Đáp án đề thi vào Lớp 10 THPT chuyên Bắc Giang môn Vật lý - Năm học 2016-2017 - Sở giáo dục và đào tạo Bắc Giang

Nội dung text: Đáp án đề thi vào Lớp 10 THPT chuyên Bắc Giang môn Vật lý - Năm học 2016-2017 - 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 2016 - 2017 HDC CHÍNH THỨC MÔN THI: VẬT LÝ (Bản HDC có 06 trang) Ngày thi: 10/6/2016 CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM 1 Câu 1: (4 điểm) Cơ học 1 1. Hãy lập biểu thức tính công của lực đẩy Ác-si-mét kể từ lúc thanh AB được thả ra cho đến khi đầu dưới B của thanh lên khỏi mặt nước. - Do do > d nên lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng của thanh Thanh chuyển động thẳng đứng đi lên. 0,5 - Khi thanh còn nằm trong nước, lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn: FA do .V do .SL - Khi thanh bắt đầu chuyển động cho đến khi đầu trên A chạm mặt nước, lực đẩy Ác-si-mét không thay đổi. Thanh đi được một đoạn là Ho. 0,5 - Vậy công của lực đẩy Ác-si-mét trong giai đoạn này là: A1 do .SL.Ho - Khi đầu trên của thanh bắt đầu nhô khỏi mặt nước thì lực Ác-si-mét giảm dần đến bằng 0 cho tới khi đầu dưới nhô lên khỏi mặt nước. Quãng đường đi trong giai đoạn này là L. 0,5 1 1 - Vậy công của lực đẩy Ác-si-mét trong giai đoạn này là: A F .L d SL2 2 2 Amax 2 o - Công của lực đẩy Ác-si-mét trong toàn bộ quá trình là: 1 2 1 0,5 A A A d SLH d SL d SL(H L) A 1 2 o o 2 o o o 2 2a 2a. Tính công của trọng lực tác dụng vào thanh và khoảng cách giữa đầu dưới B và mặt nước khi thanh lên cao nhất. - Thanh lên tới điểm cao nhất thì đầu dưới của thanh cách mặt nước là h. - Công của trọng lực thực hiện trong cả quá trình có độ lớn là: 0,5 AP P.(Ho L h) Mà P là trọng lượng của thanh: P d.V d.SL AP dSL(Ho L h) - Theo định luật bảo toàn năng lượng: AP AA 0,25 1 dSL(H L h) d SLH d SL2 o o o 2 o 1 d(H L h) d H d L o o o 2 o do d 2d do Ho (do d) L(0,5do d) h Ho L d 2d d 0,25 Thay số: h = 4 cm. 2b 2b. Để thanh ra khỏi mặt nước thì h 0 do d 2d do L(2d do ) L(d 0,5do ) Ho L 0 Ho . 0,5 d 2d 2(do d) do d Thay số: Ho 6 cm. 0,5 - 1/6 -
2. 2 Câu 2 (3,0 điểm) Cân bằng 1 1. Phân tích các lực tác dụng vào thanh AB. Gọi G là trung điểm của thanh AB. Các lực tác dụng vào thanh được biểu urdiễnur nhưur hìnhur vẽ. 0,5 Các lực tác dụng vào thanh AB gồm: P, NA , NB ,T ur NA A G 0,5 ur P ur I ur T NB α O B 3 2 2. Tính lực căng dây khi AI = AB và α = 60o . 4 r N A A D G H ur I 0,25 T r  N α B ur O P B Khi đó ΔOGB đều, I là trung điểm của GB nên G· OI = β = 30o OB - Xét mo men đối với điểm D ta có: P. = T.DH 2 0,5 OB = AB.cosα P với .cosα = Tsinβ . DH = OD.sinβ = AB.sinβ 2 P.cos60o P - Thay α = 60o , β = 30o , ta được: T = = 0,25 2.sin30o 2 AB 3 3. Chứng tỏ rằng thanh không thể cân bằng nếu AI . 2 r N A D A I G ur r 0,5 T N α B O ur P B - Chọn urtrục quayur đi qua điểm D (D là đỉnh của hình chữ nhật AOBD). - Lực T và P tác dụng vào thanh, có xu hướng làm cho thanh AB quay ngược chiều kim đồng hồ so với trục quay đi qua D Vậy, thanh AB không thể cân bằng. 0,5 - 2/6 -
