Bài 1: (4,0 điểm) Hai quả cầu A và B có cùng kích thước. A bằng sắt, B bằng nhôm, được treo vào hai đầu của một thanh thẳng, cứng có chiều dài MN = 42cm (hình 1). 1/ Tìm vị trí điểm treo O (khoảng cách OM) trên thanh thẳng sao cho thanh cân bằng ở vị trí nằm ngang. 2/ Nhúng chìm hoàn toàn cả hai quả cầu vào nước. Phải xê dịch điểm treo O đến vị trí O 1 để thanh trở lại cân bằng ở vị trí nằm ngang. Tính khoảng cách O 1 M. Biết trọng lượng riêng của sắt, nhôm và nước lần lượt là 78000N/m 3 , 27000N/m 3 và 10000N/m 3 . Trọng lượng, kích thước của thanh MN và dây treo không đáng kể. Bài 2: (4,0 điểm) Cho một chậu nhỏ bằng thuỷ tinh khối lượng m = 100g có chứa m 1 = 500g nước ở nhiệt độ t 1 = 20 0 C và một cốc dùng để chứa những viên nước đá có cùng khối lượng m 2 = 20g ở nhiệt độ t 2 = - 5 0 C. 1/ Thả hai viên nước đá vào chậu. Tính nhiệt độ cuối cùng của nước trong chậu. 2/ Phải thả tiếp vào chậu ít nhất bao nhiêu viên nước đá nữa để nhiệt độ cuối cùng trong chậu là 0 0 C? Cho nhiệt dung riêng của thủy tinh, nước và nước đá lần lượt là c = 2500 J/kg.K, c 1 = 4200J/kg.K và c 2 = 1800J/kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3,4.10 5 J/kg (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với cốc và môi trường bên ngoài). Bài 3: (3,0 điểm) Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế luôn luôn không đổi U = 12V, người ta mắc hai điện trở R 1 và R 2 . Nếu R 1 mắc nối tiếp với R 2 thì công suất điện toàn mạch là 1,44W. Nếu R 1 mắc song song với R 2 thì công suất điện toàn mạch là 6W. 1/ Tính R 1 và R 2 . Biết rằng R 1 > R 2 . 2/ Trong trường hợp hai điện trở được mắc song song với nhau, người ta mắc thêm điện trở R 3 nối tiếp với hai điện trở nói trên vào hiệu điện thế ban đầu, thì thấy rằng công suất điện của điện trở R 3 bằng 3 5 công suất điện của điện trở R 1 . Tính điện trở R 3. A B M N O (hình 1) KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN KHÓA NGÀY 29/6/2012 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 02 trang) Bài 4: (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (hình 2). Biết R 1 = 8 Ω , R 2 = R 3 = 4 Ω , R 4 = 6 Ω , U AB = 6V không đổi. Điện trở của ampe kế, khoá K và các dây nối không đáng kể. 1/ Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và số chỉ của ampe kế trong các trường hợp sau: a/ Khoá K ngắt. b/ Khoá K đóng. 2/ Thay khoá K bằng điện trở R 5 . Tính R 5 để cường độ dòng điện chạy qua điện trở R 2 bằng không. Bài 5: (4,0 điểm) Một vật sáng AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 12cm (điểm A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A 1 B 1 lớn hơn vật. Giữ nguyên thấu kính, dịch chuyển vật đó đi một đoạn 6cm dọc theo trục chính thì thấu kính cho ảnh ảo A 2 B 2 . Biết 2 2 1 1 2 A B A B = . 1/ Vẽ ảnh trong 2 trường hợp trên (không nêu cách vẽ). 