Kỳ thi tuyển sinh lớp 10 chuyên quốc học môn:Vvật lý - Năm học 2008 - 2009

SỞ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ Môn: VẬT LÝ - Năm học 2008-2009 Thời gian làm bài: 150 phót ðỀ CHÍNH THỨC ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài 1 : (3,0 ñiểm) Một người ñến bến xe buýt chậm 20 phút sau khi xe buýt ñã rời bến A, người ñó bèn ñi taxi ñuổi theo ñể kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp. Taxi ñuổi kịp xe buýt khi nó ñã ñi ñược 2/3 quãng ñường từ A ñến B. Hỏi người này phải ñợi xe buýt ở bến B bao lâu ? Coi chuyển ñộng của các xe là chuyển ñộng ñều. Bài 2 : (2,5 ñiểm) Người ta thả một miếng ñồng có khối lượng m1 = 0,2 kg ñã ñược ñốt nóng ñến nhiệt ñộ t1 vào một nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28 kg nước ở nhiệt ñộ t2 = 20 0C. Nhiệt ñộ khi có cân bằng nhiệt là t3 = 80 0C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của ñồng và nước lần lượt là c1 = 400 J/(kg.K), D1 = 8900 kg/m3, c2 = 4200 J/(kg.K), D2 = 1000 kg/m3; nhiệt hoá hơi của nước (nhiệt lượng cần cung cho một kg nước hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt ñộ sôi) là L = 2,3.106 J/kg. Bỏ qua sự trao ñổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với môi trường. a, Xác ñịnh nhiệt ñộ ban ñầu t1 của ñồng. b, Sau ñó, người ta thả thêm một miếng ñồng khối lượng m3 cũng ở nhiệt ñộ t1 vào nhiệt lượng kế trên thì khi lập lại cân bằng nhiệt, mực nước trong nhiệt lượng kế vẫn bằng mực nước trước khi thả miếng ñồng m3. Xác ñịnh khối lượng ñồng m3. Bài 3 : (2,0 ñiểm) Cho mạch ñiện có sơ ñồ như hình vẽ. Biết : U = 12 V, R1 = 15 W , R2 = 10 W , R3 = 12 W ; R4 là biến trở. Bỏ qua ñiện trở của ampe kế và của dây nối. a, ðiều chỉnh cho R4 = 8 W . Tính cường ñộ dòng ñiện qua ampe kế. R 1 M R3 A R 2 R 4 A B N b, ðiều chỉnh R4 sao cho dòng ñiện qua ampe kế có chiều từ M ñến N và có cường ñộ là 0,2 A. Tính giá trị của R4 tham gia vào mạch ñiện lúc ñó. Bài 4 : (1,5 ñiểm) + U _ Hai ñiểm sáng S1 và S2 cùng nằm trên trục chính, ở về hai bên của một thấu kính hội tụ, cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi ñó ảnh của S1 và ảnh của S2 tạo bởi thấu kính là trùng nhau. a, Hãy vẽ hình và giải thích sự tạo ảnh trên. b, Từ hình vẽ ñó hãy tính tiêu cự của thấu kính. Bài 5 : (1,0 ñiểm) Một hộp kín H có ba ñầu ra. Biết rằng trong hộp kín là sơ ñồ mạch 2 1 H ñiện ñược tạo bởi các ñiện trở. Nếu mắc hai chốt 1 và 3 vào hiệu ñiện thế nguồn không ñổi U = 15 V thì hiệu ñiện thế giữa các cặp chốt 1-2 3 và 2-3 lần lượt là U12 = 6 V và U23 = 9 V. Nếu mắc hai chốt 2 và 3 cũng