Tiêu đề 11_Đề thi vào khối chuyên vật lý thành phố Hồ Chí Minh - Năm học 2017 - 2018.Image.Marked.pdf ✅

Đề thi vào khối chuyên vật lý thành phố Hồ Chí Minh - Năm học 2017 - 2018 Câu 1: (2 điểm) Hai quả cân giống nhau bằng kim lọai, mỗi quả cân có khối lượng m = 100g. Để đo nhiệt dung riêng c của mỗi quả cân, người ta thực hiện như sau. Dùng hai bình nhiệt lượng kế A và B giống nhau, mỗi bình có khối lượng mo, nhiệt dung riêng co. Đổ vào bình nhiệt lượng kế A một lượng nước có khối lượng mA = 100g và đổ vào bình nhiệt lượng kế B một lượng nước có khối lượng mB = 200g. Ban đầu nhiệt độ trong mỗi bình là to = 30oC, nhiệt độ mỗi quả cân là t = 100oC. Thả vào mỗi bình một quả cân. Khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ trong bình A là tA = 35,9oC và nhiệt độ trong bình B là tB = 33,4oC. Bỏ qua sự tỏa nhiệt từ bình nhiệt lượng kế ra môi trường xung quanh. Cho nhiệt dung riêng của nước là c’ = 4200 J/(kg.K). Tìm c. Quả cân được chế tạo từ một hợp kim gồm hai kim loại là đồng và nhôm. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là c1 = 380 J/(kg.K), nhiệt dung riêng của nhôm là c2 = 880 J/(kg.K). Tìm tỉ số khối lượng của đồng có trong quả cân với khối lượng của quả cân. Cho rằng hợp kim không làm thay đổi nhiệt dung riêng của từng kim loại thành phần trong hợp kim. Câu 2: (2 điểm) Một thấu kính hội tụ tiêu cự f. Một người có chiều cao 1,6m được coi như vật AB đặt trước thấu kính theo phương vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính. Đặt một màn ảnh vuông góc với trục chính ở sau thấu kính 42 cm, ta quan sát được ảnh A’B’ của người đó hiện rõ trên màn, ảnh này có chiều cao là 8cm. a) Dùng phép vẽ và phép tính hình học, hãy tìm f. b) Thấu kính nêu trên có bề mặt hình tròn, đường kính bề mặt là MM’. Một chùm tia sáng song song của mặt trời chiếu đến toàn bộ thấu kính theo phương vuông góc với bề mặt của thấu kính. Một màn ảnh đặt sau thấu kính, vuông góc với trục chính của thấu kính. Trên màn, ta quan sát được một vết sáng hình tròn có đường kính N1N1’ = 4cm. Dời màn ra xa dần thấu kính một đoạn, vết sáng hình tròn trên màn nhỏ dần và khi mà dời đi được 10 cm so với vị trí ban đầu thì vết sáng hình tròn trên màn có đường kính N2N2’= 2cm. Hãy tìm MM’. Câu 3: (2 điểm) Một mạch điện gồm nguồn điện, điện trở R = 40 và một bộ bóng đèn. Điện trở R và bộ bóng đèn mắc nối tiếp nhau. Hiện điện thế ở hai đầu nguồn điện là U = 4,5 V không đổi. Bộ bóng đèn gồm hai đèn Led giống nhau mắc song song, mỗi đèn có hiệu điện thế định mức Uo = 3 V, công suất định mức Po = 0,045 W. Để các đèn sáng đúng định mức , ngươi ta phải mắc nối tiếp thêm vào trong mạch một điện trở R’.
