Đáp án HSG Tinh Phú Thọ 2011

nhiệt độ của cả hai nhiệt lượng kế và nhiệt kế sẽ dần tới một giá trị chung.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ CHÍNH THỨC

MÔN : VẬT LÍ

Bài 1

4

điểm

1) Gọi khối lượng, khối lượng riêng của quả cầu A, B lần lượt là: m1, D1,

m2, D2

Điều kiện cân bằng: P1 = FA⇔ 10m1 = 10Dn.0,25V ⇒ m1 = 0,025kg

0,5

2) a) Lực tác dụng lên quả cầu A: P1, T1 và FA1

Điều kiện cân bằng: FA1= T1 + P1 (1)

FA2+ T2 = P2 (2)

Trong đó T1 = T2 = T

0,5

Từ (1) và (2) ta có: FA1 + FA2 = P1 + P2

⇔ 10DnV + 10Dn.V/2 = 10D1V + 10D2V (3)

⇒ D2 = 1250kg/m3

0,75

b) Lực tác dụng vào quả cầu A: F’A1; F”A1; T’ và P1

trong đó: F’A1; F”A1 lần lượt là lực đẩy Acximet do dầu, nước tác dụng

vào quả cầu A

Lực tác dụng lên quả cầu B: P2, T’ và FA2

Điều kiện cân bằng: F’A1 + F”A1= T’ + P1 (4)

FA2+ T’ = P2 (5)

0,5

Từ (4) và (5) ta có: F’A1 + F”A1 + FA2 = P1 + P2

⇔ 10DdVx + 10DnVx + 10DnV = 10(D1 + D2)V

3

x

D D D

D D

+ −

+

0,75

Bài 2

4

điểm

a) Gọi nhiệt dung của nhiệt lượng kế 1 và chất lỏng chứa trong nó là q1,

của nhiệt lượng kế 2 và chất lỏng chứa trong nó là q2 , của nhiệt kế là q3

Phương trình cân bằng nhiệt khi nhúng nhiệt kế vào nhiệt lượng kế 1 lần

thứ hai là: (80 - 78).q1 = (78 - 16).q3

=> q1 = 31 q3 (1)

0,75

Phương trình cân bằng nhiệt khi nhúng nhiệt kế vào nhiệt lượng kế 2

lần thứ hai là: (78 - 19).q3 = (19 - 16).q2

=> q2 = 59/3 q3 (2) 0,75 Gọi số chỉ nhiệt độ cân bằng của nhiệt kế ở lần nhúng tiếp theo là t, có:

(78- t).q1 = (t - 19).q3 (3)

Từ (1) và (3) ta tính được t = 76,160C

0,75

b) Bản chất của hiện tượng trong bài là mỗi lần nhúng nhiệt kế vào nhiệt

lượng kế 1 nó được truyền cho một nhiệt lượng và khi nhúng vào nhiệt

lượng kế 2 nhiệt kế lại truyền đi một nhiệt lượng Cứ thế rất nhiều lần,

0,5

Trang 1/4

nhiệt độ của cả hai nhiệt lượng kế và nhiệt kế sẽ dần tới một giá trị

chung

Gọi nhiệt độ cân bằng mà nhiệt kế chỉ sau một số rất lớn lần nhúng là tx

Ta có: (q1 + q3)(78 - tx) = q2.(tx - 16) (4) 0,75

Bài 3

5,5

điểm

1) K mở

- Ampe kế 1 chỉ : I1 = U/(R1 +R2) = 0,82 A

- Ampe kế 2 chỉ : I2 = U/Rb = 0,41 A

- Ampe kế 3 chỉ 0

0,75

2) K đóng

a) Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng:

R1/ REC =R2 /RCF = (R 1 + R 2 ) /R b => R EC = R 1 R b / ( R 1 + R 2 ) = 36Ω

 REC / Rb = 3/5

Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF

0,75

b) Hai ampe kế A1 và A2 chỉ cùng giá trị

UAC = I1 R1 = I2 REC vì I1 = I2 nên R1 = REC = 18Ω, RFC = 42Ω

Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10

1,0

RAB = RAC + RCB = R1 REC/ (R1 + REC) + R2 RFC/ (R2 + RFC) = 55/3Ω

Số chỉ của ampe kế A1 và A2 là I1 = I2 = I/2 = U/2RAB = 0,672A 0,5 c) Hai ampe kế A1 và A3 chỉ cùng giá trị

