Khi người đứng trên tấm ván, phao bị dìm sâu thêm một đoạn h so với ban đầu, lực đẩy Ac-si-met tăng thêm, lực nâng đầu B do phao tác dụng lên tấm ván tăng thêm một lượng. f = d.S.h[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ
Câu 1 Gọi:
F0 là lực nâng mà phao tác dụng lên đầu B của tấm ván
P1 là trọng lượng của tấm ván
F0A là lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên phao
P0 là trọng lượng của phao Tấm ván cân bằng:
P1
F0=
AB
AM ⇔ P1 AM=F0 AB
F0=F 0 A − P0
Suy ra
P1 AM=AB.(F 0 A − P0) Khi người đứng trên tấm ván, phao bị dìm sâu thêm một đoạn h so với ban đầu Lực đẩy
Ac-si-met tăng thêm có độ lớn:
F A=(F0 A+S h d)
Lực nâng mà phao tác dụng lên đầu B của tấm ván là
F=F A − P0=(F0 A+S h d)− P0=F 0 A − P0+S h d
Tâm ván cân bằng ta có
P1 AM+ P x=F AB ⇔ P1 AM+P x=(F 0 A − P0)AB+S h d AB
⇔ P x=S h d AB
0,25
0,25
Trang 2x= d h S AB
10000 0,5 0 ,07 5
Cách khác:
Khi người đứng trên tấm ván, phao bị dìm sâu thêm một đoạn h so với ban đầu, lực đẩy
Ac-si-met tăng thêm, lực nâng đầu B do phao tác dụng lên tấm ván tăng thêm một lượng
f = d.S.h Tác dụng nâng của phần lực đẩy Ac-si-met tăng thêm cân bằng với tác dụng do trọng lực
của người gây ra trên tấm ván
f AB=P x
x= d h S AB
10000 0,5 0 ,07 5
0,25
0,25
Câu 2 a Gọi C1, C2 lần lượt là nhiệt dung riêng của nước ở trong bình A và của rượu ở bình B,
C3 là nhiệt dung riêng của chất làm quả cân
Khi nhúng quả cân vào bình B lần thứ nhất, ta có phương trình cân bằng nhiệt sau:
m3C3(74 – 24) = m2C2(24 – 20) m2C2 = 12,5 m3C3 (1)
Khi nhúng lại quả cân vào bình A, ta có:
m3C3(72 – 24) = mC1(74 – 72) mC1 = 24 m3C3 (2)
Khi nhúng quả cân trở lại bình B lần hai, tx là nhiệt độ sau khi có cân bằng nhiệt
Phương trình cân bằng nhiệt là:
m3C3(72 – tx) = m2C2(tx – 24) (3)
Thay (1) vào (3) ta có: tx 27,560C
b Khi đổ rượu ở bình B và quả cân vào bình A, thì nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là
T, ta có phương trình cân bằng nhiệt sau:
(mC1 + m3C3)(74 – T) = m2C2(T – 20) (4) Thay (1), (2) vào (4) ta được T = 560C
0,5
0,5
0,25 0,25
0,25 0,25
Câu 3 a Tính vận tốc trung bình:
Gọi vận tốc, khoảng thời gian chuyển động của ôtô như hình vẽ
Vận tốc trung bình của ôtô:
vtb=S
t=
S
t1+t2 Trong đó thời gian chuyển động nữa đoạn đường đầu :
t1=
S
2
v1=
S
2 v1
Thời gian chuyển động trên nữa đường cuối:
S
2=v2.t2
2+v3.t2
2 ⇔t2= S
v2+v3
0,25
0,25
Trang 3vtb= S
t1+t2=
S S
2 v1+
S
v2+v3
vtb=2 v1(v2+v3)
2 v1+v2+v3
vtb=2 80(60+40)
2 80+60+40≈ 61, 54 (km/h)
b Xác định vị trí và thời điểm gặp nhau
Cả hai xe đồng thời xuất phát tại A nên chúng không thể gặp nhau trên trên nữa đoạn đường đầu
