Đề thi VL vào cấp 3

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 phót 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 m 1 = 0,2 kg đã được đốt nóng đến nhiệt độ t 1 vào một nhiệt lượng kế chứa m 2 = 0,28 kg nước ở nhiệt độ t 2 = 20 0 C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t 3 = 80 0 C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng và nước lần lượt là c 1 = 400 J/(kg.K), D 1 = 8900 kg/m 3 , c 2 = 4200 J/(kg.K), D 2 = 1000 kg/m 3 ; nhiệt hoá hơi của nước (nhiệt lượng cần cung cho một kg nước hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi) là L = 2,3.10 6 J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với môi trường. a, Xác định nhiệt độ ban đầu t 1 của đồng. b, Sau đó, người ta thả thêm một miếng đồng khối lượng m 3 cũng ở nhiệt độ t 1 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 m 3 . Xác định khối lượng đồng m 3 . Bài 3 : (2,0 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Biết : U = 12 V, R 1 = 15 Ω , R 2 = 10 Ω , R 3 = 12 Ω ; R 4 là biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của dây nối. a, Điều chỉnh cho R 4 = 8 Ω . Tính cường độ dòng điện qua ampe kế. b, Điều chỉnh R 4 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 R 4 tham gia vào mạch điện lúc đó. Bài 4 : (1,5 điểm) Hai điểm sáng S 1 và S 2 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 S 1 và ảnh của S 2 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 U 12 = 6 V và U 23 = 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 U 21 = 10 V và U 13 = 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 U 13 và U 32 là bao nhiêu ? Hết R R R R + _ U 1 2 A B 3 A M N 4 1 2 3 H SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ Năm học 2008-2009 HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC 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. 2 AC AB 3 = ; 1 CB AB 3 = ⇒ AC 2CB = . - 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 t 2 (phút). Thời gian xe buýt đi đoạn CB là : t + 20 t = + 10 2 2 (phút); - Vậy, thời gian người đó phải đợi xe buýt ở bến B là : t t Δt = + 10 - = 10 2 2       (phút). 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 2 (2,5đ) a 1,0 Tính nhiệt độ t 1 : - Nhiệt lượng của m 1 kg đồng toả ra để hạ nhiệt độ từ t 1 xuống 80 0 C là : Q 1 = c 1 .m 1 (t 1 – 80); - Nhiệt lượng của m 2 kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 0 C đến 80 0 C là : Q 2 = 60c 2 .m 2 ; - Phương trình cân bằng nhiệt : Q 1 = Q 2 ⇒ t 1 = 2 2 1 1 60m c + 80 m c = 962 ( 0 C). 0,25 0,25 0,5 b 1,5 Tính m 3 : - Khi thả thêm m 3 kg đồng ở nhiệt độ t 1 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 100 0 C. + Có một lượng nước bị hóa hơi. Thể tích nước hóa hơi bằng thể tích miếng đồng m 3 chiếm chỗ: 3 2 1 m V = D ′ . - Khối lượng nước hóa hơi ở 100 0 C là : 2 2 2 2 3 1 D m = V .D = m D ′ ′ . - Nhiệt lượng thu vào của m 1 kg đồng, m 2 kg nước để tăng nhiệt độ từ 80 0 C đến 100 0 C và của m’ 2 kg nước hoá hơi hoàn toàn ở 100 0 C là : 2 3 1 1 2 2 3 1 D Q = 20(c m + c m ) + Lm D . - Nhiệt lượng toả ra của m 3 kg đồng để hạ nhiệt độ từ t 1 = 962 0 C xuống 100 0 C là: 4 1 3 Q 862c m= . - Phương trình cân bằng nhiệt mới : 3 4 Q Q= ⇒ 2 1 1 2 2 3 1 D 20(c m + c m ) + Lm D = 1 3 862c m 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ⇒ 1 1 2 2 3 2 1 1 20(c m + c m ) m = D 862c - L D ; 0,29 (kg). 