Đáp án đề thi tuyển sinh vào Lớp 10 THPT chuyên Bắc Giang môn Vật lý - Năm học 2018-2019 - Sở giáo dục và đào tạo Bắc Giang

Nội dung text: Đáp án đề thi tuyển sinh vào Lớp 10 THPT chuyên Bắc Giang môn Vật lý - Năm học 2018-2019 - Sở giáo dục và đào tạo Bắc Giang

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM BẮC GIANG BÀI THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN BẮC GIANG NĂM HỌC 2018 - 2019 HDC CHÍNH THỨC MÔN THI: VẬT LÝ (Bản HDC có 06 trang) Ngày thi: 07/6/2018 CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM P Gọi lực kéo vật nặng là F, công suất của xe là P, ta có: P F.v F v P 700 + Trên đoạn AB của đồ thị, lực kéo là F 1 3500 N. 0,25 1 v 0,2 P 800 + Trên đoạn CD của đồ thị, lực kéo là F 3 4000 N. 3 v 0,2 Tính khối lượng của khối trụ Trên đồ thị hình 2, ta thấy quá trình kéo vật nặng gồm 3 giai đoạn: + Giai đoạn 1: Trên đoạn AB, vật được kéo từ đáy sâu lên tới mặt nước. Gọi khối lượng của khối trụ là m, lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật là F A ; trong quá trình này ta có: 10m = F + F (1) 1 A 0,5 1 + Giai đoạn 2: Trên đoạn BC, vật nặng rời dần khỏi mặt nước. Trong quá trình này lực đẩy Ác-si- mét giảm dần từ FA tới 0, lực kéo ô tô ngày càng tăng. + Giai đoạn 3: Trên đoạn CD, vật đã hoàn toàn rời khỏi mặt nước tiếp tục đi lên. Trong giai đoạn này, ta có: 10m = F3 = 4000 N (2) 4000 m 400kg. Vậy, khối lượng vật nặng hình trụ là 400 kg. 0,25 10 Tính khối lượng riêng của khối trụ Câu 1 - Từ (1) và (2), ta được: 4000 = 3500 + FA FA = 500 N. - Gọi thể tích của khối trụ là V và khối lượng riêng của nước là D thì (3 điểm) 0,5 FA FA 10DV V 2 10D 500 - Thay số: V 0,05 m3. 10.1000 0,5 m 400 - Khối lượng riêng của khối trụ là D 8000kg / m3. v V 0,05 Tính áp lực của nước lên mặt trên của khối trụ trước khi kéo khối trụ lên - Thời gian kéo vật từ lúc bắt đầu vật rời khỏi mặt nước đến khi rời hoàn toàn khỏi mặt nước là t1 = 60 – 50 = 10 s. - Độ cao của khối trụ là h = v.t1 = 0,2.10 = 2 m. 0,5 V 0,05 - Diện tích tiết diện ngang của khối trụ là S 0,025m2. 3 h 2 - Từ đoạn AB của đồ thị ta thấy thời gian từ lúc bắt đầu kéo vật lên đến khi vật chạm mặt nước là t2 = 50 s. Vậy mặt trên của khối trụ cách mặt nước một đoạn là H: H = v.t = 0,2.50 = 10 m. 2 0,5 - Áp suất của nước tại độ sâu H là p = 10DH. Do đó, áp lực tác dụng lên mặt trên khối trụ trước khi kéo vật là Q = p.S = 10DHS. - Thay số: Q = 10.1000.10. 0,025 = 2500 N. - 1/6 -
2. Tìm hệ thức liên hệ giữa r, R1 và R2. 2 2 U U 1 Ta có: P0 = .R1 = .R 2 0,5 r + R1 r + R 2 2 Khai triển, rút gọn ta được: r = R1R2 (1). 0,5 Điều chỉnh biến trở để R = R 0 thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở lớn nhất. Tìm R0 và biểu thức công suất lớn nhất đó. 2 U U2 Công suất toả nhiệt trên biến trở là: P = .R = 2 r + R r 0,25 + R R Công suất lớn nhất khi mẫu số nhỏ nhất. 2 r Theo bất đẳng thức Cô-si, ta có: + R 2 r . 