Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên môn vật lý năm 2015 2016 trường thpt chuyên lam sơn

TRƯỜNG THPT CHUYÊN LAM SƠN ĐỀ CHÍNH THỨC ĐÈ THI TUYỂN SINH VÀO 10 CHUYÊN NĂM 2015-2016 Môn thi: Vật lí (Dùng cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lí) Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề thi) Câu (1,5 điểm): Một bình đựng hai chất lỏng khơng hịa tan khơng phản ứng hóa học với Trọng lượng riêng chất lỏng d1 d2 Thả vào bình vật hình trụ chiều cao h, trọng lượng riêng d với d1 < d < d2 Tìm tỉ số phần thể tích vật hai chất lỏng vật ngập hoàn toàn vào chất lỏng theo phương thẳng đứng mà khơng chạm vào đáy bình Độ sâu lớp chất lỏng phải thỏa mãn điều kiện để vật nhơ lên khỏi mặt chất lỏng phía theo phương thẳng đứng mà khơng chạm vào đáy bình Câu (2,0 điểm): Một cốc hình trụ khối lượng m chứa lượng nước có khối lượng m Cả hệ nhiệt độ t1 = 100C Người ta thả vào cốc cục nước đá khối lượng M nhiệt độ 0C cục nước đá tan khối lượng ln tan Rót thêm lượng nước có nhiệt độ t2 = 40 C vào cốc Khi cân nhiệt nhiệt độ hệ lại 10 0C, cịn mực nước cốc có độ cao gấp đôi mực nước sau thả cục nước đá Hãy xác định nhiệt dung riêng chất làm cốc Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh giãn nở nhiệt cốc nước Biết nhiệt dung riêng nước C = 4200 J/kg.K nhiệt lượng cần cung cấp cho kg nước đá nóng chảy hồn tồn 00C 336.103 J Câu (2,0 điểm): Hai thấu kính hội tụ O 1, O2 có tiêu cự f = 20 cm f2 = 40 cm đặt cho trục chúng trùng Khoảng cách hai thấu kính O 1O2 = a = 45 cm (hình 1) Vật sáng nhỏ AB có dạng đoạn thẳng đặt trục chính, vng góc với trục hai thấu kính cách O đoạn O1A = x Cho x = 30 cm Xác định vị trí ảnh vẽ ảnh Tìm x để hai ảnh chiều cao Câu (3,0 ®iĨm): Cho mạch điện hình Biết: U = 28 V, r =  , bóng đèn có ghi Đ1 (6 V - W), Đ2 (12 V - 12 W), Đ3 (12 V- W), Rb biến trở a Có thể điều chỉnh biến trở Rb để ba đèn sáng bình thường khơng? Tại sao? b Giữ nguyên vị trí đèn, người ta mắc thêm điện trở R điều chỉnh Rb cho ba đèn sáng bình thường Hỏi phải mắc R1 vào đâu? Khi giá trị R1 Rb bao nhiêu? c Ngoài cách mắc cịn mắc ba đèn với điện trở R khác, theo cách khác (cố định nguồn U điện trở r) điều chỉnh Rb để ba đèn sáng bình thường Vẽ sơ đồ tính R2, Rb Cho mạng điện trở phẳng rộng vơ hạn gồm hình tam giác ghép sát hình Điện trở đoạn dây cạnh tam giác r =  Nối hai nút A, B mạng với hai cực nguồn điện có hiệu điện U = V Tính cơng suất tiêu thụ mạng điện Câu (1,5 điểm): Xác định khối lượng riêng miếng kim loại nằm bên trong hai cục bột dẻo Biết khối lượng bột dẻo hai cục Khơng phép tách kim loại khỏi bột dẻo Dụng cụ: Cân có cân; bình nước (khối lượng riêng nước Dn); giá thí nghiệm; dây buộc Đ2 B Đ1 x O1 O2 A B Đ3 A + Hình r U Rb Hình Họ tên thí sinh…………………………SBD…………… Hình Chữ ký Giám thị Chữ ký Giám thị Mơn thi: Vật lí HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang) I Hướng dẫn chung: - Trong đáp án tập trình bày phương pháp giải theo cách thức phổ biến Trong q trình chấm thi, thí sinh giải theo cách khác lập luận chặt chẽ, kết đạt yêu cầu giám khảo cho điểm tối đa Nếu có vấn đề khó định đề nghị với tổ trưởng chấm để thảo