Tiêu đề 15_Đề thi vào chuyên vật lý trường THPT chuyên Phan Bội Châu - Nghệ An - Năm học 2017 - 2018.Image.Marked.pdf ✅

Đề thi vào chuyên vật lý trường THPT chuyên Phan Bội Châu - Nghệ An - Năm học 2017 - 2018 Bài 1 (4 điểm). Người ta rải đều bột của một chất dễ cháy thành một giải hẹp theo một đoạn thẳng AB và đồng thời châm lửa đốt tại hai vị trí. Vị trí thứ nhất cố định tại điểm cách đầu A bằng 1/10 chiều dài đoạn AB, vị trí thứ hai cách vị trí thứ nhất một đoạn bằng x về phía đầu B. Do có gió thổi theo chiều từ A đến B nên vận tốc cháy lan của ngọn lửa theo chiều gió gấp 7 lần theo chiều ngược lại. Nếu x =2,2m thì thời gian cháy lan hết dải bột sẽ là t1 = 1 phút. Nếu vị trí thứ hai dịch về phía B thêm một đoạn x thì thời gian cháy lan hết dải bột sẽ là t2 = 61 giây. Nếu vị trí thứ hai dịch về phía A một đoạn 0,5x thì thời gian cháy lan hết vẫn sẽ là 1 phút. 1. Biết vận tốc cháy lan đoạn đầu A là v. Tính vận tốc cháy lan của các đoạn còn lại theo v 2. Với x = 2,2m. Thời gian cháy lan của đoạn nào là lớn nhất? Tại sao? 3. Tính chiều dài đoạn AB. Bài 2 (3 điểm). Một bình cách nhiệt chứa nước ở nhiệt độ t0 = 400C. Thả vào bình một viên bi kim loại có nhiệt độ t = 1200C, nhiệt độ nước trong bình sau khi cân bằng nhiệt là t1 = 440C. Tiếp theo gắp viên bi ra và thả vào bình viên bi thứ 2 giống như viên bi trước. Coi rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt lượng giữa các viên bi và nước, bỏ qua sự hóa hơi của nước. 1. Xác định nhiệt độ cân bằng của nước trong bình sau khi thả viên bi thứ 2. 2. Gắp viên bi thứ hai ra và thả vào bình viên tiếp theo. Lặp lại cho đến viên bi thứ n thì nước trong bình bắt đầu sôi. Tìm n. Bài 3 (2 điểm). Truyền tải điện năng cung cấp cho một xưởng sản xuất. Ban đầu xưởng sử dụng 84 máy tiêu thụ điện, công suất hao phí trên đường truyền chiếm 10% công suất truyền tải. Do nhu cầu mở rộng sản xuất nên xưởng tăng thêm một số, máy lúc này công suất hao phí trên đường truyền chiếm 15% công suất truyền tải. Biết hiệu điện thế nơi truyền đi có giá trị không đổi, coi các máy tiêu thụ với công suất như nhau và hao phí trên đường dây chỉ do tỏa nhiệt. Số máy xưởng đã tăng thêm là bao nhiêu? Bài 4 (5 điểm). Cho mạch điện như hình 1, Rb là biến trở, R có giá trị không đổi. Bỏ qua điện trở khóa K và dây nối. Ngắt K, mắc nguồn có hiệu điện thế U không đổi vào AB. a. Cố định Rb = R0 thì hiệu điện thế trên Rb là 0,75U. Tìm R0 theo R.
