Đáp án HSG Tinh Phú Thọ 2011

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ
HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ CHÍNH THỨC
MÔN : VẬT LÍ
Bài Nội dung Điểm
Bài 1
4
điểm
1) Gọi khối lượng, khối lượng riêng của quả cầu A, B lần lượt là: m
1,
D
1
,
m
2
, D
2
.
Điều kiện cân bằng: P
1
= F
A
⇔ 10m
1
= 10D
n
.0,25V ⇒ m
1
= 0,025kg.
0,5
2) a) Lực tác dụng lên quả cầu A: P
1

, T
1
và F
A1
Lực tác dụng lên quả cầu B: P
2
, T
2
và F
A2
0,5
Điều kiện cân bằng: F
A1
= T
1
+ P
1
(1)
F
A2
+ T
2
= P
2
(2)
Trong đó T
1
= T
2
= T.

0,5
Từ (1) và (2) ta có: F
A1
+ F
A2
= P
1
+ P
2
⇔ 10D
n
V + 10D
n
.V/2 = 10D
1
V + 10D
2
V (3)
⇒ D
2
= 1250kg/m
3
.
0,75
Thay D
2
vào (2) ta được: T
2
= P
2

– F
A2
= 0,25N 0,5
b) Lực tác dụng vào quả cầu A: F’
A1
; F”
A1
; T’ và P
1

trong đó: F’
A1
; F”
A1
lần lượt là lực đẩy Acximet do dầu, nước tác dụng
vào quả cầu A.
Lực tác dụng lên quả cầu B: P
2
, T’ và F
A2
Điều kiện cân bằng: F’
A1
+ F”
A1
= T’ + P
1
(4)
F
A2
+ T’ = P

2
(5)
0,5
Từ (4) và (5) ta có: F’
A1
+ F”
A1
+ F
A2
= P
1
+ P
2
⇔ 10D
d
V
x
+ 10D
n
V
x
+ 10D
n
V = 10(D
1
+ D
2
)V
3
1 2

27,78
n
x
d n
D D D
V V cm
D D
+ −
⇒ = =
+
0,75
Bài 2
4
điểm
a) Gọi nhiệt dung của nhiệt lượng kế 1 và chất lỏng chứa trong nó là q
1
,
của nhiệt lượng kế 2 và chất lỏng chứa trong nó là q
2
, của nhiệt kế là q
3

Phương trình cân bằng nhiệt khi nhúng nhiệt kế vào nhiệt lượng kế 1 lần
thứ hai là: (80 - 78).q
1
= (78 - 16).q
3

=> q
1

= 31 q
3
(1)
0,75
Phương trình cân bằng nhiệt khi nhúng nhiệt kế vào nhiệt lượng kế 2
lần thứ hai là: (78 - 19).q
3
= (19 - 16).q
2
=> q
2
= 59/3 q
3
(2)
0,75
Gọi số chỉ nhiệt độ cân bằng của nhiệt kế ở lần nhúng tiếp theo là t, có:
(78- t).q
1
= (t - 19).q
3
(3)
Từ (1) và (3) ta tính được t = 76,16
0
C
0,75
b) Bản chất của hiện tượng trong bài là mỗi lần nhúng nhiệt kế vào nhiệt
lượng kế 1 nó được truyền cho một nhiệt lượng và khi nhúng vào nhiệt
lượng kế 2 nhiệt kế lại truyền đi một nhiệt lượng. Cứ thế rất nhiều lần,
0,5
Trang 1/4

nhiệt độ của cả hai nhiệt lượng kế và nhiệt kế sẽ dần tới một giá trị
chung.
Gọi nhiệt độ cân bằng mà nhiệt kế chỉ sau một số rất lớn lần nhúng là t
x
Ta có: (q
1
+ q
3
)(78 - t
x
) = q
2
.(t
x
- 16) (4)
0,75
Từ (1), (2) và (4) ta tính được t
x
= 54.4
0
C
0,5
Bài 3
5,5
điểm
1) K mở
- Ampe kế 1 chỉ : I
1
= U/(R
1

+R
2
) = 0,82 A
- Ampe kế 2 chỉ : I
2
= U/R
b
= 0,41 A
- Ampe kế 3 chỉ 0
0,75
2) K đóng
a) Ampe kế 3 chỉ 0, ta có mạch cầu cân bằng:
R
1
/ R
EC
=R
2
/R
CF
= (R
1
+ R
2
) /R
b
=> R
EC
= R
1

. R
b
/ ( R
1
+ R
2
) = 36Ω.
 R
EC
/ R
b
= 3/5
Vậy con chạy C nằm ở vị trí cách E là 3/5 EF
0,75
b) Hai ampe kế A
1
và A
2
chỉ cùng giá trị
U
AC
= I
1
.R
1
= I
2
.R
EC
vì I

1
= I
2
nên R
1
= R
EC
= 18 Ω, R
FC
= 42Ω
Vậy con chạy C ở vị trí sao cho EC/EF = 3/10
1,0
R
AB
= R
AC
+ R
CB
= R
1
. R
EC
/ (R
1
+ R
EC
) + R
2
. R
FC

