- Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là: Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau và phụ thuộc vào bước sóng hoặc màu của án
Trang 1bộ giáo dục và đào tạo
-kỳ thi tuyển sinh đh, cđ năm 2002
đáp án và thang điểm đề chính thức
môn Thi: vật lý
Chú ý: Các điểm 1/4* là phần điểm chấm thêm cho thí sinh chỉ thi hệ cao đẳng.
Câu 1: (1điểm)
- Máy quang phổ hoạt động dựa vào hiện tượng tán sắc ánh sáng ………
- Bộ phận thực hiện tán sắc là lăng kính ………
- Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là: Chiết suất của một môi trường
trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau và phụ thuộc vào
bước sóng (hoặc màu) của ánh sáng đó ………
1/4 1/4
1/2
Câu 2: (1điểm)
a) Khi một người hoặc một nhạc cụ phát ra một âm cơ bản có tần số f1 thì cũng
đồng thời phát ra các hoạ âm có tần số f2 = 2f1 , f3 = 3f1 , f4 = 4f1 v.v… ………
Nhạc âm thực tế phát ra là tổng hợp của âm cơ bản và các hoạ âm, vì thế không
thể biểu diễn được bằng một đường hình sin theo thời gian ………
b) Ngưỡng nghe là giá trị nhỏ nhất của cường độ âm có thể gây nên cảm giác âm.
Ngưỡng đau là giá trị lớn nhất của cường độ âm mà tai còn có cảm giác âm bình thường
và chưa gây cảm giác đau cho tai ………
Miền nằm giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau là miền nghe được của tai
Vì ngưỡng nghe và ngưỡng đau phụ thuộc vào tần số của âm nên miền nghe được phụ
1/4 1/4
1/4
1/4
Câu 3: (1điểm)
W toàn mạch = Wđ max =
2
12 , 0 10 2 2
CU2 ư10 2
= = 1,44.10-12 J ………
Máy thu thanh thu được sóng khi trong mạch chọn sóng xảy ra cộng hưởng: tần
số sóng tới bằng tần số riêng của mạch dao động: ………
L c 4
C LC 2
1 f
c f
2 2
2 0
π
λ
=
⇒ π
=
= λ
- Với λ = λ1 = 18.π m thì C1 =
6 2
8 2
2
10 2 ) 10 3 ( 4
) 18 (
ư
π
π
= 0,45.10-9 F
- Với λ = λ2 = 240.π m thì C2 =
6 2
8 2
2
10 2 ) 10 3 ( 4
) 240 (
ư
π
π
= 80.10-9F
Vậy: 0,45.10-9 F ≤ C ≤ 80.10-9F ………
1/4 1/4 1/4
1/4
Câu 4: (1điểm)
Giả sử có k1 lần phân rã α và k2 lần phân rã β, ta có phương trình chuỗi phân rã:
( ) ( )k Pb k
Th 1 42 2 0Z 20882
232
với z là điện tích của β, có giá trị +1 nếu là phóng xạ β+, hoặc -1 nếu là β-
Theo các định luật bảo toàn số khối và bảo toàn nguyên tử số ta có hệ phương trình:
+ +
=
+ +
=
82 zk k 2 90
208 k
0 k 4 232
2 1
2 1
………
Giải hệ, được: 6
4
208 232
k1 = ư = và z.k2 = - 4 Do k2 ≥ 0, nên z < 0 ………
Vậy: - đây là hạt β
có 6 lần phóng xạ α và 4 lần phóng xạ β- ………
1/4
1/4 1/4
1/4
Trang 2Câu 5: (1điểm)
1) Khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn: OCV = 12,5 + 37,5 = 50cm
Kính đặt sát mắt nên tiêu cự của kính: f = - OCV = - 50cm = - 0,5 m
⇒ Độ tụ kính: D =
5 , 0
1 f
1
ư
- Nếu kính là thấu kính hội tụ thì ảnh ảo sẽ nằm trước kính từ sát kính đến xa vô cùng
nghĩa là luôn có những vị trí đặt vật cho ảnh ảo nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt và
mắt luôn có thể nhìn rõ được những vật đó Đối với thấu kính phân kì thì ảnh của mọi vật