b. Điều chỉnh biến trở Rb. Với hai giá trị của Rb là R1 hoặc R2 (R1 < R2) thì công suất trên biến trở đều bằng P. Khi thay đổi Rb thì công suất trên nó đạt giá trị lớn nhất bằng . Tìm 25 16 P . 1 2 R R LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: 1. Vận tốc cháy theo chiều gió là 7v Các điểm đốt lửa chia AB thành 3 phần:  Phần đầu phía A với chiều dài L/10 sẽ cháy với vận tốc v.  Phần giữa có chiều dài x cháy với vận tốc 8v (do hai ngọn lửa cháy từ hai đầu lại với vận tốc tương ứng là v và 7v)  Phần cuối có chiều dài cháy với vận tốc 7v. 9 10 L  x 2. Thời gian cháy hết đoạn AB là thời gian cháy lâu nhất của một trong ba đoạn trên đây. Ta xét các khả năng có thể: Trong trường hợp đầu khi x = 2,2m + Thời gian cháy lâu nhất không phải là ở đoạn giữa vì nếu như vậy thì khi tăng x đến giá trị 2x thì thời gian cháy cũng phải tăng gấp đôi, tức là t2 = 2t1 mâu thuẫn giả thiết. + Thời gian cháy lâu nhất cũng không phải là ở đoạn phía đầu B vì nếu như vậy thì khi giảm x xuống đến x/2 thì thời gian cháy phải tăng lên => mâu thuẫn giả thiết. + Vậy thời gian cháy lâu nhất là ở đoạn đầu và bằng 1 60 1 10 L t s v   Khi tăng x đến 2x, tương tự ta xét các khả năng: + Thời gian cháy lâu nhất không phải là phần đầu A vì đoạn này như cũ nên thời gian cháy trên đó không đổi. + Thời gian cháy lâu nhất cũng không phải đầu B vì đoạn này được rút ngắn lại so với trường hợp trên. + Vậy thời gian cháy lâu nhất chỉ có thể là đoạn ở giữa 2   2 61 2 8 x t s v   3. Từ (1) và (2) ta tính được chiều dài của đoạn AB: 150 5,4 61 L  x  m Câu 2: Gọi m1, c1 là khối lượng và nhiệt dung riêng của nước trong bình
m2, c2 là khối lượng và nhiệt dung riêng của mỗi viên bi 1. Thả 1 viên bi vào, áp dụng ptcbn ta có:     1 1 1 1 0 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 0 19 t t m c t t m c t t m c m c m c t t         Thả viên bi thứ n, gọi tn là nhiệt độ cân bằng, áp dụng ptcbn ta có:       1 1 1 1 2 2 1 1 19 19 19 6 20 20 n n n n n n n n n t t m c t t m c t t t t t t t t                 Với 2 1 19 2 6 47,8 20 n   t   t  C 2. Ta có: 1 1 19 19 6 20 20 n n n t t t t       0 1 2 1 0 2 1 0 0 19 19 19 19 19 19 19 6 ; 6 6 6 6 6 20 20 20 20 20 20 20 t t t t t t                                   0 1 1 0 1 1 0 0 19 19 19 19 19 19 19 19 6 6 ... 6 6 ... 20 20 20 20 20 20 20 20 n n n n n t t t                                                                   19 19 19 19 1 120 1 40 120 80 100 27,0268 20 20 20 20 4 n n n n n                                           Vậy lặp lại đến viên bi thứ 28 thì nước bắt đầu sôi Câu 3: Ban đầu:     2 2 ' 0 10% 1 ; 84% 90% 2 hp may hp P P R P P P P P P U       Khi tăng thêm n máy:       2 2 ' 0 15% 3 ; 84 85% 4 hp may RP P P P n P P U         Từ (1) và (3) 2 2 10%P 2 15% 3 P P P P P        Từ (2) và (4) 84 90 90.2 35 84 85 85.3 P n n P        Câu 4: a. Ngắt K, mắc nguồn có hiệu điện thế U không đổi vào AB. Ta có sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Hiệu điện thế 2 đầu R: vì UR =U  0,75U  0,25U mạch gồm R nt Rb => IR = Ib 0 0,25 1 3 0,75 3 R b b R U U R R R U U       b. Ta có:   2 2 2 2 2 2 m b b b b b U U U I P I R R R R R R R R R R          (BĐT Cô - si) 2 2 max max 2 . 2 b b b b R R P R R R R R           Dấu = xảy ra   2 2 max 2 4 b b b U U R R P R R R R       Mà   2 2 2 2 max 2 25 25 4,25 0 16 4 16 b b b b U U P P R R RR R R R R         Phương trình này có 2 nghiệm và 4 Rb  R 0,25 Rb  R Vì 1 1 2 2 0,25 1 4 16 R R R R R R    