Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Kú thi tuyÓn sinh ®¹i häc, cao ®¼ng n¨m 2003
§Ò chÝnh thøc §¸p ¸n vµ thang ®iÓm
M«n VËt lÝ Khèi A
Néi dung §iÓm
C©u 1.
* §Þnh nghÜa:
+ HiÖn t−îng quang ®iÖn ngoµi lµ hiÖn t−îng khi chiÕu chïm s¸ng thÝch hîp vµo mét tÊm
kim lo¹i th× lµm cho c¸c electr«n bÞ bËt ra khái bÒ mÆt kim lo¹i ®ã.............................................
+ HiÖn t−îng quang ®iÖn bªn trong lµ hiÖn t−îng gi¶i phãng c¸c ªlectr«n liªn kÕt ®Ó chóng
trë thµnh c¸c ªlectr«n dÉn trong chÊt b¸n dÉn khi bÞ chiÕu ¸nh s¸ng thÝch hîp............................
* So s¸nh:
+ Mét ®iÓm gièng nhau quan träng nhÊt: C¶ hai hiÖn t−îng ®Òu chØ x¶y ra khi ta chiÕu mét
¸nh s¸ng thÝch hîp vµo tÊm kim lo¹i hoÆc b¸n dÉn.......................................................................
+ Mét ®iÓm kh¸c nhau quan träng nhÊt: ë hiÖn t−îng quang ®iÖn ngoµi electr«n quang ®iÖn
®−îc gi¶i phãng ra khái tÊm kim lo¹i, cßn ë hiÖn t−îng quang ®iÖn bªn trong electr«n ®−îc
gi¶i phãng khái liªn kÕt, trë thµnh electr«n tù do chuyÓn ®éng trong khèi chÊt b¸n dÉn mµ
kh«ng ra khái chÊt b¸n dÉn...........................................................................................................
1 ®iÓm
1/4
1/4
1/4
1/4
C©u 2.
Sè h¹t nh©n cña l−îng chÊt phãng x¹ N gi¶m víi thêi gian t theo c«ng thøc N = No
t
e
λ
−, víi λ
lµ h»ng sè phãng x¹, No lµ sè h¹t nh©n ban ®Çu t¹i t = 0........................................................…
Theo ®iÒu kiÖn ®Çu bµi e = No/N = eλ∆t ,..................................................................................
suy ra λ∆t = 1, do ®ã ∆t = 1/ λ = T/ln2.......................................................................................
L−îng chÊt cßn l¹i sau kho¶ng thêi gian 0,51∆t tØ lÖ thuËn víi sè h¹t:
%606,0
51,051,0. ==== −∆− ee
N
Nt
o
λ
.....................................................
1 ®iÓm
1/4
1/4
1/4
1/4
C©u 3.
1) + Dao ®éng tõ B truyÒn theo sîi d©y ®Õn A d−íi d¹ng sãng ngang. T¹i A sãng ph¶n x¹ vµ
truyÒn ng−îc vÒ B. Sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ tháa m·n ®iÒu kiÖn sãng kÕt hîp, do ®ã trªn sîi
d©y cã sù giao thoa cña hai sãng. ................................................................................................
+ Trªn d©y cã nh÷ng ®iÓm cè ®Þnh lu«n lu«n ®øng yªn kh«ng dao ®éng, gäi lµ c¸c nót, cã
nh÷ng ®iÓm cè ®Þnh dao ®éng víi biªn ®é cùc ®¹i, gäi lµ c¸c bông. Ta nãi trªn d©y ®· t¹o thµnh
sãng dõng ......................................................................................................................................
2) + V× kho¶ng c¸ch gi÷a 2 nót liªn tiÕp b»ng nöa b−íc sãng, nªn kho¶ng c¸ch l gi÷a 5 nót
liªn tiÕp b»ng 4 lÇn nöa b−íc sãng: = 4λ/2 = 2λ........................................................................ l
+ Suy ra:
λ
= /2 = 1/2 = 0,5 m. l
VËn tèc truyÒn sãng trªn d©y lµ v =
λ
f = 0,5×100 = 50 m/s ........................................................
1 ®iÓm
1/4
1/4
1/4
1/4
C©u 4.
VÏ h×nh ®óng (h×nh 1)
S¬ ®å t¹o ¶nh :
d1 = 25 - 9 = 16 cm ⇒ d1’ = d1f1/(d1-f1) = 16×(-16)/(16+16) = -8 cm ⇒ d2 = 9 + 8 =17 cm….