Trường hợp 1: Dòng qua A3 chạy từ D đến C

I1 = I3 => I R2 = I1 – I3 = 0 => UCB = 0

Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F

Khi đó I1 = I3 = 1,369A

1,0

Trường hợp 2: Dòng qua A3 chạy từ C đến D

I R2 = IR1 + I3 = 2 IR1 = 2I1

UAC = I1 R1 = I2 REC => I1/I2 = REC/ 18 (1)

0,25

UCB = IR2 R2 = ICF RCF với RCF = 60 - REC

I R2 =2 I1 và ICF = I2 - I3 = I2 - I1

=> 2I1/( 60 - REC) = (I2 - I1)/ 12 = 2I2/ (84- REC)

=> I1/ I2 = ( 60 - REC)/ (84- REC) (2)

0,25

Từ (1) và (2) ta có : R2

EC - 102REC + 1080 = 0

K

R1 D

C

R2

A1

A3

B A

Trang 2/4

A 2

F E

 Khi đó UAB = I1 R1 + IR2 R2 = I1 R1 + 2I1 R2

 I1 = U/ 42 = 0,587 A

Vậy khi con chạy ở vị trí sao cho REC / Rb = 1/5 thì ampe kế A1 và A3 chỉ

cùng giá trị 0,587A

0,5

Bài 4

2,5

điểm

a) Ta có I = U/ (R + r) = 10/ (R + 1)

Công suất của máy sấy là P = R.I2

 P = 100R/ (R2 + 2R + 1)

 PR2 + 2(P – 50)R + P = 0

 Thay P = 10W ta có R2 - 8R +1 = 0

0,5

Giải phương trình ta được hai giá trị của R là R1 = 7,9Ω và R2 = 0,13Ω 0,5

b) Để phương trình PR2 + 2(P - 50)R + P = 0 có nghiệm thì

Vậy chỉ có thể nâng công suất tối đa của máy sấy lên 25W khi mắc vào

nguồn điện này nên không thể nâng công suất của máy lên 27W được

0,25

Bài 5

4

điểm

a) - Thấu kính L là thấu kính hội tụ vì vật thật cho ảnh thật

- Nêu được cách xác định quang tâm O, tiêu điểm F

- Hình vẽ

0,5

b) ∆ AOB ~ ∆ A1OB1 => A1B1 / AB = OA1/ OA => OA = 2 OA1

Mà OA + OA1 = AA1 = 90cm vậy OA = 60cm, OA1 = 30cm

c) Tương tự như trên sử dụng hai cặp tam giác đồng dạng tính được

OA1 = 40cm, OA = 60- 20 = 40cm

Vậy ảnh đã dịch đi một đoạn là 40- 30 = 10cm ra xa thấu kính

1,0

Trang 3/4 L

B1

B

O I

F

F ’

d) - Hình vẽ

* Vị trí các ảnh:

A1B1 là ảnh thật cách gương 10cm

A2B2 là ảnh ảo sau gương và cách gương 10cm

A3B3 là ảnh thật, phía trước thấu kính và cách thấu kính 100/3 cm

0,5

0,25 0,25 0,25

Ghi chú: - Thí sinh có thể giải các bài toán theo các cách khác nhau nếu kết quả đúng thì

cho điểm tương ứng ( từng phần hoặc cả bài theo phân phối điểm ở trên)

- Nếu sai hoặc thiếu đơn vị từ 1 đến 2 lần trừ 0,25 điểm, nếu từ 3 lần trở lên trừ 0,5 điểm

- Điểm toàn bài không làm tròn

-Hết -Trang 4/4

B

x

y

A

B 1

A 1

O

I

G

A 2

B 2

B 3

A 3