0,25 R Câu 2 (3 điểm) r r R R r = R. 0,25 R min R U2 Vậy, công suất cực đại: P = (2) 0,25 max 4r Biết I1 = 1A, I2 = 4A và P0 = 16W. Tìm hiệu điện thế của nguồn và công suất lớn nhất toả ra trên biến trở. 2 P1 2 P2 Ta có: P1 I1 R1 R1 2 16 ; P2 I2R 2 R 2 2 1 0,25 I1 I2 3 Từ (1), ta có: r R1R 2 16 4 0,25 U I1 U I1(R1 r) 1(16 4) 20V 0,25 R1 r U2 202 Công suất cực đại: P 25W . 0,25 max 4r 4.4 Xác lập mối liên hệ giữa q1 với q2. + Gọi q1, q2 là nhiệt lượng cần cung cấp để một viên bi, bình nước tăng thêm 10C. + Sau khi thả viên bi thứ nhất vào nước ta có phương trình cân bằng nhiệt: 0,5 1 T t1 q1(T t1) q2 (t1 t0 ) q2 q1 (1) t1 t0 120 44 Thay số, ta được: q q 19q 0,5 2 44 40 1 1 Câu 3 (3,5 điểm) Thả tới viên bi thứ n, xác định nhiệt độ cân bằng t n của nước trong bình, 0 biết tn < 100 C. Từ phương trình (1), suy ra: q1T q2t0 q1T q2T q2T q2t0 2 t1 q1 q2 q1 q2 0,25 (q1 q2 )T (t0 T)q2 q2 t1 T (t0 T) (2) q1 q2 q1 q2 - 2/6 -
3. Làm tương tự như trên sau khi thả viên bi thứ hai vào bình ta có nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là 0,25 q2 t2 T (t1 T) (3) q1 q2 Thay t1 từ (2) vào (3) rồi rút gọn, ta được: 2 q2 0,5 t2 T (t0 T) q1 q2 + Làm tương tự như trên, sau khi thả viên bi thứ n vào bình thì nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là n q2 tn T (t0 T) 0,5 q1 q2 n 19 + Thay số, ta được: tn 120 80 20 Khi thả tới viên bi thứ bao nhiêu thì nước trong bình bắt đầu sôi? 0 Nước bắt đầu sôi khi tn = 100 C, ta có: n n 19 20 0,5 tn 120 80 100 4 20 19 27 3 20 + Với n = 27 thì 3,996 4 Vậy, nước chưa sôi. 19 28 0,5 20 + Với n = 28 thì 4,2 4 Vậy, nước bắt đầu sôi khi ta thả viên bi 19 thứ 28. Biết dây OA hợp với bức tường góc α là góc lớn nhất mà vật còn nằm 1 cân bằng. Hãy nêu, phân tích các lực tác dụng vào vật, biểu diễn trên hình vẽ và cho biết điểm đặt của phản lực do tường tác dụng lên vật. ur ur Các lực tác dụng vào vật: Trọng lực P , phản lực N của tường, lực ma sát r ur 0,5 Fms , lực căng dây T . ur - Khi góc α lớn nhất thì phản lực N đặt tại D. O ur r T α T2 Fms Câu 4 T1 A (3 điểm) D ur 1a N G C B ur 0,5 P - Lưu ý: ur + Trường hợp vẽ N có điểm đặt tại trung điểm của CD, không giải thích thì trừ 0,25 điểm. ur + Trường hợp vẽ N có điểm đặt tại trung điểm của CD, lập luận góc α lớn ur nhất thì phản lực N đặt tại D thì cho điểm tối đa. - 3/6 -
4. Tính lực căng của dây và lực do tường tác dụng lên vật. + Xét trục quay qua D và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. a P + Điều kiện cân bằng mô men: T.acosα = P. T = . 0,5 1b 2 2cosα Điều kiện cân bằng lực theo phương vuông góc với tường: P 0,5 N = Tsinα = .tanα 2 Dây OA có thể có chiều dài lớn nhất là bao nhiêu nếu lực ma sát mà tường tác dụng lên vật không vượt quá 0,5 lần độ lớn phản lực do tường tác dụng lên vật? Dây OA ngắn nhất khi góc α lớn nhất: P P + Lực ma sát: F = P - Tcosα = P - = ms 2 2 P + Phản lực: N = .tanα = F .tanα 0,5 2 ms AD a 2 + Xét tam giác ODA: tanα = = OD l 2 - a 2 1 Mặt khác, theo đầu bài: F 0,5N = F tanα , suy ra: ms 2 ms a a 5 tanα 2 2 l 0,5 l 2 - a 2 2 a 5 Vậy l = . max 2 Xác định tiêu cự của thấu kính và vị trí ban đầu của vật. 1 1 1 df + Ở vị trí 1 (Ban đầu): d ' (1) d d ' f d f 0,5 1 1 1 ' d1f + Ở vị trí 2 (Lúc sau): ' d1 (2) d1 d1 f d1 f Vì vật và ảnh dịch chuyển cùng chiều, khoảng cách vật đến ảnh không đổi nên khi vật dịch lại gần thấu kính 30 cm thì ảnh ra xa thấu kính cũng 30 cm. Ta có: ' d1 d 30 ; d1 d ' 30 thay vào (2), ta được: (d 30)f Câu 5 1 d ' 30 (3) (3,5 điểm) d f 30 Thay (1) vào (3), ta được: 0,5 df (d 30)f 30 df 10d 30f 0 (4) d f d f 30 A B d d' d f Theo đề bài ta có: 2 2 1 . 2 4 A B d d f 30 0,5 1 1 d1' 2 d 40 f (5) + Vì vật sáng là vật cho ảnh thật nên là thấu kính hội tụ. + Từ (4) và (5), giải ra ta được: f = 20 cm; d = 60 cm. 0,5 - 4/6 -
5. Từ vị trí ban đầu của vật và thấu kính để được ảnh cao bằng 2 lần vật thì phải dịch chuyển vật dọc theo trục chính theo chiều nào và dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu? d' f k 2 . Để ảnh cao bằng 2 lần vật thì k = 2. 0,5 d2 d2 f 2 f + Với k = -2 2 d2 = 30 cm. d2 f 0,5 Vậy phải dịch chuyển vật lại gần thấu kính một đoạn d = 30 cm. f + Với k = +2 2 d2 = 10 cm. d2 f 0,5 Vậy phải dịch chuyển vật lại gần thấu kính một đoạn d = 50 cm. Khi làm quay nam châm, từ thông gửi qua vòng dây biến thiên, trong vòng dây xuất hiện suất điện động cảm ứng. Nếu vòng dây kín, trong vòng dây xuất hiện một dòng điện cảm ứng i C. Theo định luật Len-xơ, i C phải có chiều sao cho nó chống lại nguyên nhân sinh ra nó (là sự biến thiên từ thông) nghĩa 0,5 là làm cho biến đổi từ thông chậm lại. Muốn vậy, vòng dây sẽ phải quay cùng chiều với chiều quay của nam châm chữ U nhưng với vận tốc nhỏ hơn (quay Câu 6 chậm hơn nam châm). (2 điểm) Vòng dây bằng sắt có điện trở lớn nên dòng điện cảm ứng i nhỏ: vòng dây C 0,5 1 sắt quay chậm. Vòng dây bằng đồng có điện trở nhỏ nên dòng điện cảm ứng i lớn: vòng dây C 0,5 2 đồng quay nhanh hơn vòng dây sắt nói trên. Với vòng dây nhôm có chỗ đứt sẽ không có dòng điện cảm ứng nên vòng dây 0,5 3 sẽ đứng yên. Hãy thiết kế phương án thí nghiệm để xác định giá trị của điện trở R. * Mắc các linh kiện vào nguồn điện theo sơ đồ hình 1: A R0 M R B + - A Hình 1 0,5 + Đọc số chỉ ampe kế là IA1. R R + Điện trở toàn mạch là: R = R + 0 A Câu 7 m1 R + R (2 điểm) 0 A U + Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là: I1 = R m1 Hiệu điện thế hai điểm A, M: R 0R A UAM U.R 0 0,5 UAM = I1. IA1 = = (1) R 0 + R A R A RR 0 +R AR 0 + RR A - 5/6 -
6. * Mắc các linh kiện vào nguồn điện theo sơ đồ hình 2: Đọc số chỉ ampe kế là IA2. Tương tự ta có: A R M R0 B + - A 0,5 Hình 2 ' UAM U.R IA2 = = (2) R A RR 0 +R AR 0 + RR A * Chia hai vế của (1) cho (2): IA1 R 0 IA2 0,5 = R = R 0. IA2 R IA1 Chú ý khi chấm bài: - Thí sinh làm đúng theo cách khác vẫn cho điểm tối đa của phần đó. - Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 01 lần thì trừ 0,25 điểm; trừ toàn bài không quá 0,5 điểm cho lỗi này. - 6/6 -