nhiệt độ đầu tương ứng là c1, c2, c3 và t1 = 900C, t2 = 200C, t3 = 600C có thể hòa lẫn vào và không có tác dụng hóa học Nếu trộn chất lỏng thứ với nửa chất lỏng thứ thì nhiệt độ chung hỗn hợp là t13 = 700C; trộn chất lỏng thứ hai với nửa chất lỏng thứ thì nhiệt độ chung hỗn hợp là t23 = 300C Cho không có nhiệt a Viết phương trình cân nhiệt lần trộn b Tính nhiệt độ chung tc trộn chất lỏng với Bài 3: (2,0 điểm) Một gương phẳng M rộng đặt nằm ngang, mặt phản xạ hướng lên trên, sát với chân tường cao thẳng đứng Người ta đặt thước thẳng AB có chiều dài l = 30cm hợp với mặt gương góc = 300 Chùm sáng mặt trời là chùm song song chiếu xuống, hợp với mặt gương góc = 450 Biết mặt phẳng chứa thước và các tia sáng gặp nó là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với tường a Vẽ hình bóng thước thu trên tường b Xác định chiều dài bóng thước Bài : (2,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết U = 6V không đổi; R4 là biến trở; R1 = Ω ; R2 = Ω ; R3 = 12 Ω ; M ampe kế có điện trở không đáng kể, bỏ qua điện trở các dây nối A a Xác định giá trị R4 để số ampe kế là ICD = 0,1A b Chứng tỏ điều chỉnh R4 để IA = thì R R3 = R R4 A C R2 R1 B A R3 + D U R4 - Bài : (2,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết U MN không đổi; R1 = R2 = R3 = r; đèn có điện R1 Đ C R2 trở Rđ = kr, Rb là biến trở; bỏ qua điện trở các dây nối R a Điều chỉnh Rb để đèn tiêu thụ công suất 4W Tính công suất trên R2 btheo k R3 b Cho UMN = 10,5V, r = Ω , k = 8; tính Rb để công suất tiêu thụ trên RDb + 0,5W U Hết Hướng dẫn chấm ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM - Môn VẬT LÝ M M N B (2) Bài Câu Điểm Nội dung - Chuyển động lần 1: v1t - v2t = 30 (1) => v1 - v2 = 30/t = 10 a 1,50 - Chuyển động lần 2: - v1t1 = v1t + 20 => t1 = (v1t + 20)/v1 t1 = (3v1 + 20)/v1 (2) - (v2t1 + v2/6) - v2t = 20 => t1 = 20 + v2/6) - v2t => t1 = 20 + v2/6) - 3v2 (3) 2.00 - Từ 1, 2, có phương trình: v22 + 10v2 - 1200 = 0; - Giải phương trình tính v1 = 40km/h; v2 = 30km/h b 0,50 0.25 v1 ,t1B v2 v2, v1 1/6 ,t ,t A C 0.25 D v2 ,t1 0.25 0.25 0.50 - Gặp lần đầu: + = 00 - Thời gian gặp lần sau: t1 = (3.40 + 20)/40 = 30 phút - Lúc đó là: + 30 phút + 10 phút = 40 phút 0.25 0.25 Phương trình cân nhiệt: - Lần 1: m1c1(t1 – t13) = 1/2m3c3(t13 – t3) => m1c1(90 – 70) = 1/2m3c3(70 – 60) <=> 20m1c1 = 5m3c3 - Lần 2: m2c2(t23 – t2) = 1/2m3c3(t3 - t23) => m2c2 (30 – 20) = 1/2m3c3(60 – 30) <=>10m2c2 =15m3c3 Tính