Đề thi Vật lý ôn vào 10 hệ chuyên có đáp án (Mới nhất) (Đề 8)
5 câu hỏi
Cho cơ hệ như hình 1. Vật 1 là một khối lập phương (đặc và không thấm nước) có cạnh a = 10cm được làm bằng vật liệu đồng chất có trọng lượng riêng d = 1,25.104N/m3. Vật 2 được nối với một sợi dây vắt qua ròng rọc cố định. Thanh cứng AC, đồng chất, mảnh, tiết diện đều, có chiều dài AC = 20cm; B là điểm treo của vật 1 trên thanh AC; vật 1 chìm hoàn toàn trong bình đựng nước. Biết trọng lượng riêng của nước là dn = 104N/m3. Coi các sợi dây nhẹ, không giãn; bỏ qua mọi ma sát và khối lượng của ròng rọc.
1. Nếu bỏ qua khối lượng của thanh AC, để hệ ở trạng thái cân bằng và thanh AC nằm ngang thì AB = 15cm. Tìm khối lượng m2 của vật 2.
2. Nếu thanh AC có khối lượng m = 75g, để hệ ở trạng thái cân bằng và thanh AC nằm ngang thì AB phải có giá trị bằng bao nhiêu (với m2 tìm được ở phần trên)?
- Vẽ hình, biểu diễn lực.
- Điều kiện cân bằng cho vật m1
P1=FA+T ⇒T=P1−FA
- Điều kiện cân bằng cho vật m2
T2=P2
- Điều kiện cân bằng của thanh AC (đối với điểm C) là :
CB.T=CA.T2⇔P1– FACB = P2.CA⇔d.a3− dn.a3CB = 10m2.CA⇒m2=(d−dn)CB.a310.CA⇒m2=(12500−104)0,13.0,0510.0,2=0,0625kg.

- Vẽ hình, biểu diễn lực.
- Điều kiện cân bằng cho vật m1
P1=FA+T ⇒T=P1−FA
- Điều kiện cân bằng cho vật m2
T2=P2
- Gọi P là trọng lượng của thanh AC, điểm đặt của P tại điểm O (trung điểm của AC).
- Điều kiện cân bằng của thanh AC (đối với điểm C) là:
P.CO + T.CB = T2.CA ⇔P.CO + P1– FA.CB = P2.CA⇒CB=P2.CA−P.COP1−FA⇔CB=0,625.0,2−0,75.0,112500.0,13−104.0,13=0,02m=2cm. Vậy độ dài của đoạn AB là :
AB = 20 – 2 = 18 cm
Có hai bình đựng cùng một loại chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng từ bình 2 đổ vào bình 1 và đo nhiệt độ cân bằng của chất lỏng trong bình 1 sau mỗi lần đổ rồi ghi vào bảng số liệu như dưới đây:
Lần đổ thứ n | n = 1 | n = 2 | n = 3 | n = 4 |
Nhiệt độ cân bằng của chất lỏng trong bình 1 sau lần đổ thứ n | 200C | 350C | t (0C) | 500C |
Tính nhiệt độ t (0C) và nhiệt độ của chất lỏng trong mỗi ca lấy từ bình 2 đổ vào bình 1. Coi nhiệt độ và khối lượng của chất lỏng ở mỗi ca lấy từ bình 2 đều như nhau.
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường và bình chứa.
Gọi nhiệt dung của chất lỏng chứa trong bình 1 (ngay trước lần đổ thứ n = 1) là q1 (J/Kg.K); nhiệt dung của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 là q2 (J/Kg.K).
- Gọi nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 là t2 (t2 > 500C); nhiệt độ của chất lỏng chứa trong bình 1 (ngay trước nhiệt độ 200C) là t1.
- Xét phương trình cân bằng nhiệt ở các lần đổ :
+ Lần đổ 1: q2t2– 20 = q120 − t1 (1).
+ Lần đổ 2: q2t2–35 = q1+q235−20=>q2t2–50=15q1 (2).
+ Lần đổ 3: q2t2–t=q1+2q2t−35
q2t2−3t+70=q1t−35 (3).
