ĐÁP ÁN MÔN LÝ 10 CHUYÊN TPHCM

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊNTHÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Thang điểm và đáp án

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ

Môn thi: VẬT LÝ

Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề

Thang điểm và đáp án

Bài 1: (4 điểm)

Khi nhúng hộp vào nước thì không khí trong hộp bị nén lại do nước dâng lên

Kí hiệu S là diện tích đáy hộp, p0, h0 và p1, h1 là áp suất và chiều cao cột không khí trong hộp trước

và sau khi nhúng hộp vào nước

Theo đề bài ra: p0Sh0 = p1Sh1 Suy ra p0h0 = p1h1 (1)

Để đơn giản ta tính áp suất theo đơn vị mét cột nước, khi đó:

p0 = 76 cmHg = 0,76 × 13,6 = 10,3 (mét cột nước)

p1 bằng áp suất tại mặt nước trong hộp

Vậy: p1 = p0 + 18,6 + h1 = (28,9 + h1) (mét cột nước)

Thay giá trị của p0 và p1 vào (1) ta được:

10,3.3 = (28,9 + h1)h1→ 2

1

h + 28,9 h1 – 30,9 = 0

Giải phương trình này ta được nghiệm (loại nghiệm âm) : h1≈ 1 m

Vì hộp có thành mỏng nên bỏ qua trọng lượng của nó Do đó lực nâng tác dụng lên hộp chính là lực đẩy Acsimét do nước tác dụng vào khối không khí trong hộp, lực này bằng trọng lượng khối nước do không khí trong hộp chiếm chỗ

Vậy : F = 10 Dn.Vkk = 10.1000.1.1.1 = 10 000 N

Bài 2: (4 điểm)

• Trường hợp 1: Lượng nước đá trong bình nhiệt lượng kế là m1 = 0,5 kg

Nhiệt lượng cần để làm lượng nước trên tăng nhiệt độ từ t1 = –20oC đến 0oC là:

Q1 = m1.c1.[0 – (–20)] = 0,5.2100.20 = 21 kJ

Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn lượng nước đá trên là:

Q2 = m1.λ = 0,5.340.103 = 170 kJ

Nhiệt lượng tỏa ra để lượng hơi nước được đưa vào bình nhiệt lượng kế ngưng tụ, giảm nhiệt

độ từ 1000C đến 00C là:

Q3 = m2.L + m2.c2.(100 – 0) = 0,06.2,2.106 + 0,06.4200.100 = 157,2 kJ

Vì Q1 < Q3 < Q1 + Q2 nên lượng hơi nước đưa vào chỉ đủ làm lượng nước đá tăng nhiệt độ từ –

20oC đến 0oC và nóng chảy một phần Khi đó nước trong bình nhiệt lượng kế tồn tại cả ở thể rắn

và thể lỏng nên nhiệt độ trong bình là 0oC

• Trường hợp 2: Lượng nước đá trong bình nhiệt lượng kế là m1 = 0,3 kg

Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn lượng nước đá trên từ –20oC là:

Q4 = m1.c1.[0 –(–20)] + m1.λ = 0,3.2100.20 + 0,3.340.103 = 114,6 kJ

Vậy Q3 > Q4 nên lượng nước đá trong bình tan hoàn toàn

Vậy lượng nước có trong bình nhiệt lượng kế là (m1 + m2)

Gọi t0C là nhiệt độ trong bình nhiệt lượng kế sau khi có cân bằng nhiệt Nhiệt lượng cần để làm lượng nước có trong bình nhiệt lượng kế lúc này tăng từ 0oC đến toC:

Ta cĩ: Q5 = Q3 – Q4⇔ 1512.t = 157200 – 114600 ⇒ t = 28,2oC.

Vậy nếu lượng nước đá trong bình nhiệt lượng kế là 0,3 kg thì sau khi xảy ra cân bằng nhiệt, nhiệt

độ trong bình là 28,2oC

Bài 3: (4 điểm)

Dựng B′C′ là ảnh của BC qua gương

Để người quan sát nhìn thấy cả bức tường sau gương thì mắt đồng thời phải nhìn thấy ảnh B′ và

C′ Muốn vậy mắt M phải đĩn nhận được các tia phản xạ từ gương của các tia tới xuất phát từ B

và C

Gọi I, K lần lượt là giao điểm của B′M′ và C′M với AD Do đĩ chiều cao nhỏ nhất của gương là đoạn IK

∆HKM ∽ ∆DKC′ ⇔ HKKD = HM

DC ′ = L

l

(1)

∆HMI ∽ ∆AB′I ⇔ HI

IA =

HM

AB ′ = L

l

(2)

Từ (1) và (2), áp dụng tính chất dây tỉ số bằng nhau ta được:

HK

KD =

HI

IA =

HK HI

KD IA

+ + = L

l

⇔ KD IAIK+ =

L

l

⇔ ADIK = L +

l

l ⇔ IK = H

L +

l.

l

Vậy chiều cao nhỏ nhất của gương : IK = H

L +

l.

l

Bài 4: (4 điểm)

Gọi hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là U

– Khi khĩa K đĩng:

+ Cường độ dịng điện qua ampe kế A2 là: Iđĩng =

U

U

U 2R(a)

+ Cường độ dịng điện qua ampe kế A1 là:

IA1 = I1 – I2 = 13 đóng

1

R I

24 đóng 2

R I

4 2

5 5

 − 

 .Iđĩng =

U

H C D

M H

I

K

C ′

l

A1

A2

IA1

1 I2

⇒ Iđóng = 5

2IA1 = 3 A – Khi khóa K ngắt, cường độ dòng điện qua ampe A2 là:

Ingắt =

U

U

⇒ Ingắt = 25

12.IA1 = 2,5 A

Bài 5: (4 điểm)

Cường độ dòng điện định mức của mỏ hàn là:

Id = P

U =

50

110 =

5

11 A = 0,4545 A

Nếu I > Id mỏ hàn bị hỏng, còn I < Id mỏ hàn nóng kém

mức bình thường

r =

2

U

P =

2

110

50 = 242 Ω

Để mỏ hàn nóng bình thường thì UAC = 110 V

Do đó UCB = U – UAC = 220 – 110 = 110 V = UAC

Nhưng AC

CB

U

rI

R I = 110110 ⇒ Rđ = r = 242 Ω Mặt khác công suất của đèn là Pđ =

2 ñ ñ

U

2

220

242 = 200 W (1)

Vậy để mỏ hàn nóng bình thường dùng ở hiệu điện thế 220 V thì phải mắc nối tiếp với nó một bóng đèn 220 V – 200 W

- Nếu dùng bóng đèn 220 V có công suất P > P4 = 200 W thì theo (1) điện trở của đèn là :

R < 242 Ω nên UCB < 110 V và UAC > 110 V: mỏ hàn bị cháy

- Ngược lại dùng đèn có công suất P < 200 W thì :

R > 242 Ω và UCB > 110 V còn UAC < 110 V : mỏ hàn sẽ nóng kém mức bình thường

U

220 V