tc - Ta có: 20m1c1 = 5m3c3 => m1c1 = ¼.m3c3 (1) 10m2c2 =15m3c3 => m2c2 = 1,5m3c3 (2) 2,00 - Gọi tc là nhiệt độ chung trộn chất lỏng với nhau; nhiệt lượng chất lỏng thu b 1,50 vào tỏa trao đổi nhiệt là: Q1 = m1c1(t1 – tc), Q2 = m2c2(t2 – tc), Q3 = m3c3(t3 – tc) - Theo định luật bảo toàn nhiệt lượng thì: Q1 + Q2 + Q3 = => m1c1(t1 – tc) + m2c2(t2 – tc) + m3c3(t3 – tc) = (3) - Từ 1, 2, giải ta tc = 40,90C 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 2.00 - Xét => b 1,00 S M S’ + Cách vẽ: - Vẽ tia sáng tới SI cho tia phản xạ qua đầu thước A, tạo bóng trên tường A’ a 1,00 - Vẽ tia sáng tới SB cho tia phản xạ qua đầu thước B, tạo bóng trên tường B’ - A’B’ là bóng cây thước AB trên tường cần vẽ + Hình vẽ: A B 0.25 0.25 I B’ A’ a 0,50 0.75 IBB’A’ có IA’//BB’, A’IB = IA’B’ = 450 IBB’A’ là hình thang cân => IB = A’B’ AHB vuông có ABH = 300 => HB = AB/2 √ = 15 √ cm; AH = AB/2 = 15cm AHI vuông cân AHI => HI = AH =15cm - A’B’ = IB = IH + HB = 15 + 15 √ 40,5cm 0.25 A’ 0.25 S’ S B’ A - Mạch gồm (R1//R3)nt(R2//R4) M - Ta có : I1R1 + (I1 – IA)R2 = U 4I1 + (I1 – 0,1)3 = => I1 = 0,9A a - U1 = U3 = I1R1 = 0,9.4 = 3,6V => U2 = U4 = U – U1 = 2,4V 0,75 - I3 = U3/R3 = 3,6/12 = 0,3A ; I4 = I3 + IA = 0,3 + 0,1 = 0,4A I H A C R1 B 0.50 R2 A R3 + D U 0.25 R4 B 0.25 0.25 (3) 2,00 - R4 = U4/I4 = 2,4/0,4 = Ω b 1,25 - IA = => UCD = (R1//R3)nt(R2//R4) => U1 = U3; U2 = U4 (1) - Hoặc (R1ntR2)//(R3ntR4) => I1 = I2; I3 = I4 (2) - => U1/R1 = U2/R2; U3/R3 = U4/R4 (3) - Từ 1, 2, => C R1 0.25 0.25 R2 A R3 A R R3 = R R4 R4 D + U B 0.25 0.50 - Ta có I1 + Iđ = I2 + I3 => U1/r + Uđ/r = U2/r + U3/r => U1 + Uđ/k = U2 + U3 U1 + Uđ/k = U2 + (U1 + U2) – Uđ a 1,00 => U 2= -P 0.25 R1 IbC I1 MR M b U đ k +1 k ( ) U 2đ ¿ kr U 2đ 4= ⇒ U 2đ =4kr kr Iđ M 2,00 U 22 R - PR = b 1,00 = k +1 ¿2 ¿ ¿ k2 ¿ U 2đ ¿ ¿ = - Ta có I1R1 + (I1 – Ib)R2 = U 6I1 + 6(I1 – Ib) = 10,5 => I1 = (3,5 + 2Ib)/4 => U1 = I1R1 = (3,5 + 2Ib)3/2 - Uđ = U1 + Ub = (3,5 + 2Ib)3/2 + Ub => Iđ = Uđ /Rđ = {(3,5 + 2Ib)3/2 + Ub}/48 - I3 = Ib + Iđ = {(3,5 + 2Ib)3/2 + Ub}/48 + Iđ => U3 = I3.R3 = {(3,5 + 2Ib + Ub)/48 + Ib}6 = (3,5 + 2Ib + Ub)/8 + 6Ib - Uđ + U3 = U 3,5 + 2Ib + Ub + (3,5 + 2Ib + Ub)/8 + 6Ib = 10,5 => 50Ib + 6Ub = 24,5 (1) - PRb = I Rb => I b b √50 Rb = 10 Rb U2 (2) ; PRb = Rb => Ub = √50 Rb I2 0.25 I3 0.25 N 0.25 0.25 R1 IbC I1 MR M b Iđ M (3) 10 R3 D + U M M k +1 ¿ ¿ ¿ k2 ¿ k +1 ¿ ¿ ¿ 4kr ¿ ¿ R2 R2 D + U M M R3 I2 I3 0.25 N 0.25 0.25 - Từ 