Đề thi Vật lí ôn vào 10 hệ chuyên có đáp án (Mới nhất) (Đề 3)

Câu 1

Thả vật A dạng hình trụ, bên trong có một phần rỗng vào một bình đựng nước. Vật A có khối lượng m = 720 g và diện tích đáy S = 120 cm². Khi cân bằng, hai phần ba thể tích của vật A chìm trong nước. Đặt lên trên vật A một vật đặc B dạng hình trụ có cùng diện tích đáy S sao cho trục của chúng trùng nhau. Biết rằng trục hai hình trụ luôn hướng thẳng đứng và các vật không chạm đáy bình. Khối lượng riêng của nước và của chất làm hai vật A, B lần lượt là D₀ = 1000 kg/m³, D_A = 900 kg/m³ và D_B = 3000 kg/m³.

a) Tìm thể tích phần rỗng bên trong vật A.

b) Chiều dày của vật B phải thỏa mãn điều kiện nào để:

1. nó không chạm vào nước?

2. nó không bị ngập hết trong nước?

Xem đáp án

Lời giải

a) $\Rightarrow V_{C} = 720 (c m^{3}); V_{A} = 800 (c m^{3}) \Rightarrow V_{C} = 720 (c m^{3}); V_{A} = 800 (c m^{3})$

$V_{C} = (2 / 3) V \Rightarrow V = 1080 (c m^{3}) = V_{A} + V_{r} \Rightarrow V_{r} = 280 (c m^{3})$

b) Gọi chiều dày của B là x.

1. Để vật B không chạm vào nước: $M = m + D_{B} S x < D_{0} V$ $\Rightarrow x < \frac{D_{0} V - m}{D_{B} S} = \frac{1080 - 720}{3.120} = 1 (c m)$

2. Để vật B không bị ngập hết trong nước: $M = m + D_{B} S x \leq D_{0} (V + S x)$ $\Rightarrow x \leq \frac{D_{0} V - m}{(D_{B} - D_{0}) S} = \frac{1080 - 720}{(3 - 1) .120} = 1, 5 (c m)$

Câu 2

Một học sinh dùng một ampe kế có điện trở R_A với các điện trở R = 15 Ω và R_X mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi theo các sơ đồ như hình 1. Số chỉ của ampe kế trong các sơ đồ là 0,24 A; 0,6 A và 0,8 A. Do sơ ý nên học sinh đó không ghi chú rõ số chỉ của ampe kế tương ứng với sơ đồ nào trong mạch điện.

a) Xác định rõ số chỉ của ampe kế trong từng sơ đồ.
b) Tìm giá trị các điện trở R_X, R_A và hiệu điện thế U

Xem đáp án

Lời giải

a) Do: $\frac{R . R_{x}}{R + R_{x}} < R < R + R_{x} \Rightarrow R_{3} < R_{1} < R_{2} \Rightarrow I_{2} < I_{1} < I_{3}$

Vậy: $I_{1} = 0, 6 A; I_{2} = 0, 24 A; I_{3} = 0, 8 A .$

b) Ta có: $U = 0, 6 (R_{A} + 15) = 0, 24 (R_{A} + R_{x} + 15) = 0, 8 (R_{A} + \frac{15 R_{x}}{R_{x} + 15})$

* $0, 6 R_{A} + 9 = 0, 24 R_{A} + 0, 24 R_{x} + 3, 6 \Rightarrow R_{A} = \frac{2}{3} R_{x} - 15$

* Thế ngược trở lại ta có: $0, 6. \frac{2}{3} R_{x} = 0, 8 (\frac{2}{3} R_{x} - 15 + \frac{15 R_{x}}{R_{x} + 15}) \Rightarrow R_{x}^{2} + 15 R_{x} - 1350 = 0 R_{A} = \frac{2}{3} R_{x} - 15 = 5 Ω; U = 0, 6 (R_{A} + 15) = 12 V .$

Câu 3

Cho một bình cách nhiệt chứa đầy nước ở nhiệt độ t₀ = 90⁰C. Thả một viên nước đá có khối lượng m = 250 g ở nhiệt độ 0⁰C vào bình thì có khối lượng nước bằng m trào ra khỏi bình. Sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình là t₁ = 56⁰C. Cho nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/(kg.K), nhiệt lượng mà mỗi kg nước đá cần thu vào để tan chảy hoàn toàn ở 0⁰C là 336000 J. Coi rằng nước đá chỉ trao đổi nhiệt với phần nước còn lại trong bình.

