SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH TK ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2011 - 2012 Môn : Vật lí Thời gian làm bài: 60 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm 03 câu trong 01 trang Câu 1 (3,0 điểm): Chọn phương án trả lời đúng cho các câu hỏi dưới đây: 1. Một dây dẫn có chiều dài l, tiết diện S, làm bằng vật liệu có điện trở suất là ρ. Điện trở của dây dẫn được tính bằng công thức: A. R = ρ B. R = S C. R = ρ D. R = S . 2. Cho đoạn mạch gồm 2 điện trở R =30 Ω, R =60Ω được mắc song song với nhau. Điện trở tương đương của đoạn mạch đó có giá trị là: A.2Ω B. 20Ω C. 90Ω D. 1800Ω 3. Nếu tăng hiệu điện thế 2 đầu đường dây tải điện lên 10 lần thì công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện đó sẽ là: A. Tăng lên 10 lần B. Tăng lên 100 lần C. Giảm đi 100 lần D. Giảm đi 10 lần. 4. Ảnh của 1 vật sáng tạo bởi thấu kính phân kỳ là ảnh nào dưới đây: A. Ảnh thật, lớn hơn vật B. Ảnh thật, nhỏ hơn vật. C. Ảnh ảo, lớn hơn vật D. Ảnh ảo, nhỏ hơn vật. 5. Một vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính 15 cm. Ảnh sẽ ngược chiều với vật khi tiêu cự của thấu kính là: A. 20cm. B. 25cm. C. 30cm. D. 10cm. 6. Ảnh của một vật sáng hiện trên phim trong máy ảnh là: A. Ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật. B. Ảnh thật, nhỏ hơn vật và cùng chiều với vật. C. Ảnh ảo, nhỏ hơn vật và cùng chiều với vật. D. Ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật. Câu 2 (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là U = 7V. Giá trị của điện trở R = 3Ω, R = 6Ω. AB là một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều có chiều dài 1,5 m, diện tích tiết diện S=0,1mm 2 và có điện trở suất ρ =0,4.10 -6 Ωm. Biết điện trở của Ampe kế và các dây nối nhỏ không đáng kể. 1. Tính điện trở của dây dẫn AB. 2. Dịch chuyển con chạy C đến vị trí sao cho AC= AB. Hãy tính: a) Điện trở tương đương của đoạn mạch b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính c) Số chỉ của Ampe kế. Câu 3 (3,0 điểm): Đặt một vật sáng AB (AB có dạng một đoạn thẳng) có chiều cao h, vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (điểm A nằm trên trục chính) và cách quang tâm của thấu kính một khoảng là d. Ảnh của AB qua thấu kính là A’B’ có chiều cao h’, cách quang tâm của thấu kính một khoảng là d”. Biết thấu kính hội tụ có tiêu cự f và d > f. 1. Dựng ảnh A’B’ của vật AB qua thấu kính (không cần nêu cách dựng) 2. Vận dụng kiến thức hình học, hãy chứng minh công thức: ' 'h d h d = và 1 1 1 'd d f + = 3. Khi thay dổi d sao cho d > f. Tìm vị trí của vật AB để khoảng cách từ AB tới A’B’ là nhỏ nhất. ……………HẾT…………… Họ và tên thí sinh:…………………………………….Số báo danh:……………………………… … Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1:……………………… Giám thị 2:……………………………………. ĐÁP ÁN Câu 1: 1 2 3 4 5 6 C B C D D A Câu 2: 1. Điện trở của dây dẫn AB. Đổi đơn vị của tiết diện S: 0,1 mm 2 = 0,1. 