Content text FILE LỜI GIẢI SỐ 20.pdf
THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! SỞ GD & ĐT THANH HÓA LIÊN TRƯỜNG THPT, PT HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2024 – 2025 Môn thi: VẬT LÍ Thời gian: 90 phút (không kể thời gian giao đề) GIÁO VIÊN RA ĐỀ: Đào Thị Loan – Trường THPT Hậu Lộc I GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN: Đỗ Phước Hà - Trường THPT Lương Đắc Bằng PHẦN I: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN (Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án đúng) Câu 1: Đồ thị nào trong hình vẽ phản ánh sự phụ thuộc của độ lớn cường độ điện trường E của một điện tích điểm vào khoảng cách r từ điện tích đó đến điểm mà ta xét? A. Hình 2. B. Hình 3. C. Hình 1. D. Hình 4. Câu 2. Dây AB=90cm có đầu A cố định, đầu B tự do. Khi tần số trên dây là 10Hz thì trên dây có 8 nút sóng dừng. Nếu B cố định và tốc độ truyền sóng không đổi mà muốn có sóng dừng trên dây thì phải thay đổi tần số f một lượng nhỏ nhất bằng: A. 1/3 Hz. B. 2/3 Hz. C. 10,67Hz. D. 10,33Hz. Câu 3: Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m dao động điều hòa với tần số góc ω (rad/s), đồ thị mô tả động năng của vật theo thời gian như hình vẽ. Tại thời điểm tl , vận tốc v và li độ x của vật thỏa mãn v = −ωx, ngay sau đó khoảng thời gian Δt thì vận tốc v bị triệt tiêu. Giá trị nhỏ nhất của Δt gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 0,32 s B. 0,16 s C. 0,11 s D. 0,30 s Hướng dẫn Dời trục hoành vào chính giữa đồ thị 1 2 arcsin 2 arcsin 3 3 ' ' 14,7 7,35 0,5 2 (rad/s) 2 2 2 2 A v x A x x x với v trái dấu x 3 / 4 0,32 7,35 t s . Chọn A Mã đề 687 Wđ O 0,5 t (s) r E O O O O r r r E E E Hình 1 Hình 2 Hình 3 Hình 4
THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! Câu 4: Các quy tắc cơ bản khi sử dụng ampe kế (hình vẽ) để đo cường độ dòng điện gồm: a. Mắc ampe kế trong mạch sao dòng điện đi vào chốt (+) và đi ra chốt (–) của ampe kế. b. Chọn ampe kế có giới hạn đo phù hợp với giá trị muốn đo. c. Mắc ampe kế nối tiếp với vật dẫn cần đo cường độ dòng điện. d. Đọc và ghi kết quả trên mape kế. Thứ tự đúng các quy tắc là A.b, a, c, d. B. b, c, a, d. C. a, b, c, d. D. c, a, b, d. Câu 5. Khói thải từ một số nhà máy, xí nghiệp có thể chứa nhiều hạt bụi gây ô nhiễm môi trường. Một biện pháp có thể giữ lại phần lớn các hạt bụi này là dùng máy lọc bụi tĩnh điện. Bài toán sau mô tả nguyên tắc cơ bản của máy lọc này. Hai bản kim loại tích điện trái dấu được đặt thẳng đứng, khoảng cách giữa hai bản là d = 20 cm, chiều cao của mỗi bản là l. Hiệu điện thế giữa hai bản là U = 5. 104V. Không khí chứa bụi được thổi lên theo phương thẳng đứng qua khoảng giữa hai bản kim loại. Cho rằng mỗi hạt bụi đều có khối lượng m = 10−9kg, điện tích là q = 4. 10−14C. Khi bắt đầu đi vào giữa hai bản kim loại, hạt bụi có vận tốc v0 = 18 m/s theo phương thẳng đứng hướng lên. Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Để mọi hạt bụi đều bị dính hút vào bản kim loại thì l phải có giá trị tối thiểu là A. 5,5 m. B. 3,6 m. C. 2,5 m. D. 4,5 m. Hướng dẫn + Chọn gốc tọa độ nơi hạt bụi đi vào điện trường là sát bản âm, trục Ox nằm ngang từ bản âm sang bản dương, trục Oy thẳng đứng hướng lên. Gốc thời gian là lúc hạt bụi đi vào điện trường + Do bỏ qua tác dụng của trọng lực nên hạt bụi chuyển động thẳng đều theo phương Oy với vận tốc tốc v0 + Theo phương Ox lực tác dụng lên hạt bụi là qU qU F ma a d md + Phương trình vận tốc của hạt bụi theo phương Ox và Oy là x y o v at v v + Phương trình chuyển động của hạt bụi theo phương Ox và Oy là 2 2 2 2 2 2 2 2 o o o at x ay qUy x v mdv y v t + Để hạt bụi dính vào bản kim loại thì x d và m qU md v l mdv qUl y l d 3,6 2 2 2 0 2 2 2 0 2 Câu 6. Xét một đường tròn (C) tâm O nằm trong điện trường của điện tích điểm Q. M và N là hai điểm trên (C) như hình bên. Gọi 1 2 , A A M N M N và AMN lần lượt là công của lực điện tác dụng lên điện tích điểm q trong các dịch chuyển dọc theo cung M1N, cung M2N và dây cung MN . Chọn khẳng định đúng. A. A A A M N MN M N 1 2 . B. A A A M N M N MN 2 1 . C. A A A M N MN M N 1 2
THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! D. A A A MN M N M N 1 2 . Câu 7. Để đúc một mô hình mặt trống đồng Đông Sơn, người ta cần sử dụng 5 kg đồng ở nhiệt độ o 25 C . Biết nhiệt dung riêng của đồng 380 J/(kg.K), nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 1,8.105 J/kg và nhiệt độ nóng chảy của đồng là o 1084 C . Nhận định nào dưới đây là đúng? A. Khối đồng cần thu vào nhiệt lượng 5 9.10 J khi nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ o 25 C. B. Khối đồng cần thu vào nhiệt lượng 5 9.10 J khi nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ o 1084 C . C. Khối đồng cần thu vào nhiệt lượng 5 9.10 J khi để tăng nhiệt độ từ nhiệt độ o 25 C lên đến nhiệt độ o 1084 C . D. Khối đồng cần thu vào nhiệt lượng 1900 J khi để tăng nhiệt độ từ nhiệt độ o 25 C lên đến nhiệt độ o 1084 C . Hướng dẫn giải Nhiệt lượng khối đồng thu vào trong quá trình nóng chảy ở o 1084 C . Chọn B. Câu 8. Một con lắc đồng hồ nếu không được bù năng lượng thì sẽ dao động tắt dần, biên độ góc giảm từ 10 xuổng 9 sau 10 s . Biết con lắc có khối lượng 151 g , có chu kì dao động riêng là 2 s . Lấy 2 g 9,81 m / s . Để duy trì dao động của con lắc trong một ngày đêm với biên độ bằng 10 thỉ cần cung cấp cho con lắc lượng nằng lượng bằng A. 37 J. B. 31 J. C. 35 J. D. 33 J. Hướng dẫn giải T = 2π√ l g ⇒ 2 = 2π√ l 9, 81 ⇒ l ≈ 0, 994m Cơ năng mất đi sau 10 s là ΔW = mgl(cos 9 o − cos 1 0 o ) = 0,151.9,81.0,994. (cos 9 o − cos 1 0 o ) ≈ 4,24.10 −3 (J) Năng lượng cần cung cấp trong một ngày là ΔW.t = 4,24.10 −3 . 24.60.60 10 ≈ 37 (J). Chọn Câu 9. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về sự nóng chảy và sự đông đặc? A. Các chất khác nhau sẽ nóng chảy (hay đông đặc) ở nhiệt độ khác nhau. B. Đối với một chất nhất định, nếu nóng chảy ở nhiệt độ nào thì đông đặc ở nhiệt độ đó. C. Nhiệt độ của vật sẽ tăng dần trong quá trình nóng chảy và giảm dần trong quá trình đông đặc. D. Phần lớn các chất nóng chảy hay đông đặc ở một nhiệt độ nhất định. Câu 10. Khi nói về thang đo nhiệt độ Kelvin và Celsius, kết luận nào sau đây là sai? A. Mối liên hệ về các giá trị nhiệt độ giữa hai thang đo là: T(K) = t( ∘C) + 273,15. B. Nhiệt độ trong thang nhiệt độ Kelvin được kí hiệu là T, có đơn vị K. C. Nhiệt độ trong thang nhiệt độ Celsius được kí hiệu t, có đơn vị ∘C. D. Một độ chia trên thang nhiệt độ Kelvin có giá trị gấp 273 lần một độ chia trên thang nhiệt độ Celsius.
THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! Câu 11: Xét 1 lượng khí không đổi, thể tích của một lượng khí khi bị nung nóng đã tăng thêm 0,02 m3 , còn nội năng của khí tăng một lượng 4280 J. Xem như áp suất trong suốt quá trình trên là không đổi và bằng 1, 5.105 Pa. Nhiệt lượng đã truyền cho khối khí trong quá trình trên là A. 1280 J. B. 4280 J. C. 3000 J. D. 7280 J. Câu 12. Một vật có khối lượng 1 kg rơi tự do từ độ cao 12 m xuống mặt đất tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2 . Độ biến thiên nội năng của vật là: A. 0 J. B. 117,6J. C. 58,8J. D.9,8J . Câu 13: Đồ thị hình bên thể hiện quá trình tăng nhiệt độ theo thời gian của một chất rắn kết tinh khi được nung nóng. Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn là A. 210∘C. B. 100∘C. C. 320∘C. D. 232 ∘C. Câu 14: Chiều cao của cột thủy ngân trong nhiệt kế thủy ngân thay đổi theo nhiệt độ. Ứng với hai vạch có nhiệt độ là 0 ∘C và 100∘C thì chiều cao của cột thủy ngân trong nhiệt kế là 2 cm và 22 cm. Khi sử dụng nhiệt kế này để đo nhiệt độ của cơ thể của một em bé đang bị sốt thì thấy cột thủy ngân cao 9,9 cm. Theo thang nhiệt Kelvin, nhiệt độ của em bé lúc này là bao nhiêu? Cho 0 T K t C ( ) ( ) 273 A. 321,5 K. B. 305,5 K. C. 327,0 K. D. 312,5 K. Câu 15: Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi đẳng nhiệt ở hai nhiệt độ khác nhau T1 và T2 (trong đó T2 > T1 ). Hình nào sau đây diễn tả không đúng dạng đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ tương ứng? A. Hình H1 . B. Hình H2 . C. Hình H3 . D. Hình H4 . Câu 16: Một hệ thống sưởi ấm trong nhà cần cung cấp nhiệt lượng để tăng nhiệt độ của 100 m3 không khí từ 10oC lên 20oC. Biết nhiệt dung riêng của không khí là 1,005 kJ/kg.K và khối lượng riêng của không khí là 1,225 kg/m3. Tính nhiệt lượng cần thiết để thực hiện quá trình này. A. 12315 kJ. B. 123150 kJ. C. 1231 kJ. D. 1231500 kJ. Câu 17: Khối khí trong xilanh của một động cơ nhiệt có áp suất là 0, 8.105 Pa và nhiệt độ là 50∘C. Sau khi bị nén, thể tích của khí giảm 5 lần còn áp suất tăng lên đến 7.105 Pa. Nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén xấp xỉ giá trị nào sau đây? Cho 0 T K t C ( ) ( ) 273 A. 292∘C. B. 565∘C. C. 292 K. D. 87, 5 ∘C Câu 18. Khi thở ra dung tích của phổi là 2,4 lít và áp suất của không khí trong phổi là 101,7.103Pa. Khi hít vào áp suất của phổi là 101,01.103Pa. Coi nhiệt độ của phổi là không đổi, dung tích của phổi khi hít vào bằng A. 2,416 lít B. 2,384 lít C. 2,400 lít. D. 1,327 lít. Câu 19 : Một bình hình trụ có bán kính đáy R1 = 20 cm được đặt thẳng đứng chứa nước ở nhiệt độ t1 = 20°C; Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R2 = 10 cm ở nhiệt độ t2 = 40°C