ĐÁP ÁN MÔN LÝ 10 CHUYÊN TPHCM

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề


Thang điểm và đáp án

Bài 1: (4 điểm)
Khi nhúng hộp vào nước thì không khí trong hộp bị nén lại do nước dâng lên.
Kí hiệu S là diện tích đáy hộp, p0, h0 và p1, h1 là áp suất và chiều cao cột không khí trong hộp trước và sau khi nhúng hộp vào nước.
Theo đề bài ra: p0Sh0 = p1Sh1. Suy ra p0h0 = p1h1 (1)
Để đơn giản ta tính áp suất theo đơn vị mét cột nước, khi đó:
p0 = 76 cmHg = 0,76 ( 13,6 = 10,3 (mét cột nước).
p1 bằng áp suất tại mặt nước trong hộp.
Vậy: p1 = p0 + 18,6 + h1 = (28,9 + h1) (mét cột nước)
Thay giá trị của p0 và p1 vào (1) ta được:
10,3.3 = (28,9 + h1)h1 (
+ 28,9 h1 – 30,9 = 0
Giải phương trình này ta được nghiệm (loại nghiệm âm) : h1 ( 1 m
Vì hộp có thành mỏng nên bỏ qua trọng lượng của nó. Do đó lực nâng tác dụng lên hộp chính là lực đẩy Acsimét do nước tác dụng vào khối không khí trong hộp, lực này bằng trọng lượng khối nước do không khí trong hộp chiếm chỗ.
Vậy : F = 10 Dn.Vkk = 10.1000.1.1.1 = 10 000 N.

Bài 2: (4 điểm)
Trường hợp 1: Lượng nước đá trong bình nhiệt lượng kế là m1 = 0,5 kg.
Nhiệt lượng cần để làm lượng nước trên tăng nhiệt độ từ t1 = –20oC đến 0oC là:
Q1 = m1.c1.[0 – (–20)] = 0,5.2100.20 = 21 kJ
Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn lượng nước đá trên là:
Q2 = m1.( = 0,5.340.103 = 170 kJ
Nhiệt lượng tỏa ra để lượng hơi nước được đưa vào bình nhiệt lượng kế ngưng tụ, giảm nhiệt độ từ 1000C đến 00C là:
Q3 = m2.L + m2.c2.(100 – 0) = 0,06.2,2.106 + 0,06.4200.100 = 157,2 kJ.
Vì Q1 < Q3 < Q1 + Q2 nên lượng hơi nước đưa vào chỉ đủ làm lượng nước đá tăng nhiệt độ từ – 20oC đến 0oC và nóng chảy một phần. Khi đó nước trong bình nhiệt lượng kế tồn tại cả ở thể rắn và thể lỏng nên nhiệt độ trong bình là 0oC.

Trường hợp 2: Lượng nước đá trong bình nhiệt lượng kế là m1 = 0,3 kg.
Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn lượng nước đá trên từ –20oC là:
Q4 = m1.c1.[0 –(–20)] + m1.( = 0,3.2100.20 + 0,3.340.103 = 114,6 kJ
Vậy Q3 > Q4 nên lượng nước đá trong bình tan hoàn toàn.
Vậy lượng nước có trong bình nhiệt lượng kế là (m1 + m2).
Gọi t0C là nhiệt độ trong bình nhiệt lượng kế sau khi có cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng cần để làm lượng nước có trong bình nhiệt lượng kế lúc này tăng từ 0oC đến toC:
Q5 = (m1 + m2)c2.(t – 0) = (0,3 + 0,06)4200.t = 151.t
Ta có: Q5 = Q3 – Q4 ( 1512.t = 157200 – 114600 ( t = 28,2oC.
Vậy nếu lượng nước đá trong bình nhiệt lượng kế là 0,3 kg thì sau khi xảy ra cân bằng nhiệt, nhiệt độ trong bình là 28,2oC.



Bài 3: (4 điểm)
Dựng B(C( là ảnh của BC qua gương.
Để người quan sát nhìn thấy cả bức tường sau gương thì mắt đồng thời phải nhìn thấy ảnh B( và C(. Muốn vậy mắt M phải đón nhận được các tia phản xạ từ gương của các tia tới xuất phát từ B và C.
Gọi I, K lần lượt là giao điểm của B(M( và C(M với AD. Do đó chiều cao nhỏ nhất của gương là đoạn IK.
(HKM ∽ (DKC( (
=
=
(1)
(HMI ∽ (AB(I (
=
=
(2)
Từ (1) và (2), áp dụng tính chất dây tỉ số bằng nhau ta được:

=