Tài liệu Đáp án đề thi Đại học môn Vật lý khối A 2002 ppt

1
bộ giáo dục và đào tạo

kỳ thi tuyển sinh đh, cđ năm 2002
đáp án và thang điểm đề chính thức
môn Thi: vật lý
Chú ý: Các điểm 1/4* là phần điểm chấm thêm cho thí sinh chỉ thi hệ cao đẳng.
Câu 1: (1điểm)
- Máy quang phổ hoạt động dựa vào hiện tợng tán sắc ánh sáng.
- Bộ phận thực hiện tán sắc là lăng kính.
- Nguyên nhân của hiện tợng tán sắc ánh sáng là: Chiết suất của một môi trờng
trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau và phụ thuộc vào
bớc sóng (hoặc màu) của ánh sáng đó.
1/4
1/4
1/2
Câu 2: (1điểm)
a) Khi một ngời hoặc một nhạc cụ phát ra một âm cơ bản có tần số f
1
thì cũng
đồng thời phát ra các hoạ âm có tần số f
2
= 2f
1
, f
3
= 3f
1
, f
4
= 4f

1
v.v
Nhạc âm thực tế phát ra là tổng hợp của âm cơ bản và các hoạ âm, vì thế không
thể biểu diễn đợc bằng một đờng hình sin theo thời gian.
b) Ngỡng nghe là giá trị nhỏ nhất của cờng độ âm có thể gây nên cảm giác âm.
Ngỡng đau là giá trị lớn nhất của cờng độ âm mà tai còn có cảm giác âm bình thờng
và cha gây cảm giác đau cho tai.
Miền nằm giữa ngỡng nghe và ngỡng đau là miền nghe đợc của tai.
Vì ngỡng nghe và ngỡng đau phụ thuộc vào tần số của âm nên miền nghe đợc phụ
thuộc vào tần số.
1/4
1/4
1/4
1/4
Câu 3: (1điểm)
W toàn mạch = W
đ
max =
2
12,0.10.2
2
CU
2102
= = 1,44.10
-12
J
Máy thu thanh thu đợc sóng khi trong mạch chọn sóng xảy ra cộng hởng: tần
số sóng tới bằng tần số riêng của mạch dao động:

Lc4

C
LC2
1
f
c
f
22
2
0


=

==

=
- Với =
1
= 18. m thì C
1
=
6282
2
10.2.)10.3(4
)18(



= 0,45.10
-9

F.
- Với =
2
= 240. m thì C
2
=
6282
2
10.2.)10.3(4
)240(



= 80.10
-9
F.
Vậy: 0,45.10
-9
F C 80.10
-9
F.
1/4
1/4
1/4
1/4
Câu 4: (1điểm)
Giả sử có k
1
lần phân rã và k
2

lần phân rã , ta có phơng trình chuỗi phân rã:
(
)
(
)
PbkkTh
208
82
0
Z2
4
21
232
90
++
với z là điện tích của , có giá trị +1 nếu là phóng xạ
+
, hoặc -1 nếu là
-
.
Theo các định luật bảo toàn số khối và bảo toàn nguyên tử số ta có hệ phơng trình:



++=
++=
82zkk290
208k.0k4232
21
21

Giải hệ, đợc: 6
4
208232
k
1
=

= và z.k
2
= - 4. Do k
2
0, nên z < 0.
Vậy: - đây là hạt
-
- có 6 lần phóng xạ và 4 lần phóng xạ
-

1/4
1/4
1/4
1/4
2
Câu 5: (1điểm)
1) Khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn: OC
V
= 12,5 + 37,5 = 50cm.
Kính đặt sát mắt nên tiêu cự của kính: f = - OC
V
= - 50cm = - 0,5 m.

Độ tụ kính: D =
5,0
1
f
1

= = -2 đi ốp.
- Nếu kính là thấu kính hội tụ thì ảnh ảo sẽ nằm trớc kính từ sát kính đến xa vô cùng
nghĩa là luôn có những vị trí đặt vật cho ảnh ảo nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt và
mắt luôn có thể nhìn rõ đợc những vật đó. Đối với thấu kính phân kì thì ảnh của mọi vật
là ảo nằm trong khoảng từ kính đến tiêu điểm ảnh F nếu F nằm bên trong điểm cực
cận thì mắt không thể nhìn rõ đợc bất kỳ vật nào:
OF < OC
C
- f < 12,5cm f > - 12,5cm = - 0,125m
D =
125,0
1
f
1

