SỞ GIÁO DỤC VÀ ðÀO 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 ðỀ CHÍNH THỨC Bài 1 : (3,0 ñiểm) Một người ñến bến xe buýt chậm 20 phút sau khi xe buýt ñã rời bến A, người ñó bèn ñi taxi ñuổi theo ñể kịp lên xe buýt ở bến B kế tiếp. Taxi ñuổi kịp xe buýt khi nó ñã ñi ñược 2/3 quãng ñường từ A ñến B. Hỏi người này phải ñợi xe buýt ở bến B bao lâu ? Coi chuyển ñộng của các xe là chuyển ñộng ñều. Bài 2 : (2,5 ñiểm) Người ta thả một miếng ñồng có khối lượng m 1 = 0,2 kg ñã ñược ñốt nóng ñến nhiệt ñộ t 1 vào một nhiệt lượng kế chứa m 2 = 0,28 kg nước ở nhiệt ñộ t 2 = 20 0 C. Nhiệt ñộ khi có cân bằng nhiệt là t 3 = 80 0 C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của ñồng 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 ñộ sôi) là L = 2,3.10 6 J/kg. Bỏ qua sự trao ñổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với môi trường. a, Xác ñịnh nhiệt ñộ ban ñầu t 1 của ñồng. b, Sau ñó, người ta thả thêm một miếng ñồng khối lượng m 3 cũng ở nhiệt ñộ 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 ñồng m 3 . Xác ñịnh khối lượng ñồng m 3 . Bài 3 : (2,0 ñiểm) Cho mạch ñiện có sơ ñồ 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 ñiện trở của ampe kế và của dây nối. a, ðiều chỉnh cho R 4 = 8 Ω . Tính cường ñộ dòng ñiện qua ampe kế. b, ðiều chỉnh R 4 sao cho dòng ñiện qua ampe kế có chiều từ M ñến N và có cường ñộ là 0,2 A. Tính giá trị của R 4 tham gia vào mạch ñiện lúc ñó. Bài 4 : (1,5 ñiểm) Hai ñiểm 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 ñó 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 ñó hãy tính tiêu cự của thấu kính. Bài 5 : (1,0 ñiểm) Một hộp kín H có ba ñầu ra. Biết rằng trong hộp kín là sơ ñồ mạch ñiện ñược tạo bởi các ñiện trở. Nếu mắc hai chốt 1 và 3 vào hiệu ñiện thế nguồn không ñổi U = 15 V thì hiệu ñiện 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 ñiện thế U trên thì hiệu ñiện 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 ñồ mạch ñiện trong hộp kín H với số ñiện trở ít nhất. Cho rằng ñiện trở nhỏ nhất trong mạch ñiện này là R, hãy tính các ñiện trở còn lại trong mạch ñó. b, Với sơ ñồ mạch ñiện trên, nếu mắc hai chốt 1 và 2 vào hiệu ñiện thế U trên thì các hiệu ñiện 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 ðÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THIÊN HUẾ Năm học 2008-2009 HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ ðỀ CHÍNH THỨC CÂU NỘI DUNG – YÊU CẦU ðIỂM 1 (3,0ñ) - Gọi C là ñiểm taxi ñuổi kịp xe buýt và t là thời gian taxi ñi ñoạn AC. 2 AC AB 3 = ; 1 CB AB 3 = ⇒ AC 2CB = . - Thời gian xe buýt ñi ñoạn AC là : t + 20 (phút); - Thời gian mỗi xe ñi tỷ lệ thuận với quãng ñường ñi của chúng, nên thời gian taxi ñi ñoạn CB là t 2 (phút). Thời gian xe buýt ñi ñoạn CB là : t + 20 t = + 10 2 2 (phút); - Vậy, thời gian người ñó phải ñợi xe buýt ở bến B là : t t ∆t = + 10 - = 10 2 2 (phút). 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 a 1,0 Tính nhiệt ñộ t 1 : - Nhiệt lượng của m 1 kg ñồng toả ra ñể hạ nhiệt ñộ 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 ñể tăng nhiệt ñộ từ 20 0 C ñến 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 2 (2,5ñ) b 1,5 Tính m 3 : - Khi thả thêm m 3 kg ñồng ở nhiệt ñộ t 1 vào NLK, sau khi có cân bằng nhiệt mà mực nước vẫn không thay ñổi. ðiều này chứng tỏ : + Nhiệt ñộ cân bằng nhiệt là 100 0 C. + Có một lượng nước bị hóa hơi. Thể tích nước hóa hơi bằng thể tích miếng ñồng 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 ñồng, m 2 kg nước ñể tăng nhiệt ñộ từ 80 0 C ñến 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 ñồng ñể hạ nhiệt ñộ 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 a 1,0 Mạch cầu cân bằng ⇒ I A = 0 (HS có thể làm nhiều cách khác nhau, nhưng ñúng kết quả I A = 0, vẫn cho ñiểm tối ña). 1,0 3 (2,0ñ) 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 a Vẽ hình : (HS vẽ ñúng như hình dưới, cho ñiểm tối ña phần vẽ hình 0,5 ñ) 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 4 (1,5ñ) 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 ñúng sự tạo ảnh như trên. (cho 0,5 ñ) b, Áp dụng công thức thấu kính (mà không chứng minh công thức) cho 2 trường hợp: 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 1 : 1 1 1 = - f 6 d ′ (*) + Với S 2 : 1 1 1 = + f 12 d ′ (**) (cho 0,25 ñ) Từ (*) và (**) tính ñược : f = 8 (cm) và d’ = 24 (cm) c, Áp dụng kết quả trên ñể vẽ hình (cho 0,25 ñ) ( Như vậy, ñiểm tối ña của bài 4 theo cách làm của chú ý này là 1,0 ñiểm) 5 (1,0 ñ) - Theo bài ra, khi thay ñổi các cặp ñầu vào của mạch ñiện thì hiệu ñiện thế giữa các cặp ñầu ra cũng thay ñổi, ta suy ra rằng giữa các cặp chốt phải có ñiện trở khác nhau và số ñiện trở ít nhất của mạch trong hộp kín H là 3. (Học sinh có thể trình bày một trong hai sơ ñồ cách mắc sau và tính các ñại lượng mà bài toán yêu cầu theo sơ ñồ ñó, mỗi cách trình bày hoàn toàn ñúng ñều cho ñiểm tối ña 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 ñiện 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 ñiện 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 . SỞ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THI N HUẾ Môn: VẬT LÝ - Năm học 2008-2009 Thời gian làm bài: 150 phót ðỀ CHÍNH THỨC. R R R R + _ U 1 2 A B 3 A M N 4 1 2 3 H SỞ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC THỪA THI N HUẾ Năm học 2008-2009 HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ ðỀ CHÍNH THỨC CÂU. các cặp chốt phải có ñiện trở khác nhau và số ñiện trở ít nhất của mạch trong hộp kín H là 3. (Học sinh có thể trình bày một trong hai sơ ñồ cách mắc sau và tính các ñại lượng mà bài toán yêu