Bộ đề tuyển sinh lớp 10 chuyên Lý

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ Môn: VẬT LÝ - Năm học 2009-2010 Thời gian làm bài: 150 phút ĐỀ CHÍNH THỨC --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài 1 : (2,0 điểm) Hai xe xuất phát cùng lúc từ A để đi đến B với cùng vận tốc 30 km/h. Đi được 1/3 quãng đường thì xe thứ hai tăng tốc và đi hết quãng đường còn lại với vận tốc 40 km/h, nên đến B sớm hơn xe thứ nhất 5 phút. Tính thời gian mỗi xe đi hết quãng đường AB. Bài 2 : (3,0 điểm) Một nhiệt lượng kế ban đầu không chứa gì, có nhiệt độ t0. Đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 5 0C. Lần thứ hai, đổ thêm một ca nước nóng như trên vào thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 3 0C nữa. Hỏi nếu lần thứ ba đổ thêm vào cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa ? Bài 3 : (2,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết : UAB = 6 V không đổi ; R1 = 8 ; R2 = R3 = 4; R4 = 6. Bỏ qua điện trở của ampe kế, của khoá K và của dây dẫn. a, Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và tính số chỉ của ampe kế trong cả hai trường hợp K đóng và K mở. b, Thay khoá K bởi điện trở R5. Tính giá trị của R5 để cường độ dòng điện qua điện trở R2 bằng không. j a b J I S G1 G2 Bài 4 : (1,5 điểm) Hai gương phẳng G1 và G2 được đặt vuông góc với mặt bàn thí nghiệm, góc hợp bởi hai mặt phản xạ của hai gương là . Một điểm sáng S cố định trên mặt bàn, nằm trong khoảng giữa hai gương. Gọi I và J là hai điểm nằm trên hai đường tiếp giáp giữa mặt bàn lần lượt với các gương G1 và G2 (như hình vẽ). Cho gương G1 quay quanh I, gương G2 quay quanh J, sao cho trong khi quay mặt phẳng các gương vẫn luôn vuông góc với mặt bàn. Ảnh của S qua G1 là S1, ảnh của S qua G2 là S2. Biết các góc SIJ = và SJI = . Tính góc hợp bởi hai gương sao cho khoảng cách S1S2 là lớn nhất. Bài 5 : ( 1,0 điểm) Cho một thanh gỗ thẳng dài có thể quay quanh một trục lắp cố định ở một giá thí nghiệm, một thước chia tới milimet, một bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn đựng dầu hoả, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nút đậy kín, hai sợi dây. Hãy trình bày một phương án xác định khối lượng riêng của dầu hoả. -------------------- Hết --------------------- SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN 2009-2010 THỪA THIÊN HUẾ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ Câu Nội dung – Yêu cầu Điểm 1 2,0đ - Gọi chiều dài quãng đường AB là s (km) - Thời gian xe thứ nhất đi hết quãng đường này là t1 = (giờ); - Thời gian xe thứ hai đi hết quãng đường này là t2 = + (giờ). - Xe thứ hai đến sớm hơn xe thứ nhất 5 phút (5 phút = giờ) nên : t1 - t2 = - ( + ) = s = 15 (km) - Thời gian xe thứ nhất đi hết AB là : t1 =(giờ) = (giờ) = 30 (phút). - Thời gian xe thứ hai đi : t2 = 25 (phút). 