1, 2, 3: 9Rb2 – 150,125Rb + 625 = 0; giải phương trình => Rb1 = Ω , Rb2 = 8,6 Ω + Lưu ý: - Sai thiếu đơn vị trừ 0.25đ loại cho toàn bài -Học sinh có cách giải khác, lập luận đúng cho đủ điểm Đề số 2: Ma trận đề Chủ đề Cơ học Số điểm Nhiệt học Số điểm Quang học Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Cấp độ thấp Cấp độ cao Cộng 1 (4) Số điểm Điện học Số điểm Tổng số câu Tổng điểm Tỉ lệ % 1 1 10% 20% 3 30% 4 40% 20 100% Đề ĐỀ SỐ Môn VẬT LÝ Thời gian làm bài 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) Bài 1: (2,0 điểm) Trên đoạn đường thẳng AB dài 22,5km; lúc có xe chuyển động từ A đến B dự định hết 2/3 quãng đường đầu với vận tốc v nên quãng đường còn lại phải tăng vận tốc thêm 5km/h a Tính vận tốc v1 b Xe2 từ A đến B với vận tốc v2 = 19km/h xuất phát chậm xe1 là 45 phút Hỏi xe gặp lúc giờ, nơi gặp cách A bao nhiêu km? Bài 2: (2,0 điểm) Hai gương phẳng G1 và G2 đặt hợp với góc α = 1200, mặt phản xạ hướng vào Một điểm sáng S đặt trước gương, cách cạnh chung gương khoảng OS = a = 10cm Gọi S1 là ảnh S qua G1, S2 là ảnh S qua G2 a Vẽ hình và tính khoảng cách S1S2 b Tìm điều kiện S để S dịch chuyển mà S1S2 không đổi Bài 3: (2,0 điểm) Để có nước nhiệt độ t đựng bình hình trụ A, người ta trộn phần nước nhiệt độ t1 = 100C với hai phần nước nhiệt độ t2 = 10C Mực nước bình A là h1 = 10cm Bỏ qua nhiệt a Tính nhiệt độ t b Bây người ta đổ bình A vào bình hình trụ B (giống bình A) đựng nước đá nhiệt độ t0, độ cao nước đá bình là h2 = 40cm Khi có cân nhiệt thì mực nước bình B tăng thêm đoạn Δ h = 0,2cm so với lúc vừa rót xong Bỏ qua nhiệt; tính t0 Cho nhiệt dung riêng nước là c = 4200J/kg.K, nước đá là c = 2000J/kg.K; nhiệt nóng chảy nước đá là λ = 3,4.105J/kg; khối lượng riêng nước là D1 = 1000kg/m3, nước đá là D2 = 900kg/m3 Bài : (2,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết U AB không đổi; R1 = Ω ; R2 = Ω ; R3 =12 Ω ; R4 = Ω ; ampe kế có điện trở không đáng kể, bỏ qua điện trở các dây nối a Biết số ampe kế là Ia = 0,25A; tính UAB b Tháo bỏ R điểm D,N và mắc vào đó điện M trở, điện trở có giá trị r: mắc nối tiếp điện trở r thì số ampe kế là I a1; mắc song song điện trở r thì số ampe kế là Ia2 = 7Ia1 Tính r C R2 R1 A R3 + A D R4 B N (5) Bài : (2,0 điểm) Cho mạch điên hình vẽ: R1 = R3 = 30 Ω ; R2 = 60 Ω ; đèn Đ có điện trở R đ không đổi; UAB = 54V không đổi Khi k mở hay đóng đèn Đ sáng bình thường a Tính các giá trị định mức đèn Đ? b Thay khóa k