3. 3 Câu 3 (2,5 điểm) Nhiệt học - Gọi khối lượng nước trong cốc là m (kg). Vì nhiệt độ của nước trong cốc luôn giảm nên ở mỗi trường hợp ta coi nước trong cốc có nhiệt độ bằng nhiệt độ trung bình của nước trong khoảng nhiệt độ đó: Qtoả = mc. t = k(tx – to). x 0,5 Trong đó t là độ giảm nhiệt độ của nước trong cốc, t x là nhiệt độ trung bình của nước, to là nhiệt độ của môi trường, x là thời gian để nhiệt độ của nước giảm t và k là hệ số tỷ lệ. - Theo đầu bài ta có: mcn (91 89) k(90 to ).3 (1) 0,5 mcn (31 29) k(30 to ).6 (2) mcn (11 9) k(10 to ).1 (3) 0,5 mcn(1 - 0) + m + mcđ[0 - (-1)] = k(0 - to).2 (4) o - Giải hệ phương trình (1), (2) ta được: to = -30 C. 0,5 o - Thay to = -30 C vào (1) và (3) rồi giải hệ ta tìm được 1 = 9 phút. 0,25 - Thay các giá trị đã cho vào (4) và giải hệ (1), (4) tìm được 0,25 2 = 489 phút = 8h9 phút. 4 Câu 4 (4,5 điểm) Dòng điện một chiều 1a 1a. Xác định số chỉ của các dụng cụ đo - Đề cho Rv = ; RA = 0 - Phân tích mạch: R1 nt R2 nt (RCN//RCM) 0,5 - Tính: RAB = 10 Ω UAB - Cường độ dòng điện: I I 1,8A A1 = IA2 = 0,9A. 0,5 R AB Số chỉ vôn kế: UV = UAB - UR1 = UAB – I.R1 = 18 - 1,8.3 = 12,6 V. 0,5 1b 1b. Phải đặt con chạy C ở đâu để công suất tiêu thụ trên biến trở là lớn nhất? Tính công suất đó. - Đặt MC = x (20-x) A R1 R2 B C N x - Phân tích mạch: R1 nt R2 nt [x//(20 - x)] - Điện trở toàn mạch là: x(20 x) x(20 x) R R R 3 2 AB 1 2 20 20 100 20x x2 R AB 20 UAB 360 Có: I 2 R AB 100 20x x 360 x(20 x) 18x(20 x) U I.R . ; U 0,5 CB CB 100 20x x2 20 CB 100 20x x2 U2 - Công suất tiêu thụ trên biến trở là P: P BC R BC - 3/6 -
4. (20 x).18x (20 x)x - Trong phần 1b ta đã tính được U và R CB 100 20x x2 CB 20 (18x)2 (20 x)2 20 6480(20x x2 ) do đó P 0,25 (100 20x x2 )2 (20 x)x (100 20x x2 )2 6480 P 2 100 2 20x x 20x x2 100 2 Để Px cực đại thì mẫu số phải cực tiểu 20x x cực tiểu 20x x2 100 100 Theo BĐT Côsi ta có: 20x x2 2 20x x2 20x x2 20x x2 100 20x x2 20 20x x2 100 Mẫu số nhỏ nhất khi 20x x2 20x x2 x2 – 20x + 100 = 0 (x – 10)2 = 0 x = 10 Ω 0,5 Vậy công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại khi C ở giữa biến trở 6480(20×10 - 102 ) Công suất đó là: Pmax = 2 = 16,2 (W) 0,25 100 + 20×10 - 102 2. Tính Ip. Phân tích mạch: R1 nt R2 nt (Rp//RMN) Có UAB = UAC + UCB = (R1 + R2)I + UCB 0,25 UCB 5 2 I IMN Ip Ip Ip Ip R MN 3 5 2 100 2 2 1 8 125I 5( I I ) I p + 15Ip - 54 = 0 Ip = 0,6 A. 0,5 3 p p 3 p 3 3. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu điện thế giữa hai điểm D và M theo thời gian. Khi C trùng với M ta có x = 0 * Nếu U = 18 V > 0 U > 0. AB MB 0,25 UAB 18 Khi đó Rđ = 0 R1 nt R2 UDM I.R 2 R 2 2 7,2V R1 R 2 5 * Nếu UAB = -18 V < 0 UMB < 0 Rđ = UAB.R 2 0,25 Ta có mạch: R1 nt R2 nt RMN UDM 1,44V R1 R 2 R MN * Ta vẽ được đồ thị của UDM theo thời gian như hình vẽ. UDM(V) 7,2 0,25 O t(s) 1 2 3 4 -1,44 - 4/6 -