a) Tìm khối lượng nước ban đầu trong bình.

b) Lần lượt thả tiếp từng viên nước đá như trên vào bình, viên tiếp theo thả sau khi nước trong bình đã cân bằng nhiệt. Tìm biểu thức nhiệt độ cân bằng trong bình sau khi thả vào bình viên nước đá thứ n mà nó bị tan hết.

c) Hỏi từ viên thứ bao nhiêu thì nó không tan hết?

Xem đáp án

Lời giải

a) Phương trình cân bằng nhiệt: Q_thu = Q_tỏa

_{$\Rightarrow m λ + m c (t_{1} - t) = (M - m) c (t_{0} - t_{1}) \Rightarrow M = \frac{λ + c (t_{0} - t)}{c (t_{0} - t_{1})} m = 1, 25 (k g)$}

b) Gọi nhiệt độ sau khi thả viên đá thứ n là t_n. Ta có:

$m . λ + m c (t_{n} - t) = (M - m) c (t_{n - 1} - t_{n}) \Rightarrow m . λ + m c (t_{n - 1} - t) = M c (t_{n - 1} - t_{n}) \begin{array}{l} \Rightarrow t_{n} = \frac{M - m}{M} t_{n - 1} - \frac{m λ - m c t}{M c} \\ = {(\frac{M - m}{M})}^{2} t_{n - 2} - \frac{m λ - m c t}{M c} (1 + \frac{M - m}{M}) = ... = {(\frac{M - m}{M})}^{n} t_{0} - \frac{m λ - m c t}{M c} \frac{1 - {(\frac{M - m}{M})}^{n}}{1 - (\frac{M - m}{M})} \\ \Rightarrow t_{n} = 0, 8^{n} . t_{0} - 16. \frac{1 - 0, 8^{n}}{0, 2} \end{array}$

c) Viên đá không tan hết nếu

t_{n} = 170.0, 8^{n} - 80 < 0 \Rightarrow 0, 8^{n} < \frac{8}{17} \Rightarrow n \geq 4

Câu 4

Cho mạch điện như hình 2 gồm vô số các mắt mạch, mỗi mắt mạch (được vẽ trong khung nét đứt) gồm một điện trở R và hai vôn kế. Các vôn kế có cùng điện trở R_V. Biết hiệu điện thế ở hai đầu nguồn điện là U = 18 V và số chỉ của một vôn kế trong mắt mạch đầu tiên (mắt mạch nối với nguồn điện) là 9 V.

a) Tìm số chỉ của vôn kế còn lại ở mắt mạch đầu tiên và hai vôn kế ở mắt mạch thứ hai.

b) Tìm tỷ số R_V/R và điện trở tương đương của mạch theo R.

c) Nếu mạch trên chỉ có một số hữu hạn các mắt mạch thì số mắt mạch tối thiểu là bao nhiêu để điện trở tương đương của mạch lệch không quá 1% so với điện trở tương đương của mạch với vô số mắt mạch?

Xem đáp án

Lời giải

a) Do dòng qua vôn kế V₁ lớn hơn dòng qua vôn kế V₂ Þ U₁ > U₂ Þ U₂ < U/2.

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U = 18 V và số chỉ của vôn kế là 9V = U/2.

Vậy: số chỉ của vôn kế V₁ là U₁ = 9V.