0,25 3 (2,0đ) a 1,0 Mạch cầu cân bằng ⇒ I A = 0 (HS có thể làm nhiều cách khác nhau, nhưng đúng kết quả I A = 0, vẫn cho điểm tối đa). 1,0 b 1,0 I A = I 1 – I 3 = 0,2 = 12 12 1 3 U 12 - U - R R ⇒ U 12 = 8 (V) và U 34 = 4 (V) ⇒ 12 4 2 A A 2 U I = I + I = + I = R 0,8 + 0,2 = 1 (A) ⇒ 34 4 4 U R = = I 4 ( Ω ). 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 S 1 và của S 2 tạo bởi thấu kính trùng nhau nên phải có một ảnh thật và một ảnh ảo. - Vì S 1 O < S 2 O → S 1 nằm trong khoảng tiêu cự và cho ảnh ảo; S 2 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 S 1 và S 2 . Ta có : 1 S I // ON → 1 S S S I S O 6 S O S N S O ′ ′ ′ − = = ′ ′ ′ OI// NF' → S O S I S O S F' S N S O f ′ ′ ′ = = ′ ′ ′ + ⇒ S O 6 S O ′ − ′ = S O S O f ′ ′ + ⇒ f.S O = 6(S O + f) ′ ′ (1) - Vì 2 S I // OM , tương tự như trên ta có : 2 S F S O S M S O S S S I ′ ′ ′ = = ′ ′ ′ ⇒ S O f S O ′ − = ′ ′ ′ + S O S O 12 ⇒ f.S O = 12(S O - f) ′ ′ (2) Từ (1) và (2) ta có : f = 8 (cm) * C hú 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 S 1 : 1 1 1 = - f 6 d ′ (*) 0,5 R R R R + _ U 1 2 I I 2 I 1 A B 3 A M N I A I 3 4 I 4 M I N O F ' F S S S ' 1 2 + Với S 2 : 1 1 1 = + f 12 d ′ (**) (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) 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 U 13 = 15(V) thì U 12 = 6(V) và U 23 = 9(V). Ta có : 1 12 3 23 R U 6 2 R U 9 3 = = = (1) - Khi U 23 = 15(V) thì U 21 = 10(V) và U 13 = 5(V). Ta có : 2 21 3 13 R U 10 2 R U 5 = = = (2) Từ (1) và (2) suy ra : R 1 là điện trở nhỏ nhất ⇒ R 1 = R, R 2 = 3R, R 3 = 1,5R. - Khi U 12 = 15(V). Ta có : 13 1 32 2 U R R 1 U R 3R 3 = = = (*) Mặt khác : U 13 + U 32 = U 12 = 15(V) (**) Từ (*) và (**) ta có : U 13 = 3,75 (V); U 32 = 11,25 (V). Cách 2 : - Khi U 13 = 15(V) thì U 12 = 6(V) và U 23 = 9(V). Ta có : 3 12 1 23 R U 6 2 R U 9 3 = = = (3) - Khi U 23 = 15(V) thì U 21 = 10(V) và U 13 = 5(V). Ta có : 3 21 2 13 R U 10 2 R U 5 = = = (4) Từ (1) và (2) suy ra : R 2 là điện trở nhỏ nhất ⇒ R 2 = R, R 1 = 3R, R 3 = 2R. - Khi U 12 = 15(V). Ta có : 13 2 32 1 U R R 1 U R 3R 3 = = = (***) Mặt khác : U 13 + U 32 = U 12 = 15(V) (****) Từ (***) và (****) ta có : U 13 = 3,75 (V); U 32 = 11,25 (V). 0,25 0, 75 0,75 1 2 3 R R R 1 2 3 1 2 3 R R R 1 2 3 . = 3R, R 3 = 2R. - Khi U 12 = 15(V). Ta có : 13 2 32 1 U R R 1 U R 3R 3 = = = (***) Mặt khác : U 13 + U 32 = U 12 = 15(V) (****) Từ (***) và (****) ta có : U 13 = 3, 75 (V); U 32 = 11,25. khác : U 13 + U 32 = U 12 = 15(V) (**) Từ (*) và (**) ta có : U 13 = 3, 75 (V); U 32 = 11,25 (V). Cách 2 : - Khi U 13 = 15(V) thì U 12 = 6(V) và U 23 = 9(V). Ta có : 3 12 1 23 R U 6. đúng đều cho điểm tối đa của bài 5) Cách 1 : - Khi U 13 = 15(V) thì U 12 = 6(V) và U 23 = 9(V). Ta có : 1 12 3 23 R U 6 2 R U 9 3 = = = (1) - Khi U 23 = 15(V) thì U 21 = 10(V) và U 13