Tìm quãng đường mà con chó đã chạy được từ lúc được thả đến lúc cậu bé lên tới đỉnh núi.. Thùng thứ nhất chứa nước đến độ cao 1h, 3 nhiệt độ nước bằng nhiệt độ trong phòng là 25 0C ; t
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA
-ĐỀ CHÍNH THỨC
KÌ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN
NĂM HỌC 2010 - 2011 -Môn thi: Vật lý (Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lý)
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 20/6/2010
Câu 1 (2,0 điểm): Một cậu bé đi lên núi với vận tốc 1 m/s Khi còn cách đỉnh núi 100 m, cậu bé thả một
con chó và nó bắt đầu chạy đi chạy lại giữa cậu bé và đỉnh núi Con chó chạy lên đỉnh núi với vận tốc 3 m/s và chạy lại phía cậu bé với vận tốc 5 m/s Tìm quãng đường mà con chó đã chạy được từ lúc được thả đến lúc cậu bé lên tới đỉnh núi
Câu 2 (2,0 điểm): Hai thùng như nhau có dạng hình trụ đứng, đáy mỏng, độ cao mỗi thùng là h Thùng
thứ nhất chứa nước đến độ cao 1h,
3 nhiệt độ nước bằng nhiệt độ trong phòng là 25
0C ; thùng thứ hai không chứa gì Người ta dùng nước ở nhiệt độ 1000C đổ vào hai thùng cho đến khi đầy Khi trạng thái cân bằng nhiệt được thiết lập, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ nước trong thùng thứ nhất được 700C Hỏi nhiệt
độ nước ở thùng thứ hai sẽ là bao nhiêu ? Bỏ qua mọi hao phí do mất mát về nhiệt với không khí bên ngoài và sự giãn nở vì nhiệt
Câu 3 (2,0 điểm): Cho mạch điện như h×nh vẽ 1.
Biết R = 4 Ω, đèn Đ ghi 6V - 3W, UAB = 9 V không đổi,
Rx là biến trở Điện trở của đèn không đổi
Xác định giá trị của Rx để :
a) Đèn sáng bình thường
b) Công suất tiêu thụ trên biến trở là lớn nhất Tính công suất đó
Câu 4 (2,0 điểm): Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f.
a) Điểm sáng S qua thấu kính cho ảnh thật S' Gọi khoảng cách
từ S đến thấu kính là d, từ S' đến thấu kính là d', chứng minh
công thức: 1 1 1'
= +
f d d
b) Đặt một vật sáng phẳng AB trước thấu kính sao cho điểm A
nằm trên trục chính và AB nghiêng với trục chính một góc
α = 600 như hình vẽ 2 Biết OA = 40 cm, AB = 8 cm, f = 20 cm
Hãy dựng ảnh của vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng và
hãy xác định độ lớn của ảnh
Câu 5 (2,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 3 Các điện trở có
giá trị chưa biết Khi mắc nguồn điện có hiệu điện thế U không
đổi vào hai điểm A và C hoặc hai điểm B và D thì công suất tỏa
nhiệt trong mạch là như nhau và bằng P Khi mắc nguồn điện
trên vào hai điểm B và C hoặc hai điểm A và D thì công suất tỏa
nhiệt trong mạch cũng như nhau và bằng 2P Hỏi khi mắc nguồn
điện trên vào hai điểm C và D thì công suất tỏa nhiệt trong mạch
là bao nhiêu ?
Hết
-Họ và tên thí sinh SBD .
Chữ kí giám thị 1 Chữ kí giám thị 2 .
L B
A F O F' Hình vẽ 2
R x
H×nh vẽ 1
A
B
C
D
1
R
2
R
3
R
Hình vẽ 3
(Đề thi gồm 1 trang)
Trang 2SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO
THANH HÓA
-KÌ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN
Năm học 2010-2011
-HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ
(Hướng dẫn chấm gồm 4 trang)
Câu 1
(2,0 đ)
Gọi vận tốc của cậu bé là v, vận tốc của con chó khi chạy lên đỉnh núi là v và khi 1
chạy xuống là v Giả sử con chó gặp cậu bé tại một điểm cách đỉnh núi một khoảng L,2
thời gian từ lần gặp này đến lần gặp tiếp theo là T
- Thời gian con chó chạy từ chỗ gặp cậu bé tới đỉnh núi là L/v Thời gian con chó 1
chạy từ đỉnh núi tới chỗ gặp cậu bé lần tiếp theo là T- L/v và quãng đường con chó 1
chạy trong thời gian này là v (T- L/2 v ) Quãng đường cậu bé đã đi trong thời gian T là1
vT Ta có phương trình:
L = vT + 2
1
L
v (T - )
v → T =
2 1 2
v L(1 + )
v
v + v
(1)
- Quãng đường con chó đã chạy cả lên núi và xuống núi trong thời gian T là:
1
L
S = L + v (T - )
v Thay T từ pt (1) vào ta có:
c 1 2 2 1
2v v - v(v - v )
S = L
v (v + v ) (2)
- Quãng đường cậu bé đã đi trong thời gian T:
b 1 2
v(v + v )
S = vT = L
v (v + v ) (3)
- Lập tỉ số (2)/(3) ta có: c 1 2 2 1
S 2v v - v(v - v ) =
S v(v + v ) (4)
Tỉ số này luôn luôn không đổi, không phụ thuộc vào T mà chỉ phụ thuộc vào các giá trị
vận tốc đã cho Thay các giá trị đã cho vào ta có c b
7
S = S
Từ lúc thả chó tới khi lên tới đỉnh núi, cậu bé đi được 100 m, trong thời gian này con
chó chạy được quãng đường c
7
S = 100 = 350 m
2
0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Câu 2
(2,0 đ)
• Gọi: khối lượng thùng là mt, nhiệt dung riêng của thùng là ct.