vào hiệu ñiện thế U trên thì hiệu ñiện thế giữa các cặp chốt 2-1 và 1-3 lần lượt là U21 = 10 V và U13 = 5 V. a, Hãy vẽ một sơ ñồ mạch ñiện trong hộp kín H với số ñiện trở ít nhất. Cho rằng ñiện trở nhỏ nhất trong mạch ñiện này là R, hãy tính các ñiện trở còn lại trong mạch ñó. b, Với sơ ñồ mạch ñiện trên, nếu mắc hai chốt 1 và 2 vào hiệu ñiện thế U trên thì các hiệu ñiện thế U13 và U32 là bao nhiêu ? --------------- Hết ---------------- SỞ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ Năm học 2008-2009 HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ ðỀ CHÍNH THỨC ê 2 ú 2 CÂU NỘI DUNG – YÊU CẦU ðIỂM 1 (3,0ñ) - Gọi C là ñiểm taxi ñuổi kịp xe buýt và t là thời gian taxi ñi ñoạn AC. AC = 2 AB ; CB = 1 AB ⇒ AC = 2CB . 3 3 - Thời gian xe buýt ñi ñoạn AC là : t + 20 (phút); - Thời gian mỗi xe ñi tỷ lệ thuận với quãng ñường ñi của chúng, nên thời gian taxi ñi ñoạn CB là t (phút). 2 Thời gian xe buýt ñi ñoạn CB là : t + 20 = t + 10 (phút); 2 2 - Vậy, thời gian người ñó phải ñợi xe buýt ở bến B là : ∆t =  t + 10 - t = 10 (phút).   0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 2 (2,5ñ) a 1,0 b 1,5 Tính nhiệt ñộ t1 : - Nhiệt lượng của m1 kg ñồng toả ra ñể hạ nhiệt ñộ từ t1 xuống 80 0C là : Q1 = c1.m1(t1 – 80); - Nhiệt lượng của m2 kg nước thu vào ñể tăng nhiệt ñộ từ 20 0C ñến 80 0C là : Q2 = 60c2.m2; 60m c - Phương trình cân bằng nhiệt : Q1 = Q2 ⇒ t1 = 2 2 + 80 = 962 ( 0C). m1c1 Tính m3 : - Khi thả thêm m3 kg ñồng ở nhiệt ñộ t1 vào NLK, sau khi có cân bằng nhiệt mà mực nước vẫn không thay ñổi. ðiều này chứng tỏ : + Nhiệt ñộ cân bằng nhiệt là 1000C. + Có một lượng nước bị hóa hơi. Thể tích nước hóa hơi bằng thể tích miếng ñồng m m3 chiếm chỗ: V′ = 3 . 2 D 1 - Khối lượng nước hóa hơi ở 1000C là : m′ = V′.D = m D2 . 2 2 2 3 D 1 - Nhiệt lượng thu vào của m1 kg ñồng, m2 kg nước ñể tăng nhiệt ñộ từ 80 0C ñến 100 0C và của m’2 kg nước hoá hơi hoàn toàn ở 100 0C là : Q = 20(c m + c m ) + Lm D2 . 3 1 1 2 2 3 D 1 - Nhiệt lượng toả ra của m3 kg ñồng ñể hạ nhiệt ñộ từ t1 = 962 0C xuống 100 0C là: Q = 862c m . - Phương trình cân bằng nhiệt mới : Q3 = Q4 ⇒ 20(c m + c m ) + Lm D2 = 862c m 1 1 2 2 3 D 1 3 1 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 4 1 3 Þ m3 = 20(c1m1 + c2m2 ) 1 862c - L ND2  0,29 (kg).  