Nh
Ë
n xÐt:
S
1
trïn
g
víi t©m C cña
g
−¬n
g
G , do ®ã tia s¸n
g
tõ thÊu kÝnh tíi
g
−¬n
g
lµ tia ®i
q
ua
1 ®iÓm
h. vÏ
(1/4
+
1/4)
1/4
O2
25 cm
9 cm
O1
Fp
F
C
S1
≡
S2
G
3
≡
S
H×nh 1
d3 d3'
d2 d2'
d1 d1'
O1
O2
S
2
S
3
O1
S
1
S
1
t©m C, ph¶n x¹ ng−îc l¹i (S2 ≡ S1), theo nguyªn lý vÒ tÝnh thuËn nghÞch cña chiÒu truyÒn ¸nh
s¸ng, tia nµy sÏ khóc x¹ qua thÊu kÝnh L theo ®−êng cò tíi S , nghÜa lµ ¶nh cuèi cïng S3 ≡ S ...
1/4
C©u 5.
1) u = 200 2sin
ω
t ;
ω
= 2
π
f = 100
π
; ZL =
ω
L ≈ 100
Ω
; ZC = 1/
ω
C ≈ 200 Ω
Tæng trë Z = 22 )()( CL ZZrR −++ =
()( )
22 2001002080 −++ = 100 2Ω
HiÖu ®iÖn thÕ cùc ®¹i gi÷a hai b¶n tô ®iÖn: UoC = ZCIo = ZCZ
Uo= 200 2100
2200 = 400 V
§é lÖch pha gi÷a u vµ i: 4
1
2080
200100
//
π
ϕϕ
−=⇒−=
+
−
=
+
−
=iu
CL
iu rR
ZZ
tg
§é lÖch pha gi÷a uC vµ u: 442
/
π
π
π
ϕ
−=+−=
uUc
VËy : biÓu thøc hiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu tô ®iÖn : uC = 400sin(100 4
π
π
−t) ( V) .......................
2) UC = ZCI = C
ω
1
()
2
21
−++ C
LrR
U
ω
ω
=
()
Y
U
C
LrR
C
U=
−++
2
2
22 1
ω
ω
ω
.........
Y =
()
1
222
2
42
2+
−++
ω
ω
C
C
L
rR
C
L = ax2 + bx + 1
víi x =
ω
2 ; a = L2C2 ; b = [(R+r)2- 2L/C]C2
UC ®¹t cùc ®¹i khi Y ®¹t cùc tiÓu. Tam thøc bËc hai Y ®¹t cùc tiÓu khi x = -b/2a
= ⇒2
ω
() ()
2
2
2
2
2
1
2
2
L
rR
LC
L
rR
C
L
+
−=
+−
⇒ ω ≈ 385 rad/s ⇒ f = ω/2π ≈ 61 Hz ..............
1 ®iÓm
1/4
1/4
1/4
1/4
C©u 6.
S¬ ®å t¹o ¶nh
+ VËt ë rÊt xa cho ¶nh n»m trªn tiªu diÖn cña vËt kÝnh: d1' = f1 = 30 cm .............................….
+ Khi L = L1 = 33 cm: d2 = L1 - 30 = 3 cm ⇒ d2' = d2f2/(d2-f2) = 3×5/(3-5) = -7,5 cm ………..
+ Khi L = L2 = 34,5 cm: d2 = L2 - 30 = 4,5 cm ⇒ d2' = d2f2/(d2-f2) = 4,5×5/(4,5-5) = - 45 cm…
+ Giíi h¹n nh×n râ cña m¾t lµ tõ 7,5 cm ®Õn 45 cm ...............................................................…
1 ®iÓm
1/4
1/4
1/4
1/4
C©u 7.
+ Ph−¬ng tr×nh dao ®éng cña con l¾c: x = Asin(ωt+ϕ)
srad
l
g/7
2,0
8,9 ===
ω
............................................................
+ T¹i t = 0, con l¾c ®i qua vÞ trÝ c©n b»ng lÇn thø nhÊt, theo chiÒu ©m: x = 0 , v < 0
x = 0 = Asinϕ vµ v = ωAcosϕ < 0 ⇒ ϕ = π ................................................................
+ T¹i lóc truyÒn vËn tèc cho vËt (t = t1): x1 = lα1 = 2 cm , v1 = -14 cm/s
x1 = Asin(ωt1 + ϕ), v1 = ωAcos(ωt1 + ϕ) ⇒ (x1/A)2 + (v1/ωA)2 = 1
22
7
14
2
2
2
2
1
2
1=
+=
+=
ω
v
x
Acm ≈ 2,83 cm ..................