/ (R
2
+ R
FC
) = 55/3Ω
Số chỉ của ampe kế A
1
và A
2
là I
1
= I
2
= I/2 = U/2R
AB
= 0,672A
0,5
c) Hai ampe kế A
1
và A
3
chỉ cùng giá trị
Trường hợp 1: Dòng qua A
3
chạy từ D đến C
I
1
= I
3
=> I

R2
= I
1
– I
3
= 0 => U
CB
= 0
Điều này chỉ xảy ra khi con chạy C trùng F
Khi đó I
1
= I
3
= 1,369A
1,0
Trường hợp 2: Dòng qua A
3
chạy từ C đến D
I
R2
= I
R1
+ I
3
= 2 I
R1
= 2I
1
U
AC

= I
1
. R
1
= I
2
. R
EC
=> I
1
/I
2
= R
EC
/ 18 (1)
0,25
U
CB
= I
R2
. R
2
= I
CF
. R
CF
với R
CF
= 60 - R
EC

I
R2
=2 I
1
và I
CF
= I
2
- I
3
= I
2
- I
1
=> 2I
1
/( 60 - R
EC
) = (I
2
- I
1
)/ 12 = 2I
2
/ (84- R
EC
)

=> I
1
/ I
2
= ( 60 - R
EC
)/ (84- R
EC
) (2)
0,25
Từ (1) và (2) ta có : R
2
EC
- 102R
EC
+ 1080 = 0
Giải phương trình ta được R
EC
= 12Ω
0,5
K
R
1
D
C
R
2
A
1
A

3
B
A
Trang 2/4
A
2
F
E
 Khi đó U
AB
= I
1
. R
1
+ I
R2
. R
2
= I
1
. R
1
+ 2I
1
. R
2
 I
1
= U/ 42 = 0,587 A
Vậy khi con chạy ở vị trí sao cho R

EC
/ R
b
= 1/5 thì ampe kế A
1
và A
3
chỉ
cùng giá trị 0,587A
0,5
Bài 4
2,5
điểm
a) Ta có I = U/ (R + r) = 10/ (R + 1)
Công suất của máy sấy là P = R.I
2
 P = 100R/ (R
2
+ 2R + 1)
 PR
2
+ 2(P – 50)R + P = 0
 Thay P = 10W ta có R
2
- 8R +1 = 0
0,5
Giải phương trình ta được hai giá trị của R là R
1
= 7,9Ω và R
2

= 0,13Ω
0,5
U
MN
= R.I = 10R/ (R+ 1) 0,25
Với R= R
1
= 7,9Ω thì U
MN
= R.I = 10R/ (R+ 1) = 8,9V
0,25
Với R= R
2
= 0,13Ω thì U
MN
= R.I = 10R/ (R+ 1) = 1,15V
0,25
b) Để phương trình PR
2
+ 2(P - 50)R + P = 0 có nghiệm thì
∆ = (P- 50)
2
- P
2
= 2500 - 100P ≥ 0 => P ≤ 25W
0,5
Vậy chỉ có thể nâng công suất tối đa của máy sấy lên 25W khi mắc vào
nguồn điện này nên không thể nâng công suất của máy lên 27W được
0,25
Bài 5

4
điểm
a) - Thấu kính L là thấu kính hội tụ vì vật thật cho ảnh thật

0,25
- Nêu được cách xác định quang tâm O, tiêu điểm F
- Hình vẽ
0,5
b) ∆ AOB ~ ∆ A
1
OB
1
=> A
1
B
1
/ AB = OA
1
/ OA => OA = 2 OA
1
Mà OA + OA
1
= AA
1
= 90cm vậy OA = 60cm, OA
1
= 30cm
Từ ∆ F
’
OI ~ ∆ F’A

1
B
1
tính được f = 20cm
1,0
c) Tương tự như trên sử dụng hai cặp tam giác đồng dạng tính được
OA
1
= 40cm, OA = 60- 20 = 40cm .
Vậy ảnh đã dịch đi một đoạn là 40- 30 = 10cm ra xa thấu kính
1,0
Trang 3/4
L
B
1
B
x
y
A
A
1
O
I
F
F
’
d) - Hình vẽ
* Vị trí các ảnh:
A
1

B
1
là ảnh thật cách gương 10cm
A
2
B
2
là ảnh ảo sau gương và cách gương 10cm
A
3
B
3
là ảnh thật, phía trước thấu kính và cách thấu kính 100/3 cm
0,5
0,25
0,25
0,25
Ghi chú: - Thí sinh có thể giải các bài toán theo các cách khác nhau nếu kết quả đúng thì
cho điểm tương ứng ( từng phần hoặc cả bài theo phân phối điểm ở trên).
- Nếu sai hoặc thiếu đơn vị từ 1 đến 2 lần trừ 0,25 điểm, nếu từ 3 lần trở lên trừ
0,5 điểm
- Điểm toàn bài không làm tròn.
Hết
Trang 4/4
B
x
y
A
B
1

A
1
O
I
F
F
’
G
A
2
B
2
B
3
A
3