Kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên năm học 2005 - 2006 môn thi: Vật Lý

Sở giáo dục - đào tạo kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên Thừa thiên huế năm học 2005 - 2006 ------------------------ Môn thi : Vật lý đề chính thức Thời gian : 150 phút ( không kể thời gian phát đề ) ---------------------------------------------------------------------------------------------- Bài 1 : (2 điểm) Cho một cốc rỗng hình trụ, chiều cao h, thành dày nhưng đáy rất mỏng nổi trong một bình hình trụ chứa nước, ta thấy cốc chìm một nửa. Sau đó người ta đổ dầu vào trong cốc cho đến khi mực nước trong bình ngang với miệng cốc. Tính độ chênh lệch giữa mức nước trong bình và mức dầu trong cốc. Cho biết khối lượng riêng của dầu bằng 0,8 lần khối lượng riêng của nước, bán kính trong của cốc gấp 5 lần bề dày thành cốc và tiết diện của bình gấp 2 lần tiết diện của cốc. Bài 2 : (2 điểm) Một mạng điện tiêu thụ gia đình được nối với nguồn nhờ dây dẫn bằng đồng có tiết diện 5 mm2. Để đảm bảo an toàn thì nhiệt độ trên dây dẫn không được tăng quá 100C. Vậy nên dùng cầu chì có tiết diện là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt độ của môi trường thay đổi từ 70C đến 370C theo mùa. Cho biết : ; ; ; ; ; ; ; nhiệt độ nóng chảy của chì là 0C. Bài 3 : (1,5 điểm) Một ampe kế có điện trở khác không, mắc nối tiếp với một vôn kế có điện trở hữu hạn, tất cả được mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi. Nếu mắc điện trở R = 500 song song với ampe kế thì ampe kế chỉ I1 = 6 mA. Nếu mắc điện trở R đó song song với vôn kế thì ampe kế chỉ I2 = 10 mA, khi đó vôn kế chỉ bao nhiêu ? Bài 4 : (3 điểm) Một mạch điện như hình vẽ. Cho biết : R1 U1 = 12V; R1 = 1; R2 = 2. a, Hỏi hiệu điện thế U2 phải bằng bao nhiêu để không o o có dòng điện qua biến trở để ở giá trị R ? U2 U1 b, Giả sử thay cho U2 đã tính là một hiệu điện thế U2 = 6V. o o Khi đó dòng điện qua R sẽ khác 0. Hãy tính cường độ dòng điện đó và hiệu điện thế giữa hai điểm A và B. R2 c, Hiệu điện thế đó sẽ bằng bao nhiêu nếu dịch chuyển con chạy để R = 0 và để R là vô cùng lớn ? Bài 5 : (1,5 điểm) Xác định nhiệt dung riêng của dầu. Dụng cụ : 1 chai dầu cần xác định nhiệt dung riêng, 1 bình nước (biết nhiệt dung riêng của nước), 2 cốc thủy tinh giống nhau, 1 cân Rô-bec-van không có hộp quả cân, cát khô, nhiệt lượng kế (biết nhiệt dung riêng của chất làm cốc trong nhiệt lượng kế), nhiệt kế, nguồn nhiệt. ------------------------------- Hết ----------------------------- Số báo danh : . . . . . . . . . . . Phòng thi số : . . . . . . . . . . HƯỚNG dẫn chấm vật lý - đề chính thức Câu Nội dung - Yêu cầu Điểm 1 (2đ) Ký hiệu : tiết diện ngoài và tiết diện trong của cốc là S và S', Khối lượng của cốc là m, khối lượng của dầu đổ vào cốc là m', Khối lượng riêng của nớc là DN và của dầu là Dd. Khi chưa đổ dầu vào, trọng lực của cốc cân bằng với lực đẩy Ac-si-met : 10.m = 10. DN.S.h/2 (1) Khi đổ dầu vào : 10.