0,25 0,50 0,75 0,25 0,25 2 3,0đ - Gọi: qK là nhiệt dung của nhiệt lượng kế. qC là nhiệt dung của một ca nước nóng, t là nhiệt độ của nước nóng. - Khi đổ một ca nước nóng: (1) - Khi đổ thêm 1 ca nước nóng lần hai: (2) - Khi đổ thêm 5 ca nước nóng lần ba: (3) - Từ (1) và (2) ta có : (3’) - Từ (2) và (3) ta có : (4) - Thay (3’) vào (4) ta có : 6 (0C) 0,25 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,25 3 2,5đ a, (1,5 điểm) + Khi K mở : Mạch được vẽ lại như hình bên. ; . + Khi K đóng : Mạch được vẽ lại như hình bên. R2 = R3 RDC = = 2 (); . . . b, (1,0 điểm) Thay khoá K bởi R5. Mạch trở thành mạch cầu như hình vẽ. Để thì mạch cầu phải cân bằng : 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 4 1,5đ S S2 S1 j b a J G1 G2 I M N S’ K Theo tính chất đối xứng của ảnh qua gương, ta có: IS = IS1 = không đổi JS = JS2 = không đổi nên khi các gương G1, G2 quay quanh I, J thì: ảnh S1 di chuyển trên đường tròn tâm I bán kính IS; ảnh S2 di chuyển trên đường tròn tâm J bán kính JS. S2 S S1 j b a J G1 G2 I M N K - Khi khoảng cách S1S2 lớn nhất: Lúc này hai ảnh S1; S2 nằm hai bên đường nối tâm JI. Tứ giác SMKN: j = 1800 – MSN = 1800 – (MSI + ISJ + JSN) =1800 – (a/2 + 1800 - a - b + b/2) = (a+b)/2 0,75 0,75 5 1đ - Lắp thanh gỗ vào trục quay để có 1 đòn bẩy. Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào một vị trí ở đòn bên trái sao cho đòn bẩy cân bằng nằm ngang. Ta có: P0.l0 = P.l (1) - Nhúng lọ đựng đầy cát ngập trong nước rồi tìm vị trí treo nó sao cho đòn bẩy cân bằng: P0. l0 = (P – F). l’ (2) P0 l0 l’ P F - Từ (1) và (2): F = P(l’ – l)/l’ mà F = dnước.V Suy ra: dnước = - Lặp lại thí nghiệm bằng cách thay nước bằng dầu hoả, tìm vị trí l’’ treo lọ cát để đòn bẩy cân bằng. - Ta có: ddầu = - Suy ra ddầu = dnước hay: Ddầu = Dnước 0,25 0,25 0,25 0,25 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO 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 phút ĐỀ CHÍNH THỨC ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài 1 : (3,0 điểm) Một người đến bến xe buýt chậm 20 phút sau khi xe buýt đã rời bến A, người đó bèn đi taxi đuổi theo để kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp. Taxi đuổi kịp xe buýt khi nó đã đi được 2/3 quãng đường từ A đến B. Hỏi người này phải đợi xe buýt ở bến B bao lâu ? Coi chuyển động của các xe là chuyển động đều. Bài 2 : (2,5 điểm) Người ta thả một miếng đồng có khối lượng m1 = 0,2 kg đã được đốt nóng đến nhiệt độ t1 vào một nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28 kg nước ở nhiệt độ t2 = 20 0C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t3 = 80 0C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng 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 độ sôi) là L = 2,3.106 J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với môi trường. a, Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng. b, Sau đó, người ta thả thêm một miếng đồng khối lượng m3 cũng ở nhiệt độ 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 đồng m3. Xác định khối lượng đồng m3. Bài 3 : (2,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết : U = 12 V, R1 = 15 , R2 = 10 , R3 = 12 ; R4 là biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của dây nối. a, Điều chỉnh cho R4 = 8 . Tính cường độ dòng điện qua ampe kế. b, Điều chỉnh R4 sao cho dòng điện qua ampe kế có chiều từ M đến N và có cường độ là 0,2 A. Tính giá trị của R4 tham gia vào mạch điện lúc đó. Bài 4 : (1,5 điểm) Hai điểm 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 đó 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 đó hãy tính tiêu cự của thấu kính. Bài 5 : (1,0 điểm) Một hộp kín H có ba đầu ra. Biết rằng trong hộp kín là sơ đồ mạch điện được tạo bởi các điện trở. Nếu mắc hai chốt 1 và 3 vào hiệu điện thế nguồn không đổi U = 15 V thì hiệu điện thế giữa các cặp chốt 1-2 và 2-3 lần lượt là U12 = 6 V và U23 = 9 V. Nếu mắc hai chốt 2 và 3 cũng vào hiệu điện thế U trên thì hiệu điện 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 đồ mạch điện trong hộp kín H với số điện trở ít nhất. Cho rằng điện trở nhỏ nhất trong mạch điện này là R, hãy tính các điện trở còn lại trong mạch đó. b, Với sơ đồ mạch điện trên, nếu mắc hai chốt 1 và 2 vào hiệu điện thế U trên thì các hiệu điện thế U13 và U32 là bao nhiêu ? SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ Năm học 2008-2009 ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ CÂU NỘI DUNG – YÊU CẦU ĐIỂM 1 (3,0đ) - Gọi C là điểm taxi đuổi kịp xe buýt và t là thời gian taxi đi đoạn AC. ; . - Thời gian xe buýt đi đoạn AC là : t + 20 (phút); - Thời gian mỗi xe đi tỷ lệ thuận với quãng đường đi của chúng, nên thời gian taxi đi đoạn CB là (phút). Thời gian xe buýt đi đoạn CB là : (phút); - Vậy, thời gian người đó phải đợi xe buýt ở bến B là : (phút). 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 2 (2,5đ) a 1,0 Tính nhiệt độ t1 : - Nhiệt lượng của m1 kg đồng toả ra để hạ nhiệt độ từ t1 xuống 80 0C là : Q1 = c1.m1(t1 – 80); - Nhiệt lượng của m2 kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 0C đến 80 0C là : Q2 = 60c2.m2; - Phương trình cân bằng nhiệt : Q1 = Q2 t1 = = 962 ( 0C). 0,25 0,25 0,5 b 1,5 Tính m3 : - Khi thả thêm m3 kg đồng ở nhiệt độ t1 vào NLK, sau khi có cân bằng nhiệt mà mực nước vẫn không thay đổi. Điều này chứng tỏ : + Nhiệt độ cân bằng nhiệt là 1000C. + Có một lượng nước bị hóa hơi. Thể tích nước hóa hơi bằng thể tích miếng đồng m3 chiếm chỗ: . - Khối lượng nước hóa hơi ở 1000C là : . - Nhiệt lượng thu vào của m1 kg đồng, m2 kg nước để tăng nhiệt độ từ 80 0C đến 100 0C và của m’2 kg nước hoá hơi hoàn toàn ở 100 0C là : . - Nhiệt lượng toả ra của m3 kg đồng để hạ nhiệt độ từ t1 = 962 0C xuống 100 0C là: . - Phương trình cân bằng nhiệt mới : = 0,29 (kg). 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3 (2,0đ) a 1,0 Mạch cầu cân bằng IA = 0 (HS có thể làm nhiều cách khác nhau, nhưng đúng kết quả IA = 0, vẫn cho điểm tối đa). 1,0 b 1,0 IA = I1 – I3 = 0,2 = U12 = 8 (V) và U34 = 4 (V) 0,8 + 0,2 = 1 (A) 4 (). 0,5 0,5 4 (1,5đ) a Vẽ hình : (HS vẽ đúng như hình dưới, cho điểm tối đa phần vẽ hình 0,5 đ) Giải thích : - 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. 