là ảo nằm trong khoảng từ kính đến tiêu điểm ảnh F ⇒ nếu F nằm bên trong điểm cực
cận thì mắt không thể nhìn rõ được bất kỳ vật nào:
OF < OCC ⇒ - f < 12,5cm ⇒ f > - 12,5cm = - 0,125m
⇒ D =
125 , 0
1 f
1
ư
< = -8 đi ốp
Vậy khi đeo kính có độ tụ D < - 8 đi ốp thì người này sẽ không thể nhìn thấy rõ bất kỳ
2) Khi gương lùi đến vị trí mà ảnh của mắt trong gương hiện lên ở điểm cực cận CC thì
mắt phải điều tiết tối đa, tiêu cự của thuỷ tinh thể nhỏ nhất Khi đưa ra xa, khoảng cách
giữa mắt và ảnh tăng lên do đó tiêu cự của thuỷ tinh thể tăng dần để ảnh hiện rõ nét trên
võng mạc Khi ảnh hiện lên ở điểm cực viễn CV thì mắt không phải điều tiết, thuỷ tinh
thể có tiêu cự lớn nhất ………
ảnh qua gương phẳng có độ cao luôn bằng vật, đối xứng với vật qua gương không phụ
thuộc vào khoảng cách từ vật đến gương Tuy nhiên góc trông ảnh giảm vì khoảng cách
từ ảnh đến mắt tăng lên ………
1/4
1/4
1/4
1/4
Câu 6: (1điểm)
Vật m chịu 2 lực tác dụng: trọng lực P và lực đàn hồi của lò xo
ở vị trí cân bằng (VTCB) lò xo giãn ∆l, ta có phương trình:
P = F0 ⇒ mg = k∆l ⇒ ∆l = 0,025m 2,5cm
100
10 25 , 0 k
mg
=
=
Phương trình dao động có dạng: x = Asin(ωt + ϕ)
Tần số góc: 20
25 , 0
100 m
k
=
=
=
ở thời điểm thả vật thì lò xo giãn 7,5cm tức là cách VTCB một đoạn là 7,5 - 2,5 = 5cm
và nằm về phía âm của trục toạ độ, do đó ở thời điểm t = 0 vật có:
li độ: x = Asinϕ = -5cm
vận tốc: v = ωAcosϕ = 0
⇒ A = 5cm và ϕ = - π/2
Do đó phương trình dao động là x = 5sin(20t - π/2) (cm) ………
Các thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng (vật có li độ x = 2,5 cm) là nghiệm
của phương trình 5sin(20t - π/2) = 2,5 ………
⇒ sin(20t - π/2) = 0,5
) s ( 10 / k /15 t
) s ( 10 / k /30 t
2k /6 5 /2 -20t
2k /6 /2 -20t
2 2
1 1
2 2
1 1
π + π
=
π + π
=
⇒ π + π
= π
π + π
= π
⇒
với k1, k2 = 0, 1, 2, (do t ≥ 0)
Lần đầu tiên vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng ứng với giá trị nhỏ nhất của t, tức là:
1/4
1/4 1/4
1/4
m
k
O
F 0
+
P
Trang 3Câu 7: (1điểm)
Theo công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:
ư λ
=
⇒ +
=
hc m
2 v
v m 2
1 A hc
e max
0
2 max 0
Thay số: 3.10 4.10 m/s
10 533 , 0
10 3 10 625 , 6 10 1 , 9
2
6
8 34 31
max
ư
ư
ư
Khi êlectrôn chuyển động trong từ trường đều có Br
hướng vuông góc với vr thì nó chịu tác dụng của lực Lorenxơ FL có độ lớn không đổi và luôn vuông góc với vr, nên êlectrôn
chuyển động theo quỹ đạo là tròn và lực FL đóng vai trò lực hướng tâm:
eB
v m r r
v m F Bve
2 e ht
Như vậy những êlectrôn có vận tốc v0max sẽ có bán kính quỹ đạo cực đại: r = R
10 75 , 22 10 6 , 1
10 4 10 1 , 9 eR
v m
3 19
5 31 max
0
ư
ư
ư
=
=
1/4
1/4
1/4
1/4
Câu 8: (1điểm)
1) ảnh của vật sáng AB qua gương cầu lồi là ảo, nằm sau gương, cùng chiều vật Như
vậy: d' < 0 và k > 0 Vậy khoảng cách giữa ảnh và vật: ………
L = 60cm = d + |d'| = d - d' Còn k =
d
' d
ư = 0,5 ………
⇒ d = 40cm, d' = - 20cm ⇒ fg = 40cm
) 20 ( 40
) 20 (