(m+m') = 10.DN.S.h (2) Từ (1) và (2) ta có : m' = DN.S.h/2 (3); Mặt khác : m' = Dd.S'.h' (4) Từ (3) và (4) ta có : h' = (5) Bán kính trong của cốc gấp 5 lần bề dày cốc, nên bán kính ngoài gấp 6/5 lần bán kính trong. Suy ra : (6) Và (7). Thay (6) và (7) vào (5) ta có : h' = 0,9.h Vậy độ chênh lệch giữa mực nước trong bình và mức dầu trong cốc là : h = h - h' = 0,1.h 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 2 (2đ) Gọi chiều dài, tiết diện, điện trở, điện trở suất dây đồng là : , , ,; chiều dài, tiết diện, điện trở, điện trở suất dây chì là : , , , . Dây dẫn đồng mắc nối tiếp với dây chì nên nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi dây tỉ lệ với điện trở : (1) Nhiệt lượng cần để dây đồng tăng thêm là: (2) Nhiệt lượng cần để dây chì tăng từ nhiệt độ môi trường đến nhiệt độ nóng chảy là : (3) Thay (2) và (3) vào (1) ta có : (4) Nhận thấy càng lớn thì càng nhỏ, dây chì càng dễ nóng chảy. Vậy để đảm bảo an toàn thì ta chọn : . Thay các giá trị và vào (4) ta đợc : = 0,47.10-6 (m2) Vậy để an toàn ta nên dùng dây chì có tiết diện : 0,47.10-6 m2 = 0,47 mm2 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 3 (1,5đ) Ký hiệu , lần lượt là điện trở của ampe kế và vôn kế. - Khi R mắc song song với ampe kế, ampe kế chỉ , hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là: ; hay (1) - Khi R mắc song song với vôn kế, số chỉ của ampe kế là và c.đ.d.đ qua vôn kế là , tương tự nh trên ta có : (2) So sánh (1) và (2) ta có : Khi R mắc song song với vôn kế thì dòng điện qua R : Số chỉ vôn kế lúc đó:(V) 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 4 3đ a 1đ I2 I1 R1 Gọi c.đ.d.đ qua R1 là I1, qua R2 là I2, qua I3 R là I3. Điều kiện bài toán là I3 = 0. U2 I1 - I2 = I3 = 0 I1 = I2 U1 U1 = I1R1 + I3R = I1R1 (1) U2 = I2R2 + I3R = I2R2 = I1R2 (2) I2 R2 Từ (1) và (2) ta có : U2 = U1R2/R1 = 24(V) R1 0,25 0,25 0,25 0,25 b 1đ Bây giờ c.đ.d.đ qua là , qua là và qua là . Theo định luật Ohm ta có : U2 U1 - Với vòng CABDC : (1) R2 - Với vòng AEFBA : (2) Thay và và giải hệ phương trình (1) và (2) ta có : ; 0,25 0,25 0,25 0,25 c 1đ - Khi R=0 thì Trường hợp này tương ứng với việc ta mắc vào giữa A và B một ampe kế có điện trở rất nhỏ. - Khi R thì (V) Trường hợp này tương ứng với việc ta mắc vào giữa A và B một vôn kế có điện trở vô cùng lớn. 0,25 0,75 5 (1,5đ) Do không có quả cân nên ta dùng cát làm bì. Tiến hành theo các bước: - Dùng cân xác định tổng khối lượng của cốc trong bình nhiệt lượng kế và một cốc thủy tinh (theo khối lượng cát). - Bỏ cốc trong bình nhiệt lượng kế ra rồi rót nước vào trong cốc thủy tinh tới khi thăng bằng, ta được khối lượng nước trong cốc thủy tinh bằng khối lượng cốc của nhiệt lượng kế. - Làm tương tự với cốc thủy tinh thứ hai chứa dầu, ta có một khối lượng dầu bằng khối lượng nước ở cốc kia. - Đo nhiệt độ ban đầu của dầu. - Đổ nước vào cốc nhiệt lượng kế rồi đun nóng tới nhiệt độ . Đổ dầu ở nhiệt độ vào nhiệt lượng kế rồi khuấy đều và đo nhiệt độ khi thiết lập cân bằng nhiệt. - Gọi là khối lượng cốc thuộc nhiệt lượng kế (cũng là khối lượng của nước, khối lượng của dầu); , và lần lượt là nhiệt dung riêng của cốc, nước và dầu. Phương trình cân bằng nhiệt là : Từ đó ta tính được : 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25