khối lượng nước ở nhiệt độ 250C trong thùng thứ nhất là mo, nhiệt dung riêng
nước là cn.
khối lượng nước ở nhiệt độ 1000C đổ vào thùng thứ nhất là m1.
khối lượng nước ở nhiệt độ 1000C đổ vào thùng thứ hai là m2.
nhiệt độ của thùng thứ hai sau khi có cân bằng nhiệt là tx cần tìm
• Vì đều đựng ở trong thùng như nhau nên khối lượng các lượng nước tỉ lệ với độ cao
của chúng, dễ dàng nhận thấy m1 = 2mo; m2 = 1,5m1 = 3mo
0,25đ 0,25đ
Trang 3• Với thùng 1: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt : Q1thu = Q1toả
=> mtct(70– 25) + mocn(70- 25) = m1cn(100- 70)
• Thay m1= 2mo vào phương trình trên và rút gọn ta được:
45mtct + 45mocn = 30m1cn = 60mocn
=> mtct = mocn/3 (1)
• Với thùng 2: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt : Q2thu = Q2toả
=> mtct( tx – 25) = m2cn(100- tx)
• Thay m2 = 3mo vào phương trình trên ta đươc:
mtct ( tx – 25) = 3mocn(100- tx)
=> mtct = 3mocn(100 – tx)/(tx – 25) (2)
• Từ (1) và (2) ta có:
mocn/3= 3mocn(100 – tx)/(tx – 25)
=> tx – 25 = 900 – 9tx => 10tx = 925
• tx = 925/10 ⇒
0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ
C©u 3
(2,0 ®) a) Đèn sáng bình thường nên U = U = U = 6 V.DB Rx §
suy ra UAD U - UAB DB
Mặt khác R x
P
I = I - I = I - = 0,75 - 0,5 = 0,25A
U
§
§
§
x
DB x R
⇒
b) Đặt Rx = x Ta có DB AD
U = U - U = U - I.R = U - =
R x 4(3 + x)
R +
R + x
§
§
Px =
2
DB x
U
729 3
Px max khi (3/ x + x )min
suy ra x = 3 Ω Vậy : Px ≈ 3,8 W
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
tx = 92,50C
Trang 4Câu 4
(2,0 đ)
a)
• Dựng ảnh thật S’ của S bằng cách sử dụng 2 tia tới :
Tia SI//xx’ qua thấu kính cho tia ló đi qua tiêu điểm F’
Tia SO đi qua quang tâm O của thấu kính thì truyền thẳng.
Dựng SH và S’H’ ⊥ xx’
• Xét các tam giác vuông đồng dạng SOH và S’OH’ =>
=
SH OH (1)
∆OF’I ∼ ∆H’F’S’ =>
' ' ' '
'
=
IO F O (2)
• => OH' =
OH
' ' '
F H
F O hay
' '
d d - f =
• Biến đổi : d’.f = d.d’ – f.d => d.d’ = f.d’ + f.d (3)
Chia cả 2 vế (3) cho tích d.d’.f => 1 = + 1 1'
f d d (4) (đpcm) b)
• Phân tích cách dựng :
Dựng ảnh thật A’B’ của AB bằng cách sử dụng 2 tia tới : Tia (1) ABI đi trùng vào AB
và song song với trục phụ, tia khúc xạ qua tiêu điểm phụ đi trùng vào A’B’ ; điểm A’
nằm trên trục chính và do OA = 2f, ápdụng (4) => OA’= 2f , nghĩa là A’ đối xứng với
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
S
S’
x’
•
• H
H’
F’ O
I h
h’ f
x
•
•
Trang 5A qua O Tia (2) xuất phát từ B qua quang tâm O truyền thẳng cắt tia (1) tại B’ => A’B’
chính là ảnh cần dựng
• Để tính độ lớn A’B’, trước tiên ta dựng BH và B’H’ ⊥ xx’ Vì AIA ’ là tam giác cân
nên các góc ˆΑvà Αˆ'của 2 tam giác vuông ABH và A’B’H’ đều bằng α = 600, các góc
còn lại bằng 300 , dễ dàng thấy rằng AH = AB/2 = 4 cm, A ’B’ = 2A’H’
• Để tính A’H’, ta áp dụng công thức (4) : ta có OH = 40 – 4 = 36 cm, thay vào(4)
1 = 1 + 1 ' 1 = 1 + 1 '
f OH OH ⇒ 20 36 OH => OH’= 45 cm => A’H’ = OH’- OA’ = 5 cm
⇒
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ
Câu 5
(2,0 đ)
- Công suất của mạch điện: P =
2 U
R ; vì P = P AC DB → R = R AC BD
- Gọi các điện trở trong mạch là R , R , R , R , ta có:1 2 3 4
R (R + R + R ) R (R + R + R )
R + R + R + R R + R + R + R ; khai triển và rút gọn ta có:
1 3
- Tương tự như trên ta có: R = RBC AD →R = R 2 4
Theo bài ra ta có P =
2 AC
U
R và 2P =
2 AD
U
R →R = 2R AC AD
R (R + 2R ) R (2R + R )
= 2
R - 2R R - 2R = 0 (*) Giải PT (*) với ẩn số R và loại nghiệm âm ta được 1 R = R (1 + 3) 1 2
CD
R (R + R )/2; vì U = Const nên: P R = P RCD CD AC AC Thay các giá trị trên vào ta có: P = CD 2 3 P
2+ 3 .
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
……… Hết ………
Ghi chú: Học sinh có thể giải bằng cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
A’B’ = 2A’H’ = 10 cm