điện trở R4 = 60 Ω Gọi các cường độ dòng điện qua R1; R2; R3 và R4 là I1; I2; I3 và I4 Chứng tỏ I1 = I3 và I2 = I4; tính công suất tiêu thụ đèn Đ lúc này k R1 Đ R3 R2 A B Hết Hướng dẫn chấm ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM - Môn VẬT LÝ Bài Câu a 1,00 Điểm Nội dung - Độ dài quãng đường đầu: s1 = 2/3.22,5 = 15km, quãng đường còn lại s = 22,5 – 15 = 0.25 7,5km 0.50 - Ta có phương trình: s1/v1 + s2/(v1 + 5) = => 15/v1 + 7,5/(v1 + 5) = 0.25 - Giải phương trình tính v1 = 10km/h - Sau 45ph = 3/4h xe1 s’1 = 3/4.v1 = 3/4.10 = 7,5km, đoạn đường còn lại phải 0.25 2.00 s’’1 = s1 - s’1 = 15 – 7,5 = 7,5km - Thời gian xe1 phải hết đoạn đường s’’1 là: t0 = s’’1/v1 = (7/5)/10 = 0,75h = 3/4h, b thời gian t0 xe2 được: s’2 = v2.t0 = 19.3/4 = 14,25km => s’’1 + s2 > s’2; xe1 0.25 1,00 gặp xe2 đoạn đường sau và lúc đó xe1 đã tăng vận tốc v’1 = v1 + = 15km/h 0.25 - Ta có phương trình: v2.t – v’1 = s1 – s’2 => 19t – 15t = 15 – 14,25 = 0,75 => t = 0,1875h = 0.25 G1 11,25ph = 11ph15gy => Lúc đó là 6h + 45ph + 45ph + 11ph15gy = 7h41ph15gy S ’ - Nơi gặp cách A là sA = s1 + t.v = 15 + 0,1875.15 = 17,8125km I - Vẽ hình: Đúng, đầy đủ các ký hiệu - Tính S1S2: S1 là ảnh S nên O1 = O2 và O3 = O4 => O1 + O3 = O2 + O4 = 1200 => S1OS2 = 1200 - Tam giác S1OS2 cân O và O = 1200 nên S1 = S2 a = 300 1,50 => S1HO là ½ tam giác => 2,00 3 S H =S O √ =10 √ cm 2 √3 √ cm Tương tự S H =S O =10 2 - Vậy S1S2 = S1H + S2H = 10 √3 cm 17,3cm S a 0.50 O J G2 0.25 H S = 21 0.50 0.25 - Xét điểm O, S dịch chuyển mà OS = a không đổi nên S dịch chuyển trên cung 0.25 tròn tâm O bán kính OS = a = 10cm và S1OS2 = 1200 luôn không đổi nên S1S2 = 10 √ b 0,50 cm - Vì O dịch chuyển trên cạnh chung gương nên cách tổng quát thì S dịch 0.25 chuyển trên mặt trụ tâm O bán kính a = 10cm (6) a 0,50 2.00 - Gọi m là khối lượng nước nhiệt độ t1 thì 2m khối lượng nước nhiệt độ t2, ta có 0.25 phương trình cân nhiệt: mc(t1 – t) = 2mc(t – t2) 0.25 - Thế số và giải phương trình ta được: t = 40C - Mực nước bình tăng thêm Δh chứng tỏ nước bình A đã đông thành đá, gọi x là độ cao cột nước đã đông thành đá; khối lượng nước trước và sau đông b 1,50 không đổi nên: x.S.D1 = (x + Δh )SD2 => x = 1,8 < 10 => nước đông đặc phần, nhiệt độ 0.50 chung là 00C - Ta có phương trình cân nhiệt: h1.S.D1c(t – 0) + (x + Δh ) S.D2 λ = h2.S.D2.c(0 – t0) 0.50 - Thế số và giải phương trình, tính được: t0 = - 10,80C - Mạch gồm (R1//R3)nt(R2//R4) : I1/I3 = R3/R1 = 12/4 = => I1 = 3I3 (1) và I2/I4 = R4/R2 = 6/6 = => I2 = I4 a 1,00 I1 + I3 = I2 + I4 => 4I3 = 2I4 => I3 < I4 => Dòng điện chạy từ C D - Ta có I1R1 + I2R2 = I3R3 + I4R4 4I1 + (I1 – 0,25)6 = 12I3 + (I3 + 0,25)6 (2) Từ (1) và (2) tính I3 = 0,25A => I4 = 0,5A ; => U3 = I3R3 = 0,25 12 = 3V, U4 = I4R4 = 0,5 = 3V => UAB = U3 + U4 = + = 6V 2,00 - Khi r nt r: (R1//R3)nt(R2//[r nt r]) R13 = (R1.R3)/( R1 + R3) = Ω , R22r = (R2.2r)/( R2 + 2r) = 6r/(3 + r) Rm = R13 + R22r = (9 + 9r)/(3 + r) => I = U/Rm= 2(3 + r)/3(1 + r) => U13 = I.R13 = 2(3 + r)/(1 + r); U22r = I.R22r = 4r/(1 + r) b => I1 = U13/R1 = (3 + r)/2(1 + r); I2 = U22r/R2 = 2r/(1 + r) => 1,00 Ia1 = I1 – I2 = (9 – r)/6(1 + r) - Khi r//r: (R1//R3)nt(R2//[r // r]) R2r/2 = (R2.r/2)/( R2 + r/2) = 6r/(12 + r) R’m = R13 + R2r/2 = (36 + 9r)/(12 + r) => I’ = U/R’m =(24 + 2r)/(12 + 3r) => U’13 = I’.R13 = (24 + 2r)/(4 + r) ; U2r/2 = I’.R2r/2 = 4r/(4 + r) => I’1 = U’13/R1 = (12 + r)/2(4 + r); I’2 = U2r/2/R2 = 2r/3(4 + r)=> Ia2 = I’1 – I’2 = (36 - r)/6(4 + r) - Theo đề thì Ia2 = 7Ia1 = (36 - r)/6(4 + r) = 7(9 – r)/6(1 + r) Giải phương trình tính r = Ω - Khi k mở mạch gồm [(R1ntRđ)//R2]ntR3 - U2=U1đ = (Rđ+R1)Iđ => I2 = (Rđ+R1)Iđ/R2; I3 = I2+Iđ = (Rđ+R1)Iđ/R2 + Iđ; U3 = I3R3 = [(Rđ+R1)Iđ/R2 + Iđ]R3 => U = U2+U3 = (Rđ+R1)Iđ+[(Rđ+R1)Iđ/R2 + Iđ]R3 (1) a - Khi k đóng mạch gồm [(Rđ//R3)ntR2]//R1 1,00 I3 = IđRđ/R3; I2 = Iđ+I3 = Iđ + IđRđ/R3; U2 = I2R2= (Iđ + IđRđ/R3)R2; => U = U2+Uđ = (Iđ + IđRđ/R3)R2 + IđRđ (2) - Từ (1) và (2) => Rđ = 10 Ω ; thay Rđ vào (2) tính Iđm = 0,6A; Uđm = 6V, P đm = 3,6W 2,00 + Chứng minh I1 = I3; I4 = I2: Chọn chiều dòng điện hình vẽ 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.50 0.25 0.25 0.50 (7) b 1,00 - Ta có: I4R4 + I1R1 = I3R3 + IđRđ + I1R1 => I4R4 = I3R3 + IđRđ (1), lại có I2R2 = I1R1 + IđRđ (2) Từ (1) và (2) =>I4R4 I2R2 = I3R3 - I1R1 => (I4 - I2)R2 = (I3 - I1) R1 (I4 - I2)60 = (I3 - I1)30 => (I4 - I2)2 = I3 - I1 (3) Lại có I4 + I3 = I1 + I2 => I4 – I2 = I1 – I3 (4) - Từ (3) và (4) => I1 = I3; I4 = I2 (đpcm) + Công suất tiêu thụ đèn: 0.25 0.25 - Ta có I4R4 + = UABI4R4 + (I4 +Iđ)R1 = UAB60I4 + (I4 +Iđ)30 = 54 90I4 + 30Iđ = 54 (1) Lại có I3R3 + IđRđ + I1R1 = UAB (I2 + Iđ)R3 + IđRđ + (I4 +Iđ)R1 = UAB 60I4 + 70Iđ = 54 (2) - Từ (1) và (2) tính Iđ = 0,36A => P đ = I2đ.Rđ = 0,362.10 = 1,296W + Lưu ý: 0.25 0.25 - Sai thiếu đơn vị trừ 0.25đ loại cho toàn bài -Học sinh có cách giải khác, lập