5. 5 Câu 5 (4,0 điểm) Quang học M (E) S O1 I H' 0,5 H O ' S 1 S' N N' Màn chắn 1 1. Tìm khoảng cách từ điểm sáng S tới thấu kính và đến trục chính của thấu kính. Ta có: d' = 15 cm; f = 6 cm, h' = 1,5 cm. - Áp dụng công thức thấu kính: 1 1 1 d = 10 cm. 0,5 d d ' f - Từ hình vẽ, ta có: SH h d h = 1 cm. 0,5 S'H ' h ' d ' 2 2. Hỏi phải đặt màn chắn cách thấu kính một đoạn nhỏ nhất bằng bao nhiêu để ảnh S' trên màn (E) biến mất. - Màn chắn có diện tích đúng bằng nửa thấu kính MN. - Xét chùm sáng ló khỏi thấu kính MS' N : Tia MS' cắt trục chính tại I. Nếu đặt màn chắn trên đoạn IH 'thì toàn bộ chùm 0,5 sáng ló sẽ bị chắn và ảnh S' trên màn biến mất. - Màn chắn đặt tại I thì khoảng cách từ màn chắn đến thấu kính là nhỏ nhất để ảnh của S trên màn (E) biến mất. Xét IOM : IH 'S' , ta có: 0,5 IO IO OM IO 3 IO 10 cm IH ' OH ' IO H 'S' 15 IO 1,5 0,25 Vậy: Màn chắn đặt cách thấu kính một đoạn nhỏ nhất là 10 cm. 3 3. Hỏi phải dịch chuyển thấu kính dọc trục chính một đoạn bằng bao nhiêu và về phía nào để lại thấy ảnh của S trên màn (E)? - Để ảnh S' hiện đúng trên màn (E) thì chỉ có hai vị trí của thấu kính: 0,5 - Khoảng cách từ S đến màn (E) hứng ảnh là L = 10 + 15 = 25 cm. Ta có: d + d' = L d2 + Ld - Lf = 0 d2 25d 150 0 0,25 d = 10 cm hoặc d = 15 cm. - Vị trí 1 (O): d = 10 cm, d' = 15 cm; ' - Vị trí 2 (O1): d1 = 15 cm, d 1 = 10 cm. - Thấu kính đặt tại O 1 nên phải dịch theo chiều từ vị trí cũ về phía màn (E) một đoạn 15 - 10 = 5 (cm). 0,5 ' Tại vị trí này chùm ló đến S1 có một phần ở trên MS 'không bị màn chắn chặn lại, nên ảnh sáng đến màn (E) tạo ảnh trên đó. 6 Câu 6 (2,0 điểm) Phương án thực hành * Cơ sở lý thuyết: - Ta có phương trình cân bằng nhiệt: cnm2(t2 – t) = (ckmk + cxm1)(t – t1) 1 cn m2 (t2 t) cx ck mk (1) m1 t t1 0,5 - Nếu không có quả cân, ta sẽ chọn khối lượng nước và khối lượng chất lỏng cùng bằng khối lượng nhiệt lượng kế: m1 = m2 = mk - 5/6 -
6. - Khi đó công thức (1) sẽ trở thành: cn (t2 t) 0,5 cx ck (2) t t1 * Quy trình thực hành: - Bước 1: Trên đĩa cân 1 đặt nhiệt lượng kế và cốc 1 (cùng rỗng), trên đĩa cân 2 đặt cốc 2. Rót nước vào cốc 2 đến lúc cân bằng. Từ đó đến các lần cân sau, luôn luôn giữ nguyên cốc nước 2 trên đĩa cân 2 để làm tải trọng so sánh. - Bước 2: Bỏ nhiệt lượng kế ra khỏi đĩa cân 1, rót chất lỏng vào cốc 1 trên đĩa cân 1 đến cân bằng, ta có m 1 = mk. Rót chất lỏng từ cốc 1 vào nhiệt lượng kế. Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ t1 của chất lỏng khi có cân bằng nhiệt. 0,5 - Bước 3: Rót nước vào cốc 1 đặt lên đĩa cân 1 đến khi cân bằng. Ta có m 2 = m1 = mk. Rót nước ở cốc 1 vào bình đun và đun nước đến nhiệt độ t2. - Bước 4: Đổ nước ở nhiệt độ t 2 vào nhiệt lượng kế và đo nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t. - Thay các giá trị cn, ck, t1, t2, t vào (2) ta xác định được cx. - Lập bảng số liệu đo (Bảng 1) c c c * Kết quả đo: c 1 2 3 x 3 0,5 Viết kết quả đo: cx = c x c Bảng 1: Lần đo t1 t2 t cx 1 2 3 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 -