40 ' d d
'
ư +
ư
=
Vẽ ảnh: ………
2) Sơ đồ tạo ảnh:
Khi dịch chuyển vật AB, điểm B dịch chuyển trên đường thẳng song song với trục chính,
tia tới đi từ B song song với trục chính không đổi, nên tia ló của nó qua hệ cũng không
đổi và luôn đi qua ảnh B3 Mà ảnh có độ cao không đổi tức là B3 dịch chuyển trên đường
thẳng song song với trục chính Vậy hệ thấu kính gương này có tính chất: chùm tia tới
song song với trục chính (tương đương với một vật ở xa vô cùng) cho chùm tia ló song
song với trục chính (tương đương với ảnh cuối cùng ở xa vô cùng) ………
⇒
ư
=
=
ư
=
=
⇒
∞
=
∞
=
' 2 k
3
2 k
' 1 '
3
1
d a f d
d a f d d
d
⇒
40 d
d 40 f
d
f d d d
2
2 g
2
g 2 '
2
ư
=
ư
=
ư
=
= cm 80 d
0 d
2 2
- Với d2 = 0 thì: fk = a - d2 = 20cm
- Với d2 = -80cm thì: fk = a - d2 = 20 - (-80) = 100cm ………
1/4* 1/4* 1/4 1/4
1/4
1/4
A1B1 G A2B2
O
A3B3
d1 d1' d2 d2' d3 d3'
A B
A '
B '
F O
Trang 4Câu 9: (1điểm)
1) Khi mắc ampe kế vào M và N thì đoạn mạch gồm C và R2 bị nối tắt, trong mạch chỉ
còn R1 nối tiếp với L, dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế ⇒ ϕ = 600
P = UIcosϕ ⇒ U = 120V
5 , 0 3 , 0
18 cos
I
P
=
=
R1 = P/I2 = 18/0,32 = 200Ω ………
3 200 3 R Z 3 R
Z
1
=
⇒ L = 3H 0,55H
f 2
ZL
≈ π
=
2) Kí hiệu UAM = U1, UMN = U2 = 60V Vẽ giản đồ véc tơ Theo định lý hàm số cosin:
V 3 60 5 , 0 60 120 2 60 120 60
cos UU 2 U U
I2 = U1cos600/R1 = 60 3.0,5/200=0,15 3A
Các tổng trở:
ZPQ = + = = Ω
3
400 I
U Z
R
2
2 2 C 2
Z =
3
800 I
U ) Z Z ( ) R
R
(
2
2 C L 2 2
3
800 )
Z 3 200 ( )
R
200
( + 2 2 + ư C 2 = (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) thu được:
R2 = 200Ω; ZC = 200/ 3Ω
⇒ F 1,38.10 F
4
10 3 fZ
2
1
4
C
ư
ư
≈ π
= π
1/4* 1/4 1/4*
1/4
1/4
1/4
Câu 10: (1điểm)
1) So sánh sự phóng xạ và sự phân hạch:
Có 2 điểm giống nhau quan trọng:
+ Đều là các phản ứng hạt nhân ………
+ Đều là phản ứng toả năng lượng ………
Có 2 điểm khác nhau quan trọng:
+ Phóng xạ xảy ra tự động không phụ thuộc vào các điều kiện khách quan bên ngoài và
không điều khiển được, còn phân hạch có thể xảy ra hoặc không xảy ra phụ thuộc vào
việc hạt nhân nặng có hấp thụ được nơtrôn hay không Phân hạch có thể xảy ra phản ứng
dây chuyền, còn phóng xạ thì không xảy ra dây chuyền được ………
+ Các hạt tạo ra trong mỗi phóng xạ là xác định, còn sản phẩm của những phân hạch
khác nhau của cùng một đồng vị lại có thể khác nhau và không xác định ………
2) Năng lượng toả ra của phóng xạ 23492 U→42He+23090Thlà:
E = (M0 - M)c2 = (mU - mTh - mα)c2
Từ định nghĩa của độ hụt khối:
∆mU = 92mp + (234 - 92)mn - mU ⇒ mU = 92mp + 142mn - ∆mU
Tương tự: mTh = 90mp + 140mn - ∆mTh; mα = 2mp + 2mn - ∆mα
⇒ E = ∆mαc2 + ∆mThc2- ∆mU c2 = Aαεα + AThεTh - AUεU ………
Trong đó: εα, εTh,εU và Aα, ATh,AU tương ứng là các năng lượng liên kết riêng và số khối
của các hạt α, Th230 và U234
Thay số: E = 4.7,1 + 230.7,7 - 234.7,63 = 13,98 ≈ 14MeV ………
1/4* 1/4
1/4* 1/4
1/4
1/4
I
UL
U
UR2
UR1
U1
U2
UC
60 0
60 0
O