< = -8 đi ốp.
Vậy khi đeo kính có độ tụ D < - 8 đi ốp thì ngời này sẽ không thể nhìn thấy rõ bất kỳ
vật nào trớc mắt.
2) Khi gơng lùi đến vị trí mà ảnh của mắt trong gơng hiện lên ở điểm cực cận C
C
thì
mắt phải điều tiết tối đa, tiêu cự của thuỷ tinh thể nhỏ nhất. Khi đa ra xa, khoảng cách
giữa mắt và ảnh tăng lên do đó tiêu cự của thuỷ tinh thể tăng dần để ảnh hiện rõ nét trên
võng mạc. Khi ảnh hiện lên ở điểm cực viễn C

V
thì mắt không phải điều tiết, thuỷ tinh
thể có tiêu cự lớn nhất.
ảnh qua gơng phẳng có độ cao luôn bằng vật, đối xứng với vật qua gơng không phụ
thuộc vào khoảng cách từ vật đến gơng. Tuy nhiên góc trông ảnh giảm vì khoảng cách
từ ảnh đến mắt tăng lên.
1/4
1/4
1/4
1/4
Câu 6: (1điểm)
Vật m chịu 2 lực tác dụng: trọng lực P và lực đàn hồi của lò xo.
ở vị trí cân bằng (VTCB) lò xo giãn l, ta có phơng trình:
P = F
0
mg = kl
l = cm5,2m025,0
100
10.25,0
k
mg
===
Phơng trình dao động có dạng: x = Asin(t + ).
Tần số góc: 20
25,0
100
m
k
=== rad/s.
ở thời điểm thả vật thì lò xo giãn 7,5cm tức là cách VTCB một đoạn là 7,5 - 2,5 = 5cm

và nằm về phía âm của trục toạ độ, do đó ở thời điểm t = 0 vật có:
li độ: x = Asin = -5cm.
vận tốc: v = Acos = 0.
A = 5cm và = - /2.
Do đó phơng trình dao động là x = 5sin(20t - /2) (cm).
Các thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng (vật có li độ x = 2,5 cm) là nghiệm
của phơng trình 5sin(20t - /2) = 2,5
sin(20t - /2) = 0,5
)s(10/k/15t
)s(10/k/30t
2k/65/2-20t
2k/6/2-20t
22
11
22
11
+=
+=

+=
+=

với k
1
, k
2
= 0, 1, 2, (do t 0)
Lần đầu tiên vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng ứng với giá trị nhỏ nhất của t, tức là:
t
min

= (/30) s. .
1/4
1/4
1/4
1/4
m
k
O
F
0
+
P
3
Câu 7: (1điểm)
Theo công thức Anhxtanh về hiện tợng quang điện:








=+=

A
hc
m
2
vvm

2
1
A
hc
e
max0
2
max0e

Thay số: s/m10.410.3
10.533,0
10.3.10.625,6
10.1,9
2
v
519
6
834
31
max0
=








=

Khi êlectrôn chuyển động trong từ trờng đều có
B
r
hớng vuông góc với v
r
thì nó chịu
tác dụng của lực Lorenxơ F
L
có độ lớn không đổi và luôn vuông góc với v
r
, nên êlectrôn
chuyển động theo quỹ đạo là tròn và lực F
L
đóng vai trò lực hớng tâm:
eB
vm
r
r
vm
FBveF
e
2
e
htL
====

Nh vậy những êlectrôn có vận tốc v
0max
sẽ có bán kính quỹ đạo cực đại: r = R.
Cảm ứng từ: T10
10.75,22.10.6,1
10.4.10.1,9
eR
vm
B
4
319
531
max0e



===
1/4
1/4
1/4
1/4
Câu 8: (1điểm)
1) ảnh của vật sáng AB qua gơng cầu lồi là ảo, nằm sau gơng, cùng chiều vật. Nh
vậy: d' < 0 và k > 0. Vậy khoảng cách giữa ảnh và vật:
L = 60cm = d + |d'| = d - d'. Còn k =
d
'd
= 0,5.
d = 40cm, d' = - 20cm. f
g

= cm40
)20(40
)20.(40
'dd
'dd
=
+

=
+

Vẽ ảnh: .
2) Sơ đồ tạo ảnh:
Khi dịch chuyển vật AB, điểm B dịch chuyển trên đờng thẳng song song với trục chính,
tia tới đi từ B song song với trục chính không đổi, nên tia ló của nó qua hệ cũng không
đổi và luôn đi qua ảnh B
3
. Mà ảnh có độ cao không đổi tức là B
3
dịch chuyển trên đờng
thẳng song song với trục chính. Vậy hệ thấu kính gơng này có tính chất: chùm tia tới
song song với trục chính (tơng đơng với một vật ở xa vô cùng) cho chùm tia ló song
song với trục chính (tơng đơng với ảnh cuối cùng ở xa vô cùng) .