0,5 0,25 0,25 b Tính tiêu cự f : - Gọi S’ là ảnh của S1 và S2. Ta có : = (1) - Vì , tương tự như trên ta có : (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 đúng sự tạo ảnh như trên. (cho 0,5 đ) b, Áp dụng công thức thấu kính (mà không chứng minh công thức) cho 2 trường hợp: + Với S1 : (*) + Với S2 : (**) (cho 0,25 đ) Từ (*) và (**) tính được : f = 8 (cm) và d’ = 24 (cm) c, Áp dụng kết quả trên để vẽ hình (cho 0,25 đ) ( Như vậy, điểm tối đa của bài 4 theo cách làm của chú ý này là 1,0 điểm) 0,5 5 (1,0 đ) - Theo bài ra, khi thay đổi các cặp đầu vào của mạch điện thì hiệu điện thế giữa các cặp đầu ra cũng thay đổi, ta suy ra rằng giữa các cặp chốt phải có điện trở khác nhau và số điện trở ít nhất của mạch trong hộp kín H là 3. (Học sinh có thể trình bày một trong hai sơ đồ cách mắc sau và tính các đại lượng mà bài toán yêu cầu theo sơ đồ đó, mỗi cách trình bày hoàn toàn đúng đều cho điểm tối đa của bài 5) Cách 1 : - Khi U13 = 15(V) thì U12 = 6(V) và U23 = 9(V). Ta có : (1) - Khi U23 = 15(V) thì U21 = 10(V) và U13 = 5(V). Ta có : (2) Từ (1) và (2) suy ra : R1 là điện trở nhỏ nhất R1 = R, R2 = 3R, R3 = 1,5R. - Khi U12 = 15(V). Ta có : (*) 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). Ta có : (3) - Khi U23 = 15(V) thì U21 = 10(V) và U13 = 5(V). Ta có : (4) Từ (1) và (2) suy ra : R2 là điện trở nhỏ nhất R2 = R, R1 = 3R, R3 = 2R. - Khi U12 = 15(V). Ta có : (***) Mặt khác : U13 + U32 = U12 = 15(V) (****) Từ (***) và (****) ta có : U13 = 3,75 (V); U32 = 11,25 (V). 0,25 0, 75 0 ,75 SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KỲ THI TUYÊN SINH VÀO LỚP 10 THPT QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ KHOÁ NGÀY 19.06.2006 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: VẬT LÝ Số báo danh: . . . . Phòng: . . . Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1: (2,5 điểm) Trên một đường đua thẳng, hai bên lề đường có hai hàng dọc các vận động viên chuyển động theo cùng một hướng: một hàng là các vận động viên chạy việt dã và hàng kia là các vận động viên đua xe đạp. Biết rằng các vận động viên việt dã chạy đều với vận tốc 20km/h và khoảng cách đều giữa hai người liền kề nhau trong hàng là 20m; những con số tương ứng đối với hàng các vận động viên đua xe đạp là 40km/h và 30m. Hỏi một người quan sát cần phải chuyển động trên đường với vận tốc bằng bao nhiêu để mỗi lần khi một vận động viên đua xe đạp đuổi kịp anh ta thì chính lúc đó anh ta lại đuổi kịp một vận động viên chạy việt dã tiếp theo? Bài 2: (2,5 điểm) Người ta đặt một viên bi đặc bằng sắt hình cầu bán kính R = 6cm đã được nung nóng tới nhiệt độ lên mặt một khối nước đá rất lớn ở . Hỏi viên bi chui vào khối nước đá đến độ sâu bao nhiêu? Bỏ qua sự dẫn nhiệt của nước đá và độ nóng lên của đá đã tan. Cho khối lượng riêng của sắt là D = 7800kg/m3, khối lượng riêng của nước đá là D0 = 915kg/m3, nhiệt dung riêng của sắt là C = 460J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá ( tức là nhiệt lượng mà 1kg nước đá ở cần thu vào để nóng chảy hoàn toàn thành nước ở nhiệt độ ấy) là = 3,4.105J/kg. Thể tích hình cầu được tính theo công thức với R là bán kính. Bài 3: (2,5 điểm) R0 o o U C A B Rb Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó R0 là điện trở toàn phần của biến trở, Rb là điện trở của bếp điện. Cho R0 = Rb, điện trở dây nối không đáng kể, hiệu điện thế U của nguồn không đổi. Con chạy C nằm ở chính giữa biến trở. a, Tính hiệu suất của mạch điện. Coi công suất tiêu thụ trên bếp là có ích. b, Mắc thêm một đèn loại 6V-3W song song với đoạn AC của biến trở. Hỏi muốn đèn này sáng bình thường thì hiệu điện thế U của nguồn và điện trở R0 phải thoả mãn điều kiện nào? Bài 4: (1,5 điểm) Cho một vật AB đặt trước thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = f và cách thấu kính L1 khoảng cách 2f như trên hình vẽ. Sau L1 ta đặt thấu kính phân kỳ L2 có tiêu cự f2 = - f / 2 và cách L1 một khoảng O1O2 = f / 2, sao cho trục chính của hai thấu kính trùng nhau. a, Hãy vẽ ảnh của AB qua hệ hai thấu kính trên. b, Hãy vẽ một tia sáng phát ra từ A sau khi đi qua cả hai thấu kính trên thì tia ló có phương đi qua B. Giải thích cách vẽ. Bài 5: (1,0 điểm) Trong một hộp kín X (trên hình vẽ) có mạch điện ghép bởi các điện trở giống nhau, mỗi điện trở có giá trị R0. Người ta đo điện trở giữa hai đầu dây ra 2 và 4 cho ta kết quả là R24 = 0. Sau đó, lần lượt đo điện trở của các cặp đầu dây ra còn lại, cho ta kết quả là: R12 = R14 = R23 = R34 = 5R0/3 và R13 = 2R0/3. Bỏ qua điện trở các dây nối. Hãy xác định cách mắc đơn giản nhất các điện trở trong hộp kín trên. SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KỲ THI TUYÊN SINH VÀO LỚP 10 THPT QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ KHOÁ NGÀY 19.06.2006 ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ CÂU NỘI DUNG - YÊU CẦU ĐIỂM 1 2,5đ - Ký hiệu vận tốc của VĐV chạy, người quan sát và VĐV đua xe đạp lần lượt là v1, v2 và v3; khoảng cách giữa hai VĐV chạy liền kề là l1 và giữa hai VĐV đua xe đạp liền kề là l2. - Tại một thời điểm nào đó ba người ở vị trí ngang nhau thì sau thời gian t người quan sát đuổi kịp VĐV chạy và VĐV đua xe đạp phía sau đuổi kịp người quan sát. Ta có các phương trình: (1) (2) - Cộng hai vế các phương trình trên rồi tìm t, ta được: (3) - Thay (3) vào (1) ta được: (4) - Thay số vào (4) ta có: = 28 (km/h) 0,25 0,50 0,25 0,25 0,50 0,50 0,25 2 2,5đ - Có thể xem kích thước khối nước đá rất lớn so với viên bi nên sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ cân bằng là . - Nhiệt lượng mà viên bi toả ra để hạ nhiệt độ xuống là: - Giả sử có m (kg) nước đá tan ra do thu nhiệt của viên bi toả ra, thì nhiệt lượng được tính theo công thức: - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có: ; - Thể tích của khối lượng đá tan ra tính được là: - Thể tích là tổng thể tích của một hình trụ có chiều cao h và thể tích của một nửa hình cầu bán kính R, nên ta suy ra được: - Vậy viên bi chui