luận đúng cho đủ điểm Đề số 3: Ma trận đề Chủ đề Cơ học Số điểm Nhiệt học Số điểm Quang học Số điểm Điện học Số điểm Tổng số câu Tổng điểm Tỉ lệ % Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Cấp độ thấp Cấp độ cao Cộng 1 1 1 10% 20% 3 30% 4 40% 20 100% Đề ĐỀ SỐ Môn VẬT LÝ Thời gian làm bài 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) Bài 1: (2,0 điểm) O Một AB đồng chất tiết diện có trọng lượng P A uốn thành hình chữ L hình vẽ Biết OB = 1/4OA a Tìm vị trí điểm treo I trên đọan OA để thăng B (OA nằm ngang) b Tại đầu B tác dụng lực F = POB có chiều sang phải (F nằm mặt phẳng hình vẽ) Tìm vị trí điểm treo I’ lúc này để thăng Bài 2: (2,0 điểm) Người ta trộn phần nước nhiệt độ t = 840C với hai phần nước nhiệt độ t’0 = 200C vào bình chứa để lượng nước nhiệt độ t (8) a Tính t Cho môi trường hấp thụ 10% nhiệt lượng thu vào b Bây người thả vào bình số bi thép giống đốt nóng đến nhiệt độ T = 1000C theo qui luật sau: Thả viên bi thứ có cân nhiệt, nhiệt độ bình là t1 = 440C gắp viên bi ra, thả viên bi thứ hai vào đến có cân nhiệt lại gắp ra; tiếp tục làm viên bi thứ n có cân nhiệt thì nước bình có nhiệt độ t n = 600C Tính n ? Cho có trao đổi nhiệt nước và các viên bi Bài 3: (2,0 điểm) Nguồn sáng là đĩa tròn tâm O1 có bán kính r1 = 12cm, đặt song song với màn và cách màn khoảng l = 100cm; đĩa chắn sáng hình tròn tâm O có bán kính r2 = 6cm đặt song song với màn; đường nối tâm O1O2 vuông góc với màn a Tìm vị trí đặt đĩa chắn sáng (vị trí O 2) để vùng bóng tối trên màn có đường kính d = 4cm Tìm diện tích vùng bóng nửa tối trên màn b Từ vị trí O2 câu a cần di chuyển đĩa chắn sáng nào để trên màn không còn vùng bóng tối ? Bài : (2,0 điểm) R1 C R2 Cho mạch điện hình vẽ Biết U = 6V không đổi; Rb là biến trở; R1 = 2,5 Ω ; R2 = 12,5 Ω ; R3 = 10 Ω Vôn kế V có điện trở lớn, bỏ qua điện trở các dây nối A R3 Rb B D a Xác định giá trị R b để số vôn kế là U CD = + U 1,5V b Tháo bỏ Rb và mắc vào đó điện trở R thì thấy số vôn kế sau: Khi điện trở R mắc nối tiếp thì vôn kế hiệu điện U v; điện trở R mắc song song thì vôn kế hiệu điện U ’v = 3Uv Tính R ? Khi mắc điện trở R thì vôn kế bao nhiêu ? Bài : (2,0 điểm) U Cho mạch điện hình vẽ Biết U = 12V không đổi; đèn M N Đ ghi 9V-9W; RMN là biển trở có giá trị toàn phần là R MN = 20 R A1 Ω ; bỏ qua điện trở các ampe kế A1, A2 và dây nối C A2 Đ a Xác định vị trí chạy C để đèn sáng bình thường b Dịch chuyển chạy phía M thì số các ampe kế