==
==

=
=
'
2k3
2k
'
1
'
3
1
dafd
dafd
d
d

40d
d40
fd
fd
dd
2
2
g2
g2
'
22
+

=

==



=
=
cm80d
0d
2
2
- Với d
2
= 0 thì: f
k
= a - d
2
= 20cm.
- Với d
2
= -80cm thì: f
k
= a - d
2
= 20 - (-80) = 100cm.
1/4*
1/4*
1/4

1/4
1/4
1/4
AB
O
A
1
B
1
G
A
2
B
2
O
A
3
B
3
d
1
d
1
' d
2
d
2
'd
3
d

3
'
A
B
A'
B'
F
O
4
Câu 9: (1điểm)
1) Khi mắc ampe kế vào M và N thì đoạn mạch gồm C và R
2
bị nối tắt, trong mạch chỉ
còn R
1
nối tiếp với L, dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế = 60
0
P = UIcos U = .V120
5,0.3,0
18
cosI
P
==


R
1
= P/I
2
= 18/0,3

2
= 200.
.32003RZ3
R
Z
tg
1L
1
L
====
L = H55,0H
3
f2
Z
L


=

.
2) Kí hiệu U
AM
= U
1
, U
MN
= U
2
= 60V. Vẽ giản đồ véc tơ. Theo định lý hàm số cosin:
V3605,0.60.120.26012060cosUU2UUU

220
2
2
2
2
1
=+=+=

I
2
= U
1
cos60
0
/R
1
=
315,0200/5,0.360 =
A.
Các tổng trở:
Z
PQ
= ==+
3
400
I
U
ZR
2
2

2
C
2
2
(1)
Z =
3
800
I
U
)ZZ()RR(
2
2
CL
2
21
==++
3
800
)Z3200()R200(
2
C
2
2
=++ (2)
Giải hệ phơng trình (1) và (2) thu đợc:
R
2
= 200; Z
C

= 3/200
F10.38,1F
4
10.3
fZ2
1
C
5
4
C




=

=
1/4*
1/4
1/4*
1/4
1/4
1/4
Câu 10: (1điểm)
1) So sánh sự phóng xạ và sự phân hạch:
Có 2 điểm giống nhau quan trọng:
+ Đều là các phản ứng hạt nhân.
+ Đều là phản ứng toả năng lợng. .
Có 2 điểm khác nhau quan trọng:
+ Phóng xạ xảy ra tự động không phụ thuộc vào các điều kiện khách quan bên ngoài và

không điều khiển đợc, còn phân hạch có thể xảy ra hoặc không xảy ra phụ thuộc vào
việc hạt nhân nặng có hấp thụ đợc nơtrôn hay không. Phân hạch có thể xảy ra phản ứng
dây chuyền, còn phóng xạ thì không xảy ra dây chuyền đợc.
+ Các hạt tạo ra trong mỗi phóng xạ là xác định, còn sản phẩm của những phân hạch
khác nhau của cùng một đồng vị lại có thể khác nhau và không xác định.
2) Năng lợng toả ra của phóng xạ ThHeU
230
90
4
2
234
92
+ là:
E = (M
0
- M)c
2
= (m
U
- m
Th
- m

)c
2
Từ định nghĩa của độ hụt khối:
m
U
= 92m
p

+ (234 - 92)m
n
- m
U
m
U
= 92m
p
+ 142m
n
- m
U
Tơng tự: m
Th
= 90m
p
+ 140m
n
- m
Th
;m

= 2m
p
+ 2m
n
- m

E = m

c
2
+ m
Th
c
2
- m
U
c
2
= A



+ A
Th

Th
- A
U

U

Trong đó:

,
Th
,

U
và A

, A
Th
,

A
U
tơng ứng là các năng lợng liên kết riêng và số khối
của các hạt , Th230 và U234.
Thay số:

E = 4.7,1 + 230.7,7 - 234.7,63 = 13,98 14MeV.
- Hết -
1/4*
1/4
1/4*
1/4
1/4
1/4
I
U
L
U
U
R2
U
R1
U

1
U
2
U
C
60
0
60
0
O