+ Lần đổ 4: q2t2−50=q1+3q250−t
q2t2+3t−200=q150−t (4).
- Lấy (2) chia (3) ta được :
t2−50t2−3t+70=15t−35⇒t=50t2−700t2−5 (5).
- Lấy (2) chia (4) ta được :
t2−50t2+3t−200=1550−t (6).
- Thay (5) vào (6) ta được:
t22−85t2+400=0
⇒t2= 800C (Thỏa mãn) hoặc t2 = 50C (Loại).
- Thay t2 = 800C vào (5) ta được t = 440C.
- Vậy nhiệt độ t = 440C và nhiệt độ mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2 đổ vào bình 1 là t2 = 800C.
Cho mạch điện AB như hình 2. Biết R1=1Ω; R2=2Ω, các biến trở R3và R4. Bỏ qua điện trở các dây nối. Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện thế không đổi U = 6V.
1. Với trường hợp R3=2,5Ω,R4=3,5Ω,. Mắc vào hai điểm C và D một vôn kế lí tưởng. Xác định số chỉ của vôn kế.
2. Với trường hợp R3=2,5Ω. Mắc vào hai điểm C và D một ampe kế lí tưởng. Xác định giá trị của R4 để số chỉ của ampe kế là 0,75A và chiều dòng điện qua ampe kế từ C đến D.
3. Với trường hợpR3=R0(không đổi). Thay đổi giá trị của biến trở R4, khi R4=R5 hoặc R4=R6 thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở R4có giá trị như nhau và bằng P, khi R4=R7 thì công suất toả nhiệt trên biến trở R4đạt giá trị lớn nhất là Pmax. Cho biết Pmax=2524P ; R5+R6=6,5Ω và R5>R6. Tìm R0 , R5 , R6, R7.
- Sơ đồ mạch: (R1ntR2)//(R3ntR4).
- Ta có : R12 = 3 ; R34 = 6.
- Vì R12//R34 nên : U12 = U34 = 6V.
- Lúc đó: I1 = I12 = U12R12= 2A;
I3 = I34 = U34R34= 1A.
- Suy ra: U1 = I1.R1 = 2V; U3 = I3.R3 = 2,5V.
- Do U3 > U1 nên số chỉ của vôn kế là:
UV = U3 – U1 = 0,5 V.
2.
- Sơ đồ mạch: (R1//R3)nt(R2//R4).
- Ta có: R13 = 1.2,51+2,5=57Ω; R24 = 2R42+R4
- Điện trở tương đương của đoạn mạch là :
Rtđ = R13 + R24
= 57+2R42+R4=10+19R47(2+R4)
- Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là:
I = URtđ=42(2+R4)10+19R4
- Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 và R2 lần lượt là:
I1=IR3R1+R3=30(2+R4)10+19R4I2=IR4R2+R4=42R410+19R4
- Xét tại nút C, ta có: IA = I1 – I2
⇔30(2+R4)10+19R4−42R410+19R4=0,75⇒R4=2Ω
3.
- Đoạn mạch được mắc: (R1ntR2)//(R0ntR4).
- Ta có: U04 = U.
- Công suất tiêu thụ trên điện trở R4 được tính:
P4 = U2R4(R0+R4)2.
- Đặt x=R4 (Ω); x1=R5 (Ω) ; x2=R6 (Ω)
⇒Px=U2x(R0+x)2 (1)
Có R0+x2≥4xR0 ⇒ Px≤U24R0 ⇒ Pxmax=U24R0 khi x=R0 ⇔R7=R0
- Theo bài ra :
P=Px=x1=Px=x2⇔U2x1(R0+x1)2=U2x2(R0+x2)2 ⇔P=U2x1(R0+x1)2=U2x2(R0+x2)2=U2(x1−x2)(R0+x1)2−(R0+x2)2=U2x1+x2+2R0
- Lại có:
Pmax=2524P ⇔U24R0=2524U2x1+x2+2R0 ⇔U24R0=2524U26,5+2R0 ⇔R0=3Ω ⇒R7=R0=3Ω (Với x1+x2=6,5Ω)
- Lúc đó: P=2524Pmax=2524U24R0=2,88W
- Thay vào (1), ta được: P=Px=U2x(R0+x)2=2,88
⇔2,88x2+2.2,88.3x+2,88.32−62x=0⇔x1=2x2=4,5
- Vậy R5=4,5Ω ; R6=2Ω ; R7=R0=3Ω
Cho mạch điện như hình 3. Biết R là một biến trở tiết diện đều với con chạy C di chuyển được từ M đến N và ngược lại. Điện trở r=1Ω, đèn Đ1 ghi 6V-6W. Bỏ qua điện trở các dây nối, ampe kế lí tưởng. Đặt vào hai đầu mạch điện AB một hiệu điện thế không đổi U = 36V.