vào khối nước đá một độ sâu H là: - Thay các giá trị vào ta có: (cm) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,25 0,25 3 2,5đ a, - Điện trở - Cường độ dòng điện trong mạch chính : vậy - Công suất tiêu thụ trên bếp là : - Hiệu suất mạch điện là : Vậy: 13,3% --------------------------------------------------------------------------------------------------- b, - Đèn 6V-3W có: và điện trở : - Vì đèn sáng bình thường nên: - Cường độ dòng điện trong mạch chính là : 6= 60 + (*) Vậy khi mắc đèn song song với đoạn mạch AC, muốn đèn sáng bình thường thì U và R0 phải thoả mãn điều kiện (*) trên. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 4 1,5đ a, Sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai thấu kính trên: x L2 L1 AB A1B1 A2B2. Vẽ như trên hình. (vẽ được mỗi ảnh A1B1, A2B2 cho 0,5đ) b, + Các bước vẽ: - Vẽ tia Bx qua A2 kéo dài cắt L2 tại K; - Vẽ tia A1K kéo dài cắt L1 tại I - Vẽ tia AI. Tia AI chính là tia tới từ A, sau khi qua hai thấu kính cho tia ló có phương qua B. + Giải thích: - Giải thích đúng vì sao vẽ tia Bx; - Giải thích đúng vì sao vẽ tia IKA1; - Giải thích đúng vì sao vẽ tia AI. 1,0 0,25 0,25 5 1,0đ - Vì R24 = 0 nên giữa đầu 2 và đầu 4 nối với nhau bởi dây dẫn mà không có điện trở R0 nào. - Vì R13 = 2R0/3 < R0 nên giữa đầu 1 và đầu 3 phải có mạch mắc song song. - Vì mạch đơn giản nhất nên ta chọn mạch song song có hai nhánh, số điện trở ở mỗi nhánh là x và y (a) (x, y: nguyên dương). - Ta có: ; - Để đơn giản, ta chọn x = 1, thay vào biểu thức trên ta có: y = 2. Vậy mạch 1-3 có dạng đơn giản như hình vẽ (a). - Vì : R12 = R14 = R23 = R34 = 5R0/3 = R0 + 2R0/3 Nên các mạch 1-2, 1-4, 2-3, 3-4 gồm một điện trở R0 mắc nối tiếp với mạch 1-3 ở trên. Vậy sơ đồ cách mắc đơn giản trong hộp X như trên hình vẽ (b). (b) 0,25 0,25 0,25 0,25 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN Đề thi chính thức KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU NĂM HỌC 2010 - 2011 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) B1 A A1 B O x x Hình 1 + - Câu 1 (4,0 điểm): Có hai bình cách nhiệt đựng cùng một chất lỏng. Một học sinh lần lượt múc từng ca chất lỏng ở bình 1 đổ vào bình 2 và ghi lại nhiệt độ khi cân bằng sau mỗi lần đổ là: t1=100C, t2=17,50C, t3 (bỏ sót không ghi), t4 = 250C. Hãy tìm nhiệt độ t3 và nhiệt độ t01 của chất lỏng ở bình 1. Coi nhiệt độ và khối lượng mà mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 1 là như nhau. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa chất lỏng với bình, ca và môi trường bên ngoài. Câu 2 (4,0 điểm): Hai sợi dây dẫn điện đồng chất tiết diện đều, có cùng chiều dài L, có điện trở lần lượt là R1 và R2 (R1 ≠ R2). Hai dây được uốn thành hai nửa vòng tròn rồi nối với nhau tại A và B tạo thành đường tròn tâm O. Đặt vào A1, B1 một hiệu điện thế không đổi U, với độ dài các cung A1A và B1B đều bằng x (Hình vẽ 1). Bỏ qua điện trở của các dây nối từ nguồn đến A1 và B1. 1. Tính cường độ dòng điện trong mạch chính theo x, L, R1 và R2. 