luận thống tổ - Điểm toàn lấy theo thang điểm 10 làm tròn đến 0,25đ II Hướng dẫn chấm cụ thể: STT 1.a 1,0 điểm NỘI DUNG Câu (1,5 điểm) - Do d1< d < d2 nên vật chìm chất lỏng d1, chất lỏng d2 - Suy vật nằm cân mặt phân cách hai chất lỏng (hình vẽ) d1 ĐIỂM h1 h2 0,25 h d2 - Gọi V2, h2 thể tích chiều cao vật chất lỏng d2; V1, h1 thể tích chiều cao vật chất lỏng d1 - Do vật nên: FA1 + FA2 = P - Suy ra: V1d1 + V2d2 = Vd với V = V1 + V2 (thể tích vật)  V1d1 + V2d2 = (V1+V2)d V1 d - d =  V2 d1 - d V1 h1 h d - d2 =   - Vì vật hình trụ nên V2 h h d1 - d d - d2   h1 = d - d h  - Mà h1 + h2 = h   1.b  h = d1 - d h  d1 - d 0,5 điểm Gọi H2, H1 độ sâu lớp chất lỏng d2 lớp chất lỏng d1 - Điều kiện để vật lên chất lỏng phía : H1 < h1 tức H1 < 0,25 0,25 0,25 0,25 d - d2 h d1 - d d1 - d h - Để vật không chạm đáy thì: H2 > h2 tức H > d1 - d Câu (2,0 điểm) - Thả cục nước đá vào cốc nước, cân nhiệt cục nước đá tan 1/3 khối lượng nên nhiệt độ cân 00C M λ = m(C + Cx)  t1 = m(C + Cx).10 - Ta có phương trình cân nhiệt: (1) Trong λ = 336.103 J/kg, Cx nhiệt dung riêng chất làm cốc - Sau rót thêm lượng nước, cân nhiệt mực nước cốc có độ cao gấp đơi mực nước sau thả cục nước đá nên khối lượng nước vừa đổ (m + M) 2,0 - Ta có phương trình cân nhiệt: Mλ + (MC + mC + mC x ).Δt = (m + M).C.Δt 3 điểm Hay: (λ - 20C).M = m(2C - C ) x (2) 20C2 Chia (2) cho (1) ta được: Cx = = 1400 J/kg.K λ - 20C 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 Câu (2,0 điểm) - Dựng ảnh B2 I1 B I2 A O2 0,5 A1 O1 A2 3.1 1,0 điểm - Với thấu kính O1: B1 O1 Ta có sơ đồ tạo ảnh AB A1B1 A 1B1 O1A = ΔO1AB : Δ O1A1B1 nên: AB O1A (1) AB F'A OA -f ' ' Δ F1 A1B1 : Δ F1 O1I1 nên: 1 = 1' = 1 với O1I1 = AB O1I F1O1 f1  - Từ (1) (2) O1A1 = 60 cm - Với thấu kính O2: O2 Ta có sơ đồ tạo ảnh AB A2B2 A 2B2 O2A = ΔO2AB : Δ O2A2B2 nên: AB O2A ΔF'2A2B2 : ΔF'2O2I2 nên: ' ' A 2B2 F A2 O A +f = = 2 với O2I2 = AB O2I F O2 f2 0,25 (2) (3) 0,25 (4) - Từ (3) (4)  O2A2 = 24 cm - Nhận xét: Để hai ảnh chiều chúng phải ảnh thật ảnh ảo - Để ảnh thật AB phải ngồi khoảng tiêu cự hai thấu kính  Khoảng cách hai thấu kính a > f1 + f2  Không thỏa mãn B2 B1 I1 A2 B I2 O1 A 3.2 1,0 điểm A1 O 0,25 Vậy hai ảnh phải hai ảnh ảo A 1B1 OA OA = 1 = 1 AB O1A x - Xét thấu kính O1: ΔO1AB : ΔO1A1B1 nên: ' ' Δ F1 A1B1 : Δ F1 O1I1 nên: A 1B1 F'A O A +f = 1' = 1 ; với O1I1 = AB O1I F1O1 f1  x   A 1B1 =AB 1 +  f1 - x   (1)  a- x  - Tương tự với thấu kính O2 ta có: A 2B2 =AB 1 +   f2 - (a - x)  - Theo hai ảnh cao nhau, ta có: A1B1 = A2B2 - Từ (1), (2) (3)  x = 15 cm Câu (3,0 điểm) 4.1.a 0,5 điểm Đ2 I2 Đ1 A I1 C B Đ3 I3 + r U Rb 0,25 (2) 0,25 (3) 0,25 - Giả sử ba đèn sáng bình thường: I1 = Iđm1 = 0,5 A I2 = Iđm2 = A I3 = Iđm3 = 0,25 A - Tại nút C, ta phải có: I1 = I2 + I3  Iđm1 = Iđm2 + Iđm3 Thay số: 0,5 = + 0,25 (vô lí) Vậy khơng thể điều chỉnh Rb để ba đèn sáng bình thường - Học sinh giải thích đến kết luận R mắc song song với Đ1 - Do ba đèn sáng bình thường: I1 Đ1 I2 Đ2 I1 = Iđm1 = 0,5 A I2 = Iđm2 = A I3 = Iđm3 = 0,25 A A C B 4.1.b Suy I1' = I2 + I3 – I1 = 0,75 A 0,75 I3 Đ3 UAC = Uđm1 = V điểm U AC I + r Rb - Vậy R = ' = =8  I1 0,75 U - Cường độ dòng điện mạch