1. Cho R=35Ω.
a. Xác định phần điện trở MC của biến trở để đèn Đ1 sáng bình thường.
b. Xác định vị trí con chạy C trên biến trở (so với vị trí M) để số chỉ ampe kế đạt giá trị nhỏ nhất.
2. Thay ampe kế bằng đèn Đ2 ghi 6V-12W, thay đèn Đ1 bằng một điện trở R1=6Ω như hình 4. Tìm giá trị nhỏ nhất của R để đèn Đ2 sáng bình thường.

. a.
- Với đèn Đ1, ta có : RĐ1 = 6 ; Iđm1 = 1A.
- Đặt RMC = x () (0≤x≤R)
RCN = 35 – x (Ω).
- Ta có: RAC=6xx+6; RBC = 36 – x
- Theo tính chất của đoạn mạch nối tiếp ta có:
RACRBC=UACUBC=>⇔6x(36−x)(x+6)=636−6x=66Ω≃14,7Ω ⇒RMC≃14,7Ω
1.b
- Điện trở tương đương của đoạn mạch:
Rtđ = RAC + RCB = 6xx+6+ 36 – x = −x2+36x+216x+6
- Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là: I = URtđ=36(x+6)−x2+36x+216
- Số chỉ của ampe kế: IA = I.RĐ1RĐ1+x=216−x2+36x+216=216540−(x−18)2
- Do đó: IAmin khi x = 18.
- Vậy con chạy C ở vị trí sao cho MCMN=1835 thì số chỉ của ampe kế nhỏ nhất.
2. 


Cho xy là trục chính của một thấu kính, S là nguồn sáng điểm, S’ là ảnh của S qua thấu kính. Các điểm H, K tương ứng là chân đường vuông góc hạ từ S và S’ xuống xy như hình 5. Gọi F và F’ là hai tiêu điểm của thấu kính, với FH < F’H. Tại thời điểm ban đầu, cho biết SH = 5cm, HF = 10cm, KF’ = 40cm.
1. Xác định tiêu cự của thấu kính.
2. Hệ đang ở vị trí như thời điểm ban đầu. Giữ thấu kính cố định, dịch chuyển nguồn sáng S theo phương song song với xy, chiều ra xa thấu kính với tốc độ bằng 15cm/s thì tốc độ trung bình của ảnh tạo bởi thấu kính trong 1s đầu tiên bằng bao nhiêu?

- Do S và S’ nằm khác phía trục chính xy nên thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ. Ta có hình vẽ:
- Đặt f = OF = OF’
- Theo đề:
OH=HF+OF=10+fOK=OF'+F'K=f+40
- Do SH//KS'⇒SHS'K=OHOK=10+f40+f (1)
- Do OI//KS'
⇒OIS'K=OF'F'K=f40 (2)
- Với OI = SH, nên từ (1) và (2) ta được:
10+f40+f=f40 ⇔ f=20cm ⇒OH=30cm ; OK=60cm
- Vậy tiêu cự thấu kính là 20 cm.
2.
*Trường hợp cố định S, tịnh tiến thấu kính:
- Gọi: O’ là vị trí quang tâm của thấu kính sau khi dịch chuyển 1s.
+ v là tốc độ của thấu kính
⇒v=5cm/s ⇒ OO'=v.t
+ S1 là vị trí ảnh của S khi quang tâm thấu kính ở vị trí O’.