* Gọi điện trở tương đương của mạch gồm vô số mắt mạch là R₀. Ta có: $I = \frac{U}{R_{0}} = \frac{U_{1}}{R_{V}} \Rightarrow R_{0} = 2 R_{V}$

Do số mắt mạch là vô hạn nên nếu ta thêm hay bớt một mắt vào mạch thì điện trở tương đương của mạch là không đổi. Hay, điện trở tương đương phần song song với V₂ chính là R₀. $I = \frac{U}{2 R_{V}} = \frac{U_{1}}{R_{V}} = \frac{U_{2}}{\frac{R_{V} .2 R_{V}}{R_{V} + 2 R_{V}}} \Rightarrow U_{2} = \frac{U}{3} = 6 V .$

* Với mắt mạch tiếp theo ta có thể dễ dàng thấy rằng: $U_{3} = \frac{U_{2}}{2} = 3 V; U_{4} = \frac{U_{2}}{3} = 2 V .$

b) Ta có: $R_{0} = 2 R_{V} = R_{V} + \frac{2 R_{V}}{3} + R \Rightarrow R_{V} = 3 R; R_{0} = 6 R .$

c) Ta đi tính điện trở tương đương cho các mạch có số mắt hữu hạn:

Mạch chỉ có 1 mắt: R₁ = R + 2R_V = 7R (lệch 16,7%)

Mạch chỉ có 2 mắt: R₂ = $R + \frac{R_{1} . R_{V}}{R_{1} + R_{V}} + R_{V}$ = 6,1R (lệch 1,67%)

Mạch chỉ có 3 mắt: R₃ = $R + \frac{R_{2} . R_{V}}{R_{2} + R_{V}} + R_{V}$ » 6,011R (lệch 0,183%)

Vậy, mạch cần có tối thiểu 3 mắt mạch

Câu 5

Người ta tìm thấy trong ghi chép của Snell (người tìm ra định luật khúc xạ) có một sơ đồ quang học, nhưng do để lâu ngày nên trên sơ đồ chỉ còn rõ 4 điểm: A, A’, B’ và L (hình 3). Trong mô tả đi kèm theo sơ đồ thì ta biết được rằng: A’ và B’ tương ứng là các ảnh ảo của A và B qua thấu kính; L là một điểm nằm trên mặt thấu kính; đường thẳng nối A’ và B’ song song với trục chính của thấu kính và đi qua L.

a) Bằng cách vẽ, hãy khôi phục lại vị trí các điểm: điểm B, quang tâm O và các tiêu điểm của thấu kính. Thấu kính là hội tụ hay phân kỳ?

b) Giả sử ta biết thêm rằng: tia sáng đi qua cả A và B hợp với trục chính một góc là 30⁰; A’B’ = 45 cm; A’L = 15 cm và A’ cách trục chính là $10 \sqrt{3}$ cm. Tìm tiêu cự thấu kính và khoảng cách AB.

Xem đáp án

Lời giải

) - Từ L, dựng mặt thấu kính vuông góc với A’B’.

- Nối AA’, cắt mặt thấu kính tại quang tâm O.

- Từ O, dựng trục chính D của thấu kính vuông góc với mặt thấu kính.

- Kéo dài LA, cắt D tại tiêu điểm F, cắt B’O tại điểm B.

b) Tam giác vuông LFO có OL = $10 \sqrt{3}$ cm và nên FL = 2LO = $20 \sqrt{3}$ cm.

Suy ra: f = OF = $\sqrt{F L^{2} - L O^{2}} = 30$ cm.

* d’_A = 15 cm Þ d_A = 10 cm Þ h_A = $\frac{20 \sqrt{3}}{3}$ cm.

d’_B = 60 cm Þ d_B = 20 cm Þ h_B = $\frac{10 \sqrt{3}}{3}$ cm.

Khoảng cách $A B = \sqrt{{(d_{B} - d_{A})}^{2} + {(h_{A} - h_{B})}^{2}} = \frac{20 \sqrt{3}}{3}$ cm

Người ta tìm thấy trong ghi chép của Snell (người tìm ra định luật khúc xạ) (ảnh 1)

Toán

Văn

Vật lý

Hóa học

Lịch sử

Địa lý

Sinh học

Công nghệ

Tin học

Tiếng Anh

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

ĐHQG Hồ Chí Minh

ĐH Bách Khoa

ĐHQG Hà Nội

Bộ Công an

ĐHSP Hà Nội

Bằng lái xe

English Test

IT Test

Đại học

Viên chức

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Global success

iLearn Smart World

Friends Global

Bright

Explore new worlds

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Giáo dục Quốc Phòng và An Ninh

Toán

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Văn

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Công nghệ

Tin học

Giáo dục Quốc Phòng và An Ninh

Toán

Vật lý

Hóa học