2. Xác định x theo L, để cho cường độ dòng điện mạch chính đạt: a) Cực tiểu. Hình 2 A B h b) Cực đại. Câu 3 (4,5 điểm): Cho bình thông nhau có hai nhánh A và B là hình trụ, tiết diện lần lượt là S1 = 100cm2 và S2 = 200cm2 (Hình vẽ 2). Hai miệng nằm trên cùng một mặt phẳng ngang. Lúc đầu chứa nước có độ cao đủ lớn, mặt thoáng cách miệng mỗi nhánh là h = 20cm, người ta đổ từ từ dầu vào nhánh B cho tới lúc đầy. Cho khối lượng riêng của nước và dầu lần lượt là D1 = 1000kg/m3, D2 = 750kg/m3. 1. Tính khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B. Hình 3 b N M G a b 2. Sau khi đổ đầy dầu vào nhánh B, người ta thả nhẹ nhàng một vật hình trụ đặc, đồng chất, tiết diện S3 = 60cm2, cao h3 = 10cm, khối lượng riêng D3 = 600kg/m3 vào nhánh A. Hãy tính khối lượng dầu tràn ra ngoài. Câu 4 (3,0 điểm): Một gương phẳng G rộng đặt ngửa, nằm ngang, sát với chân một bức tường cao thẳng đứng. Người ta đặt một thước thẳng MN có chiều dài l = 20cm nghiêng với mặt gương một góc a = 300. Một chùm ánh sáng song song rộng, hợp với phương ngang một góc b=450 chiếu vào gương. Biết mặt phẳng chứa thước và các tia sáng gặp nó là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với tường (Hình vẽ 3) Đ R1 R2 Rx A + U R3 Hình 4 B - C D Xác định chiều dài bóng của thước thu được trên tường. Câu 5 (4,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 4: Biết R1=R2=R3=R, đèn Đ có điện trở Rđ = kR với k là hằng số dương. Rx là một biến trở, với mọi Rx đèn luôn sáng. Nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi đặt vào A và B. Bỏ qua điện trở các dây nối. 1. Điều chỉnh Rx để công suất tiêu thụ trên đèn bằng 9W. Tìm công suất trên R2 theo k. 2. Cho U=16V, R=8W, k=3, xác định Rx để công suất trên Rx bằng 0,4W. --------------------------- Hết --------------------------- Họ và tên thí sinh:............................................................... Số báo danh:....................... SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU NĂM HỌC 2010-2011 HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ (Hướng dẫn và biểu điểm chấm gồm 04 trang) ---------------------------------- Câu ý Nội dung - yêu cầu Điểm Câu 1 4,0 Gọi khối lượng của mỗi ca chất lỏng trong bình 1 là m0, khối lượng của chất lỏng trong bình 2 là m, nhiệt dung riêng của chất lỏng là C Sau khi đổ lần thứ nhất khối lượng chất lỏng trong bình 2 là (m + m0) có nhiệt độ t1 = 100C. 0,5 Sau khi đổ lần 2 phương trình cân bằng nhiệt là: C(m + m0)(t2 - t1) = Cm0(t01 - t2) (1) 0,5 Sau khi đổ lần 3 [Coi hai ca toả cho (m + m0) thu] C(m + m0)(t3 - t1) = 2Cm0(t01 - t3) (2) 0,5 Sau khi đổ lần 4 [Coi ba ca toả cho (m + m0) thu] C(m + m0)(t4 - t1) = 3Cm0(t01 - t4) (3) 0,5 Từ (1) và (3) ta có: (4) 1 Từ (1) và (2) (5) 1 Câu 2 4,0 1 2,0 Do tính đối xứng nên ta có thể xem điện trở dây cung AB1B là R1 và điện trở dây cung AA1B là R2 ta có mạch điện tương đương như hình 2 A1 B1 Hình 2 + - I A B B1 A A1 B O x x Hình 1 + - m n 0,75 0,25 Khi đó điện