0,25 D1 a 1,0  Mạch cầu cân bằng Þ IA = 0 (HS có thể làm nhiều cách khác nhau, nhưng ñúng kết quả IA = 0, vẫn cho ñiểm tối ña). U 12 - U  1,0 IA = I1 – I3 = 0,2 = 12 3 R1 - 12 Þ R3 I1 R 1 M I3 R3 U12 = 8 (V) và U34 = 4 (V) IA 0,5 A (2,0ñ)  Þ I = I + I = U12  + I = 0,8 + 0,2 = 1 (A) R R 4 4 2 A R A 2 I 4 2 A B b 1,0  Þ R4 = U34 I4  = 4 ( W ). I 2 N I + U _  0,5 Vẽ hình : (HS vẽ ñúng như hình dưới, cho ñiểm tối ña phần vẽ hình 0,5 ñ) N I M 0,5 S' a Giải thích :  F S 1  O F' S 2 - Hai ảnh của S1 và của S2 tạo bởi thấu kính trùng nhau nên phải có một ảnh thật và một ảnh ảo. - Vì S1O < S2O ® S1 nằm trong khoảng tiêu cự và cho ảnh ảo; S2 nằm ngoài khoảng tiêu cự và cho ảnh thật. 4 b Tính tiêu cự f : - Gọi S’ là ảnh của S1 và S2. Ta có :  0,25 0,25 (1,5ñ) S¢S1 S¢I S¢O - 6 S1I // ON ®  S¢O = = S¢N  S¢O OI // NF ' ® S¢O = S¢I = S¢O Þ S¢O - 6 = S¢O S¢F' S¢N S¢O + f Þ f.S¢O = 6(S¢O + f) S¢O S¢O + f  (1) - Vì S2I // OM , tương tự như trên ta có : S¢F = S¢O = S¢M 0,5 Þ S¢O - f S¢O  = S¢O S¢O + 12 S¢O S¢S2 Þ f.S¢O = 12(S¢O - f) S¢I  (2) Từ (1) và (2) ta có : f = 8 (cm) * Chú ý : HS có thể làm bài 4 cách khác, theo các bước: a, Giải thích ñúng sự tạo ảnh như trên. (cho 0,5 ñ) b, Áp dụng công thức thấu kính (mà không chứng minh công thức) cho 2 trường hợp: + Với S1 : + Với S2 : 1 = 1 - 1 f 6 d¢ 1 = 1 + 1 f 12 d¢  (*) (**) (cho 0,25 ñ) Từ (*) và (**) tính ñược : f = 8 (cm) và d’ = 24 (cm) c, Áp dụng kết quả trên ñể vẽ hình (cho 0,25 ñ) ( Như vậy, ñiểm tối ña của bài 4 theo cách làm của chú ý này là 1,0 ñiểm) - Theo bài ra, khi thay ñổi các cặp ñầu vào của mạch ñiện thì hiệu ñiện thế giữa các cặp ñầu ra cũng thay ñổi, ta suy ra rằng giữa các cặp chốt phải có ñiện trở khác nhau và số ñiện trở ít nhất của mạch trong hộp kín H là 3. (Học sinh có thể trình bày một trong hai sơ ñồ cách mắc sau và tính các ñại lượng mà bài toán yêu cầu theo sơ ñồ ñó, mỗi cách trình bày hoàn toàn ñúng ñều cho ñiểm tối ña của bài 5) Cách 1 : - Khi U13 = 15(V) thì U12 = 6(V) và U23 = 9(V).  0,25 Ta có : R1 = U12 = 6 = 2 2 (1) R3 U23 9 3 - Khi U23 = 15(V) thì U21 = 10(V) và U13 = 5(V). R 2 Ta có : R2 = U21 = 10 = 2  (2)  R1 R R3 U13 5 3 Từ (1) và (2) suy ra : R1 là ñiện trở nhỏ nhất Þ R1 = R, R2 = 3R, R3 = 1,5R. 1 U R R 1  3 0, 75 5 - Khi U12 = 15(V). Ta có : 13 = 1 = = (*) U32 R2 3R 3 (1,0 ñ) Mặt khác : U13 + U32 = U12 = 15(V) (**) Từ (*) và (**) ta có : U13 = 3,75 (V); U32 = 11,25 (V). Cách 2 : - Khi U13 = 15(V) thì U12 = 6(V) và U23 = 9(V). 2 Ta có : R3 = U12 R1 U23 = 6 = 2 9 3  (3) - Khi U23 = 15(V) thì U21 = 10(V) và U13 = 5(V). R 3 R 1 R Ta có : 3 = U21 = 10 = 2  (4) R2 U13 5 1 3 Từ (1) và (2) suy ra : R2 là ñiện trở nhỏ nhất Þ R2 = R, R1 = 3R, R3 = 2R. U R R 1 R2 0,75 - Khi U12 = 15(V). Ta có : 13 U32 = 2 R1 = = (***) 3R 3 Mặt khác : U13 + U32 = U12 = 15(V) (****) Từ (***) và (****) ta có : U13 = 3,75 (V); U32 = 11,25 (V).