10 -6 m 2 R AB = 6 6 0,4.10 .1,5 0,1.10 l S ρ − − = = 6Ω 2. a. Điện trở tương đương của mạch điện: Vì con chạy C ở chính giữa và dây có tiết diện đều và đồng chất nên: R AC = R CB = AB 1 R 2 = 3Ω Do Ampe kế có điện trở không đáng kể nên C có thể chập với D và mạch được vẽ lại như hình 2. Phân tích mạch: (R AC // R 1 ) nt (R CB // R 2 ) R tđ = 1 2 1 2 . . AC CB AC CB R R R R R R R R + + + = 3,5 Ω b. Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: I M = 7 2 3,5 MN tđ U A R = = c. Số chỉ của Ampe kế: U 1 = U 1AC = I.R 1AC = 2.1,5 = 3V 1 1 1 3 1A 3 U I R ⇒ = = = U 2 = U 2CB = I.R 2CB = 2.2 = 4V 2 2 2 4 2 A 6 3 U I R ⇒ = = = Vì I 1 > I 2 nên dòng điện qua Ampe kế có chiều từ C tới D và có độ lớn: I A = I 1 - I 2 = 1 A 3 Câu 3: a. Dựng ảnh A’B’ của vật AB b. Chứng minh công thức Hình 2 Vì AB nằm ngoài khoảng tiêu cự nên ảnh A’B’ là ảnh thật. * ∆ AOB đồng dạng ∆ A'OB' (góc – góc) A'B' OA' = AB OA ⇒ hay : d d h h '' = (*) (ĐPCM) * ∆ OIF' đồng dạng với ∆ A'B'F' (góc – góc) A'B' A'F' = OI OF' ⇒ (**) Ta có: AB = OI = h và A'F' = OA' - OF' = d' - f thế vào (**) ' 'h d f h f − ⇒ = (***) Từ (*) và (***) ta có: ( ) - ' = ' ' d f d d d f fd f d ′ ⇒ − = ⇒ dd' - df = fd' ⇒ dd' = fd' + fd Chia hai vế cho dd'f ta được: 1 1 1 f d d = + ′ (ĐPCM) c. Tìm vị trí của vật AB để khoảng cách từ AB tới A’B’ là nhỏ nhất. Cách 1: Gọi khoảng cách từ A tới A’ là x ⇒ d = x - d' Thay vào công thức chứng minh ở ý b ta có: 2 1 1 1 ' ' 0 ' ' d xd xf f x d d = + ⇔ − + = − Chỉ có được ảnh khi phương trình bậc 2 ở trên (ẩn d’) có nghiệm: Tức là ∆ = x 2 – 4xf ≥ 0 ⇔ x ≥ 4f. (vì x > 0) Khoảng cách nhỏ nhất từ vật AB tới ảnh A’B’ là: x min = 4f. Khi đó ∆ = 0 và phương trình ẩn d’có nghiệm kép ' 2 ' 2 2 x d f d x d f= = ⇒ = − = Vậy vật AB cách quang tâm O 1 khoảng =2f thì khoảng cách từ AB tới A’B’ là nhỏ nhất. Cách 2: Ta có ( ) 1 1 1 . ' f d d’ ' d d d d f + = ⇔ = + Và theo bất đẳng thức Côssi thì d + d’ ≥ 2 . 'd d Dấu “=” xảy ra khi d = d’ Từ đó ta suy ra: ' ’ 2 ( ') 2 ' 2 ' d d d d f d d f d d f d d + + ≥ + ⇔ ≥ ⇔ + ≥ + ’ 4d d f⇔ + ≥ Dấu bằng xảy ra khi d = d’ = 2f Vậy vật AB cách quang tâm O 1 khoảng =2f thì khoảng cách từ AB tới A’B’ là nhỏ nhất. Hết . ∆ A'OB' (góc – góc) A'B' OA' = AB OA ⇒ hay : d d h h '' = (*) (ĐPCM) * ∆ OIF' đồng dạng với ∆ A'B'F' (góc – góc) A'B' A'F' = OI. A'F' = OI OF' ⇒ (**) Ta có: AB = OI = h và A'F' = OA' - OF' = d' - f thế vào (**) ' 'h d f h f − ⇒ = (***) Từ (*) và (***) ta có: ( ) - ' . (*) và (***) ta có: ( ) - ' = ' ' d f d d d f fd f d ′ ⇒ − = ⇒ dd' - df = fd' ⇒ dd' = fd' + fd Chia hai vế cho dd'f ta được: 1 1 1 f d d = + ′