trở toàn mạch A1B1 là: 0,5 Đặt ta được: Khi đó cường độ dòng điện mạch chính: I = 0,5 2 2,0 Để I đạt min ta chỉ cần xét , vì R1 + R2 không đổi, áp dụng bất đẳng thức côsi ta có: 0,5 Nên cực đại khi R1 + X= R2 - X Vậy cường độ dòng điện mạch chính đạt cực tiểu khi x = 0,5 Để I đạt max ta thì phải có (R1+ X)(R2-X) đạt min khi 0 ≤ x ≤ L Ta thấy f(X) = (R1+ X)(R2-X) = -X2 + (R2 - R1)X + R1.R2 Vì f(X) là hàm số bậc 2 có hệ số A = -1< 0 nên đồ thị là một phần parabol quay bề lỏm xuống dưới. Xét ở hai cận x = 0 và x = L thì tương ứng X = 0 và X = R2 - R1 khi đó f(X) đều bằng nhau, đạt cực tiểu và bằng f(X) min = R1R2 Vậy I max khi x =0 hoặc khi x = L nghĩa là khi A1 trùng A; B1 trùng B hoặc A1 trùng B; B1 trùng A 0,5 0,5 Câu 3 4,5 1 2,5 Gọi x độ dâng mực nước ở nhánh A, y là độ hạ xuống của mực nước ở nhánh B khi dầu đầy. Ta có: x=2y (1) 0,5 Gọi M, N là hai điểm cùng nằm ngang với mặt phẳng phân cách giữa dầu và nước A và B (hình vẽ 3) Ta có: PM = PN => (x+y)d1 = (h+y)d2 Hình 3 A B h x y M N x+y = (h+y).0,75 (2) 0,5 0,5 Từ (1) và (2) ta có: . 0,5 Thể tích dầu đã đổ vào nhánh B là: V = S2(h+y) = Khối lượng dầu đã đổ vào nhánh B là: m = V.D2 = 4kg 0,5 2 2,0 Hình 4 A B h+y V1 b C D a V1 x+y Khi khối trụ cân bằng nước dâng lên ở các nhánh A, B lần lượt là a, b Với: Gọi thể tích chiếm chổ của khối trụ trong nước là V1. Do D3 V1=360cm3 0,5 Mặt khác V1 = a.S1 + bS2 => a + 2b = 3,6 (3) 0,25 Gọi C, D là hai điểm cùng nằm ngang với mặt phẳng phân cách giữa dầu và nước A và B sau khi thả khối trụ (hình vẽ 4) PC = PD => ( x + y – b + a)d1 = (h+y-b)d2 (x+y)d1 + (a-b)d1 = (h+y)d2 - b.d2. Theo câu 1: (x+y)d1 = (h+y)d2 => (4) 0,5 Từ (3) và (4) a = 0,4cm, b = 1,6cm thỏa mãn với điều kiện trên. 0,25 Vậy thể tích đã tràn ra khỏi bình B là: DV = b.S2 = 0,32.10-3m3 Khối lượng dầu tràn ra ngoài là: Dm = DV.D2 = 0,24kg 0,5 Câu 4 3,0 A B b N M G a Hình 5 K I H Phần chùm tia sáng phản xạ từ gương không bị MN chắn hắt lên tường tạo ra vùng sáng trên tường, còn phần bị MN chắn sẽ tạo bóng của MN trên tường. Phần chùm sáng tới chiếu trực tiếp lên thước không phản xạ trên gương. Do đó bóng của thước trên tường là đoạn AB như hình 5. Phân tích cho 0,5đ Hình vẽ cho 1,5đ Từ hình vẽ ta thấy AB = NK mà theo định luật phản xạ ánh sánh ta có: MIN = b = 450 suy ra AB = NK= IN.tanb = IN 0,5 IN = IH + HN = MH.tanb + MN.cosa = MN.sina.tanb + MN.cosa = Vậy chiều dài bóng của thước trên tường là: AB = 27,3cm 0,5 Câu 5 4,5 1 R1 R2 R3 Đ Rx A + B - C D U I1 I2 Ix Iđ I3 I Hình 6 2,0 Giả sử chiều dòng điện qua Rx có chiều như hình vẽ 6. Từ sơ đồ mạch điện ta có: (1) 0,75 IđRđ+(Iđ+Ix)R=(I2+Ix)R+I2R=> (k+1)Iđ=2I2 =>Iđ (2) 0,75 Kết hợp (1) và (2) ta có: 0,5 2 2,5 Khi k=3 theo ý 1=> I2=2Id (3) không phụ thuộc Rx 0,5 Theo sơ đồ mạch điện hình 6 ta có: Uđ+U3=U => 4Iđ=2-Ix (4) 0,5 U2=Ux+U3 => I2R=IxRx+(Iđ +Ix)R (5) 0,5 từ (3), (5) thay số ta có: Iđ= (6) Từ (4) và (6) suy ra: Ix= (7) 0,5 Ta lại có: Px=Ix2Rx= => Rx=10W 0,5 Ghi chú: + Tất cả các bài toán nếu gi