+ Ph−¬ng tr×nh dao ®éng: x = 22 sin(7t + π) cm
HoÆc x = 2,83 sin(7t + π) cm ..............................................................
1 ®iÓm
1/4
1/4
1/4
1/4
C©u 8. Kho¶ng v©n cña bøc x¹ λ1 lµ: cmm
a
D3,010.3
10.2,0
110.6,0 3
3
6
1
1==
×
== −
−
−
λ
i ..………
1 ®iÓm
1/4
S
1
O1
S
2
O2
d1 d1' d2 d2'
S
2
Gäi sè v©n cña λ1 vµ λ2 trong kho¶ng L lÇn l−ît lµ N1 vµ N2. Do cã hai v¹ch trïng nhau n»m
ë vÞ trÝ ngoµi cïng cña kho¶ng L, nªn ta cã: N1 = L/i1 + 1 = 2,4/0,3 + 1 = 9 .............................
Trong kho¶ng L cã 17 v¹ch s¸ng, trong sè ®ã cã 3 v¹ch s¸ng lµ do 3 v©n cña λ1 trïng víi 3
v©n cña λ2. VËy tæng sè v©n cña c¶ hai hÖ lµ 20.
Sè v©n cña bøc x¹ λ2 lµ N2 = 20 - 9 = 11 ...............................................................................
Ta cã L = (N1 - 1)i1 = (N2 - 1)i2 ⇒ i2 = L/(N2 - 1) = 2,4/(11 - 1) = 0,24 cm
⇒ λ2 = i2a/D = 0,24.10-2 × 0,2.10-3/1 = 0,48.10-6 m = 0,48 µm .............……
1/4
1/4
1/4
C©u 9. 1) Theo ®Ò bµi: q = Qosinωt , LC
1
=
ω
tWt
C
Q
C
q
Wo
o
C
ωω
22
2
2
sinsin
22 === ..................................................................................
() ()
tWt
C
Q
tQLqLLi o
o
oL
ωωωω
22
2
2
22
2coscos
2
cos
2
1
'
2
1
2
1=====W...........................
Ta cã: t
T
WW
t
WtWW oo
ooC
πω
ω
2
.2cos
222
2cos1
sin2−=
−
==
t
T
WW
t
WtW oo
ooL
πω
ω
2
.2cos
222
2cos1
cos
2+=
+
==
W
WC vµ WL lµ c¸c hµm tuÇn hoµn víi chu k× T/2.
2) a) Tõ ®å thÞ ta thÊy trong mét chu k× dao ®éng cã bèn lÇn hai ®å thÞ c¾t nhau. Cø sau
T1 = T/4 l¹i cã WC = WL. Do ®ã chu k× dao ®éng cña m¹ch:
T = 4T1 = 4.10 s hoÆc
6−Hz
T
f6
610.25,0
10.4
11 === − ....................
Ta cã ®iÖn dung cña bé tô ®iÖn Cb = C1/2 ⇒2
1
22
1
oo U
C
W= , Uo lµ hiÖu ®iÖn thÕ cùc
®¹i trªn bé tô ®iÖn, Uo = E = 4V.
Suy ra F 10.25,0
4
10.4
46
2
6
2
1
−
−
===
o
o
U
W
C hay CF ...........................
6
10.125,0 −
=
b
b
LC
f
T
π
2
1== ⇒
b
C
T
L2
2
4
π
= hoÆc
b
Cf
L22
4
1
π
=
Ta cã:
()
ACWfCW
TL
W
I
LI
bobo
o
o
o
o785,0222
2
2
2
2
====⇒=
π
π
W ....................
b) T¹i thêi ®iÓm ®ãng kho¸ K1 c−êng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch cùc ®¹i nªn ®iÖn
tÝch cña c¸c tô ®iÖn b»ng kh«ng. Do ®ã khi ®ãng kho¸ K1, mét tô ®iÖn C1 bÞ nèi t¾t
nh−ng n¨ng l−îng cña m¹ch dao ®éng vÉn lµ Wo. HiÖu ®iÖn thÕ cùc ®¹i U1 gi÷a hai
®Çu cuén d©y còng lµ hiÖu ®iÖn thÕ cùc ®¹i gi÷a hai b¶n cùc tô ®iÖn C1.
2
1
2
11 4
1
2
1
oo UCUC ==W ..........…………………………………………………
Suy ra: VV
Uo83,222
2
4
2
1≈===U …………………………………….
2 ®iÓm
1/4
1/4
h. vÏ
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
T/4 T/2 3T/4 T t
H×nh 2
WL
WC
0
Wo/2
Wo
W
3