a) Tìm R’. b) Vẫn giữ R và R’ nhưng tháo bỏ mạch một bóng đèn. Công suất tiêu thụ của bóng đèn còn lại trong mạch là bao nhiêu? c) Tháo R khỏi mạch, giữ lại R’ mắc nối tiếp với bộ bóng đèn. Mắc thêm một số bóng đèn vào mạch để tạo thành một bộ bóng đèn gồm x đèn giống nhau mắc song song, mỗi đèn vẫn có hiệu điện thế định mức là 3V, công suất mức là 0,045 W. Tìm x để công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn không thấp hơn công suất định mức. Câu 4: (2 điểm) Khi lưu thông trên đường cao tốc, xe phải giữ khoảng cách an toàn với xe phía trước (hình 1) để có thể xử lý kịp thời khi xe phía trước gặp sự cố. Khoảng cách an toàn này phụ thuộc vào tốc độ và đã được nêu trong một số quy định của chính phủ. Tuy nhiên để dễ nhớ, khi lưu thông vào ban ngày và trên đường khô ráo người ta thường tính toán theo một quy tắc gần đúng như sau: khoảng cách an toàn tối thiểu (theo đơn vị m) bằng tốc độ của xe ( theo đơn vị km/h) . Ví dụ tốc độ của xe là 80km/h thì khoảng cách an toàn tối thiểu với xe phía trước là 80m, tốc độ xe là 100km.h thì khoảng cách an toàn tối thiểu với xe phía trước là 100m. Để thấy được cơ sở khoa học của quy tắc trên, hảy cùng tham khảo bài toán sau. Một xe ô tô đang chuyển động trên đường cao tốc nằm ngang với tốc độ v = 108km/h thì thấy một sự cố trên đường ở phía trước nên giảm hẳn ga và thắng gấp xe lại. Thời gian từ lúc thấy sự cố đến lúc xe bắt đầu giảm ga và thắng lại là to= 1 s. Thời gian từ lúc xe băt đầu thắng lại đến lúc xe dừng hẳn phục thuộc vào tốc độ v ban đầu của xe theo quy luật t = v/8, trong đó t tính bằng giây và v tính bằng m/s. Cho biết khi xe thắng lại, tốc độ của xe giảm đều và tốc độ trung bình của xe bằng trung bình cộng tốc độ ban đầu và cuối của xe. a) Khoảng cách an toàn tối thiểu của xe khi áp dụng theo quy tắc trên là bao nhiêu? b) Quãng đường đi của xe từ lúc bắt đầu đến thấy sự cố phía trước đến lúc xe dừng lại là bao nhiêu ? c) Xe ô tô nêu trên được lắp đặt một thiết bị an toàn trên xe. Khi xe chuyển động, thiết bị đó có thể dò tìm và phát hiện vật cản phía trước xe.khí thiết bị phát hiện được vật cản trước xe trong phạm vi nguy hiểm, nó lập tức cảnh báo tài xế , kéo dài trong thời gian t’ = 3s. Sau thời gian này nếu xe vẫn chưa được thắng lại, thiết bị sẽ lập tức tực động tác dụng lên xe để thắng gấp xe lại. Hỏi khi xe đang chuyển động với tốc độ 90 km/h, thiết bị phải bắt đầu phát tín hiệu cảnh báo lúc xe cách vật một khoảng tối thiểu là bao nhiêu ?
Câu 5: (2 điểm) Một học sinh khảo sát một mạch điện mắc nối tiếp như hình 2. Nguồn điện MN có hiệu điện thế U = 3V không đổi , Ro là một điện trở thuần, R là một bình thủy tinh hình hộp chữ nhật đặt thẳng đứng chứa nước muối . Các mặt trong ADD’A’ và BCC’B’ của bình được gắn các tấm kim loại có điện trở rất nhỏ và được dây dẫn nối với mạch điện ngoài hộp. Chiều dài cạnh AD = d = 10 cm, AB = l = 24cm. Chiều cao cột nước muối trong hình là AH = h, h có thể thay đổi được. Khối nước muối trong hộp tạo thành một điện trở có giá trị là R. Điện trở suất của nước muối là ρ. Ampe kế có điện trở không đáng kể. a) Lập biểu thức tính cường độ dòng điện I trong mạch theo U, Ro, d, l, h, ρ. b) Đặt , học sinh vẽ được đồ thị mô tả sự thay đổi của y theo x có dạng một nửa 1 1 x , y h I   đường thẳng (∆) như hình 3. Đường (∆) hợp với trục Ox góc α = 90 . Từ đồ thị, hãy tìm các giá trị của Ro và ρ. c) Tìm I khi h = 16 cm. LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: a. Xét quá trình cân bằng nhiêt ở mỗi bình. Ta có: + Ở bình A ta có phương trình cân bằng nhiệt: 0 0 0 0 0 ( ) ( )( ) 0,1 (100 35,9) ( 0,1.4200)(35,9 30) m A A A c t  t  m c  m c t  t  c   m c   0 0  6, 41c  5,9m c  2478(1)
+ Ở bình B ta có phương trình cân bằng nhiệt: 0 0 0 0 0 ( ) ( )( ) 0,1 (100 33,4) ( 0,2.4200)(33,4 30) m B B B c t  t  m c  m c t  t  c   m c   0 0  6,66c  3,4m c  2856(2) Giải hệ phương trình tạo bởi 2 phương trình (1) và (2) ta được c = 481,44 (J/(kg.K)) b. Ta dùng phương pháp sơ đồ đường chéo để tính toán: Tỷ lệ khối lượng giữa đồng và nhôm trong hợp kim là: 101,4 0,2543 398,6  Tỷ lệ khối lượng của đồng trong quả cân là : 101,4 0,2028 101,4 398,6   Câu 2: a. Ta có: 160 20 42.20 840( ) 8 d AB d cm d A B          1 1 1 f 40(cm) f d d      b.