thay đổi nào? Giải thích ? Hết Hướng dẫn chấm ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM - Môn VẬT LÝ - LỚP VÒNG II - Năm học 2010-2011 Bài Câu Nội dung - Vì đồng chất tiết diện nên POA đặt trung điểm C OA - Coi hệ thống là đòn bẩy có điểm tựa I, các lực tác dụng là P OA, A O C a P các cánh tay đòn tương ứng là IC và OI Đòn bẩy cân I OB 1,00 nên: POA IC = POB OI hay 4/5P(OA/2 - OI) = P/5.OI PO PO B A => OI = 0,4 OA Vậy I cách O đoạn 0,4OA B ’ - Gọi F là hợp lực POB và F theo qui tắc đường chéo H C O A hình vuông: BF’ = BF √ => F’ = F √ = (P √ )/5 K ’ I’ - Tại điểm treo I đòn bẩy thăng nên: 2.00 ’ ’ ’ ’ ’ ’ B P O POA I C = F I H Với I H = (I K √ )/2 = [(OI - OK) √ b F A PO F’ B Điểm 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 (9) 1,00 ]/2 = [(OI’- OA/4) √ ]/2; I’C = OA/2 - OI’ => (4P/5)( OA/2 - OI’) = (P √ )/5 [(OI’- OA/4) √ ]/2 => OI’ = 0,45OA Vậy I’cách O đoạn 0,45OA - Gọi m là lượng nước nóng thì 2m là lượng nước lạnh: Ta có a - mc(t0 – t) = 2mc(t – t’0) + 0,1.2mc(t – t’0) 1,00 - Thay số tính t = 400C - Gọi q1, q2 là nhiệt lượng cần để bi thép và nước bình tăng (hoặc giảm 10C) còn gọi là nhiệt dung vật - Lần bỏ bi thứ nhất: q1(T – t1) = q2(t1 – t) (1) q1(100 – 44) = q2(44 – 40) 14q1 = q2 q1 T − q1 t 1=q2 t −q t ⇔ (q1 +q2 )t 1=q T +q t+ q2 T − q2 T - Từ (1) => 0.25 0.25 0.50 0.50 0.25 ⇔ (q1 +q 2) t 1=q1 T + q2 t+q T −q T ⇔ (q 1+ q2 )t 1=(q1 +q 2) T + q2 t −q T (q + q )T +q t − q2 T q t − q2 T ⇒( q1 +q 2)t 1=(q 1+ q2 )T +q t − q2 T ⇒t 1= =T + q 1+ q2 q1 + q2 - Lần bỏ bi thứ hai: lý luận tương tự trên ta 2,00 b 1,00 q t −q T t =T + 2 ; thay t1 vào ta q1 +q q2 ¿ q 1+ q2 t =T +(t −T )¿ 0.25 q2 n 14 n ¿ ¿ 15 q + q2 - Lập luận bi thứ n, ta có ; thay số 60=100+(40− 100)¿ t n=T +(t − T ) ¿ 15 n ¿ =1,5 14 14 n ¿ = ⇒¿ 15 14 n ¿ ⇒¿ 15 ⇒ 40=60 ¿ 1,5 15 ¿ 15 ¿ 14 - Với n = 14 ; với n = ¿ ¿ ¿ ¿ ⇒¿ ¿ ⇒¿ - Vậy bỏ vào bình viên bi thứ thì nhiệt độ nước bình là 600C - Hình vẽ đúng, đủ ký hiệu A - KO3 = DO2 = HO1 = 6cm => HA= 6cm H và KE= 5cm; 2.00 a 1,50 ADH S ⇒ EDK => HD = ⇒ HD=60cm => O1O2 = KD+ HD 2+3 0.25 G 0.50 O B HD AH = = = KD EK 0.25 I D O C K E O F3 H 60cm - Vậy đặt đĩa chắn sáng cách nguồn sáng 60cm 0.50 - BDH S 0.50 GDK HD BH = = KD GK - Với HB = 18cm => GK = BH.2/3 = 12cm => GO3 = 18cm Diện tích vùng bóng nửa tối: S = π GO32 - π EO32 = 3,14( 182 – 22) = 1004,8cm2 - Ta có HO1 = DO2 = AH 6cm => DO2 = 1/2AO1 - AO1O3 có DO2 là đường trung bình nên b 