I = I2 + I3 = 1,25 A - Hiệu điện điện trở r: Ur = I.r = 1,25.2 = 2,5 V - Hiệu điện biến trở Rb: Ub = U – UAB – Ur = 28 – (6 + 12) – 2,5 = 7,5 V Ub 7,5 = - Giá trị biến trở Rb: Rb = =6  I 1,25 Đ2 - Học sinh lập luận để đến cách mắc để đèn sáng bt I2 Cách 1: U R = Uđm2 – Uđm1 = 12 – = V I3 Đ3 I1 = Iđm1 = 0,5 A Suy R = UR2 = = 12 Ω 0,5 I1 I1 U - U dm2 - U r Rb =  7,14 Ω I1 + I + I3 4.1.c 0,75 điểm R2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Đ1 r Cách 2: - Tính Rb: Ta có Ub = Uđm1 = V Ib = Iđm2 + Iđm3 – Iđm1 = + 0,25 – 0,5 = 0,75 A Ub Suy Rb = =8  Ib - Tính R : U R = Uđm1 + Uđm2 = 12 + = 18 V 0,25 I2 Đ2 I3 Đ3 R2 Rb Đ1 I1 r U - UR Ur 28 - 18 = = =5A r r ' Suy I = I - Iđm2 - Iđm3 = – – 0,25 = 3,75 A UR 18 = 4,8 Ω - Vậy R = ' = I2 3,75 Rb 0,25 - Cường độ dịng điện mạch chính: I = 4.2 1,0 điểm 0,25 - Giả sử ta có điện cực dương nguồn nối vào nút A cường độ dịng điện mạch I Dòng điện từ A tới nút điểm lân cận, lí đối xứng nên dịng tới nút lân cận (trong có B) I/6 (hình bên) A B I/6 + I - Tương tự, có điện cực âm nguồn nối vào B cường độ dịng điện mạch I, dịng điện từ nút lân cận (trong có A) tới B I/6 A 0,25 B I/6 I - - Nếu có cực dương nối vào A cực âm nối vào B, cường độ dịng điện chạy đoạn AB I/6 + I/6 = I/3 I Vậy U = r 0,25 - Gọi RAB điện trở tương đương mạng điện A B thì: U r = =2Ω RAB = I U2 81 0,25 - Công suất tiêu thụ mạng điện: = R = = 40,5 W AB Câu (1,5 điểm) Bước 1: - Dùng cân xác định khối lượng cục bột dẻo khơng có miếng kim loại m1 - Dùng cân xác định khối lượng cục bột dẻo có miếng kim loại m2 0,5 Suy khối lượng miếng kim loại: m = m2 – m1 Bước 2: - Cân cốc có nước có khối lượng m0, suy trọng lượng cốc nước 10.m0 - Dùng sợi dây buộc cục bột dẻo khơng có miếng kim loại treo lên giá, thả cục bột dẻo vào cốc nước cho ngập hồn tồn nước khơng chạm đáy cốc Khối lượng cốc nước lúc M1, suy trọng lượng cốc nước lúc là: 0,25 10.M1 = 10.m0 + FA1 = 10.(m0 + V1.Dn) (1) Trong FA1 lực đẩy Ác- si- mét nước tác dụng lên cục bột dẻo, V thể tích cục bột dẻo khơng có miếng kim loại Bước 3: - Tiến hành tương tự với cục bột dẻo bên có miếng kim loại , ta có trọng 1,5 lượng cốc nước lúc là: 10.M2 = 10.(m0 + V2.Dn) (2) 0,25 điểm Trong V2 thể tích cục bột dẻo bên có miếng kim loại M1 - m Bước 4: Tính tốn: - Từ (1) suy ra: V1 = Dn M - m0 - Từ (2) suy ra: V2 = Dn M - M1 0,25 - Suy thể tích miếng kim loại: V = V2 – V1 = Dn m m - m1 = D n 0,25 Vậy khối lượng riêng kim loại: D = V M - M1 Ghi chú: Câu Nếu thí sinh áp dụng cơng thức thấu kính mà khơng chứng minh trừ 0,25 điểm HẾT P ...Mơn thi: Vật lí HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang) I Hướng dẫn chung: - Trong đáp án tập trình bày phương pháp giải theo cách thức phổ biến Trong q trình chấm thi, thí sinh. .. chiều cao vật chất lỏng d1 - Do vật nên: FA1 + FA2 = P - Suy ra: V1d1 + V2d2 = Vd với V = V1 + V2 (thể tích vật)  V1d1 + V2d2 = (V1+V2)d V1 d - d =  V2 d1 - d V1 h1 h d - d2 =   - Vì vật hình... 0,5 điểm Gọi H2, H1 độ sâu lớp chất lỏng d2 lớp chất lỏng d1 - Điều kiện để vật lên chất lỏng phía : H1 < h1 tức H1 < 0,25 0,25 0,25 0,25 d - d2 h d1 - d d1 - d h - Để vật không chạm đáy thì: H2