Khi xe ôtô đến điểm C chính giữa đường đi thì mô tô đến M cách A
AM = v.t1 = 75.1= 75 km
Khi xe ôtô đến điểm D (hết đoạn đường có vận tốc v2 = 60km/h) với
AD=80+v2t2
2=80+v2
S 2(v2+v3)=80+60160
2(60+40)=128 km thì mô tô đã đi được đoạn đường
v (t1+t2
2)=v(2 v S1+
S 2(v2+v3))=75(1602 80+
160 2(60+40))=135 km
Do đó mô tô vượt ôtô vượt trên đoạn CD
Kể từ thời điểm xe ôtô đến điểm chính giữa C, khoảng thời gian để hai xe gặp nhau được tính
MN −CN=vt − v2t=(v − v2)t t= MN −CN
v − v2 =
5
15=
1
3h
Vậy thời điểm hai xe gặp nhau là 8h20 phút
Vị trí N mà xe gặp nhau cách A:
AN=AC+CN=AC+CN=80+60.1
3=100 km
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 4 a So sánh công suất tỏa nhiệt trên R:
Tỉ số công suất tỏa nhiệt trên R trong hai trường hợp K1 đóng, K2 mở và K1 mở, K2 đóng
là:
P R 1
P R 2=
RI12
RI22=
I12
I22
Tỉ số công suất trên toàn mạch trong hai trường hợp K1 đóng, K2 mở và K1 mở, K2 đóng là:
P1
P2=
U I1
U I2=
I1
I2⇒ I1
I2=
P1
P2=
60
Suy ra:
0,5
0,25
Trang 4P R 1
P R 2=
I12
I22=3
2
=9
b Tính công suất định mức của các đèn:
Liên hệ giữa công suất tỏa nhiệt trên R, công suất của đèn và công suất toàn mạch là:
P=P0+RI2⇒ RI2
=P − P0
Suy ra:
I12
I22=
P1− P0
P2− P0⇒ 9= 60− P0
20− P0
⇒ P0=15W
Tính hiệu điện thế U
Dòng điện qua mạch khi K1 đóng, K2 mở:
I=√P1− P0
R =√60 −155 =3 A Hiệu điện thế U:
P1=UI1
⇒U = P1
I1=
60
3 =20 V
c Công suất trên mạch khi cả hai khóa cùng đóng:
Điện trở của các đèn:
R d=P0
I2
R d 1=P0
I12=
15
32=
5
3Ω
R d 2=P0
I22
=15
12=15 Ω Điện trở tương đương của mạch khi cả hai khóa K cùng đóng
Rttn= R d 1 R d 2
R d 1+R d 2+R=
5
3 15 5
3+15 +5=6,5 Ω
Công suất tiêu thu trên mạch
P3=U2
Rtt=
202 6,5=61 , 54 W
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 5 a Hình vẽ
0,5
Trang 5Xác định vị trí của S’
Xét hai tam giác đồng dạng SIO và OH’S’ ta có
OH '
SI =
H ' S '
OI
và hai tam giác đồng dạng IOF’ và S’H’F’ ta có
H ' S '
H ' F ' OF' =
OH ' − OF'
OF' Suy ra:
OH '
OH ' − OF'
OH ' − 10
10
OH '=15 cm
Và
OH '
SI =
H ' S '
OI ⇒ H ' S '=OI OH '
SI
H ' S '=2 15
30=1 cm Vậy ảnh S’ của S cho bởi thấu kính cách thấu kính 15cm và cách trục chính 1cm
b Tính vận tốc trung bình của ảnh
Điểm sáng S di chuyển song song với trục chính đến vị trí S1 Thì ảnh S’1 di chuyển trên tia
qua IF’ từ vị trí S’ đến vị trí S’1
Áp dụng cách tính tương tự câu a ta xác định được vị trí của ảnh S’1 với:
OH’1 = 50cm, H’1S’1 = 8cm Ảnh S’1 di chuyển một đoạn:
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
Trang 6H1' S1' − H ' S '¿2
¿
8 −1¿2
¿
50 −15¿2+¿
¿
OH '1−OH '¿2+¿
¿
¿
S ' S '1=√¿
Vận tốc trung bình của ảnh S’1:
v = S
'
S1'
S ' S1'
IS-IS1
v0
=v0 S
'
S1'
IS-IS1=2
35 ,7 30− 12 ,5=4 , 08 cm/s