0,50 O1O2 = O2O3 = 100/2 = 50cm G A H O B I D O C K 0.25 E O F3 H 0.25 (10) - Vậy phải dịch đĩa chắn sáng nguồn sáng 10cm thì trên màn không có bóng đen 0.25 - Mạch điện gồm: (R1 nt R2)// (R3 nt Rb) a 0,75 2,00 - Ta có : U AC R1 2,5 1 = = = ⇒U AC=U ⋅ =1V U CB R2 12 ,5 - UAD = UAC + UCD = 1+ 1,5 = 2,5V => IAD = Ib = UAD/R3 = 0,25A - Lại có Ub = U – UAD = – 2,5 = 3,5V => Rb = Ub/Ib = 14 Ω C R2 V R1 ; U2 = 5V A R3 + 0.25 Rb D B - U - Khi mắc nối tiếp điện trở R ta có ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt 2R ) 0.25 U AB = R 3+ 2R 10+2R 10 2R −50 UDC = UAC - UAD = UAC - I3.R3 = = (1) 10+2R 10+2R R - Khi hai điện trở R mắc song song ta có ( R1 nt R2 ) // ( R3 nt ); R − 100 - Lý luận trên, ta có: U’DC = (2) Theo bài ta có U’DC = 3.UDC 20+ R - Cường độ dòng điện qua R3 là I3 = b 1,25 0.25 0.25 - Từ (1) & (2) x2 + 40x – 500 = ; giải pt ta R = 10 - Khi có R thì UAD = UDB = 3V = UAC + UCD => Uv = UAD – UAC = – = 2V - Đặt RMC = x => RNC = 20 – x (), Iđ = P/U = 1A, Rđ = 9 - Đèn sáng bình thường nên: IMC + Iđ = ICN a 1,00 - Uđ/x + Iđ = (U - Uđ)/RCN 9/x + = 3/(20 – x) - Giải pt bậc tính x = 18 2,00 - Vậy C vị trí cho RMC = 18 thì đèn sáng bình thường 0.25 0.25 0.25 U A1 A2 M Đ N R C 0.25 0.25 0.25 x ⋅9 180+ 20 x − x +20 − x= x +9 x+ I R Rđ 108 U 12( x+ 9) MC đ I m= = = I =I => ; => = MC m R m 180+20x − x Iđ x x+ R đ 180+20x − x 108 108 108 108 = = = - I MC= 2 180+20x − x − ( x −20 x +100 −100 −180 ) − [ ( x −10 ) −280 ] 280− ( x −10 )2 0.25 - Khi C M x giảm (x – 10)2 tăng [280 - (x – 10)2 ] giảm IMC tăng số IA1 tăng 0.25 - Điện trở tương đương mạch: Rm = b 1,00 0.25 108x 108 = 180 +20 − x )tăng -Tương tự Iđ = 180+20x − x 180 + 20− x Khi C M x giảm ( x x 108 180 giảm số IA2 giảm + 20− x x + Lưu ý: 0.25 - Sai thiếu đơn vị trừ 0.25đ loại cho toàn bài -Học sinh có cách giải khác, lập luận đúng cho đủ điểm II PHẦN KẾT LUẬN Khả ứng dụng, triển khai kết Nhiều năm làm công tác đề thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên, các đề thân thiết kế biên soạn nhiều đồng nghiệp đánh giá phù hợp với yêu cầu, có hiệu sử dụng thi học sinh giỏi và tuyển sinh 10 chuyên THPT môn Vật lý 0.25 (11) Những kiến nghị, đề xuất Thiết nghĩ Bộ đề thi học sinh giỏi Vật lý lớp và tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên lý biên soạn kỹ lưỡng nên làm tư liệu kỳ thi chọn học sinh giỏi Vật lý lớp tuyển sinh vào lớp 10 THPT chuyên lý Tỉnh Người biên soạn Mai Khuê (12)