2/ Tính khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển (chỉ được vận dụng kiến thức hình học, không được dùng công thức thấu kính). Họ và tên thí sinh:……………………………… Số báo danh…………… Chữ ký giám thị 1:………………………… Chữ ký giám thị 2 HẾT A K R 4 R 1 R 2 R 3 A B + - C D A (hình 2) BÀI ĐÁP ÁN ĐIỂM 1 ( 4đ) 1.1 ( 2đ) 1.2 ( 2đ) 1/ Áp dụng điều kiện cân bằng: P A .OM = P B .ON V.d A .OM = V.d B .ON 78000.OM = 27000.ON 78.OM = 27.ON 27 78 27 78 105 42OM ON OM ON+ = = = + OM = 27 42 105 × = 10,8cm 2/ Áp dụng điều kiện cân bằng: (P A – F A ).O 1 M = (P B – F A ).O 1 N V(d A – dn).O 1 M = V(d B – dn).O 1 N (78000 – 10000).O 1 M = (27000 – 10000).O 1 N 68000.O 1 M = 17000.O 1 N 68.O 1 M = 17.O 1 N 1 1 1 1 17 68 17 68 85 42 O M O N O M O N+ = = = + O 1 M = 17 42 85 × = 8,4 cm 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 2 ( 4đ) 2.1 ( 2,0đ) 2.2 ( 2,0đ) 2.1. Khi thả hai viên nước đá vào chậu nước: - Giả sử nước đá tan hết ở 0 0 C. - Nhiệt lượng do chậu và nước toả ra để hạ nhiệt độ xuống 0 0 C là: Q 1 = (mc + m 1 c 1 ) ∆ t 1 = 47.000 J (1) - Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ và tan hết tại 0 0 C là: Q 2 = 2m 2 c 2 ∆ t 2 + 2m 2 λ = 13960 J (2) -Vì Q 1 > Q 2 nên nhiệt độ cân bằng 0 0 C < t < 20 0 C. - Nhiệt lượng để hệ thống tăng nhiệt độ từ 0 0 C đến t 0 C là: Q = Q 1 – Q 2 Mặt khác Q = [mc + (2m 2 +m 1 )c 1 ]. ∆ t -Độ tăng nhiệt độ của hệ thống là: ∆ t = 2 1 1 [mc + (2m +m )c ] Q -Giải phương trình ta được t ≈ 13,1 0 C . b. Nhiệt lượng do chậu và nước trong chậu toả ra khi hạ nhiệt độ từ 13,1 0 C xuống 0 0 C là: Q = [mc + (2m 2 +m 1 )c 1 ]. ∆ t = 33.040J -Nhiệt lượng cần thiết để M x kilôgam nước đá thu vào nóng chảy ở 0 0 C là: Q x = M x . ( λ + c 2. ∆ t’) = 349.000M x J 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5 đ 0,5đ 0,5đ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG Khóa ngày 29/6/2012 KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ ( ĐỀ CHÍNH THỨC ) -Áp dụng PTCB nhiệt tính được: M x = )t' .c + ( t ].)cm+ (2m + [mc 1 112 ∆ ∆ λ M x ≈ 0,095 kg - Số viên nước đá cần thêm vào là: n = 1 m M x = 4,75 viên. Vậy ta phải thả thêm vào chậu 5 viên. 0,5đ 0,5đ 3 ( 3đ) 3.1 ( 1,75đ) 3.2 ( 1,25đ) 3.1. R 1 ntR 2 : R nt = nt P U 2 = 100 Ω R 1 + R 2 = 100 (1) R 1 //R 2 : R SS = SS P U 2 = 24 Ω R 1 .R 2 = 2400 (2) -Kết hợp (1), (2) và Áp dụng điều kiện của bài toán ta được: R 1 = 60 Ω và R 2 = 40 Ω . 3.2. -Điện trở tương đương của đoạn mạch (R 1 //R 2 ) ntR 3 : R tđ = R 12 + R 3 = 24 + R 3 . -CĐDĐ chạy qua mạch là: I = I 12 = I 3 = 3 24 12 RR U tđ + = (3) - Hiệu điện thế đặt vào R 1 là: U 12 = U 1 = U 2 = I 12 .R 12 = 24. 24 12 3 R+ = R3 + 24 288 (V) -CĐDĐ chạy qua điện trở R 1 là: I 1 = 60 1 . 24 288 31 1 RR U + = = )24(5 24 3 R+ (4) Ta có : P 3 = 3 5 P 1 I 3 2 .R 3 = 5 3 I 1 2 .R 1 (5) Thay (3), (4) vào (5). Giải phương trình được R 3 = 16 Ω . 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25 đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 4 (5đ) 4.1 (4đ) 4.1a. Khi K mở: [(R 1 nt R 2 )//R 4 ] nt R 3 . R 12 = R 1 + R 2 = 12 Ω . R 124 = 412 412 RR RR + = 4 Ω . R AB = R 124 + R 3 = 8 Ω . -Số chỉ của ampe kế: I a = I 3 = I AB = AB AB R U = 0,75A. 4.1b Khi K đóng, đoạn mạch được vẽ lại như sau: R 23 = 32 32 RR RR + = 2 Ω R 234 = R 23 + R 4 = 8 Ω 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ A R 4 R 2 R 3 R 1 B (+) (-) A 4.2 (1đ) => R AB = 4 Ω Vì R 234 // R 1 nên U 234 = U 1 = U AB I 234 = 234 R U AB = 0,75A U 23 = U 2 = U 3 = I 234 .R 23 = 1,5V I a = I 3 = 2 2 R U = 0,375A 4.2. Khi thay khoá K bằng R 5 thì đoạn mạch được vẽ lại như sau: -Khi dòng điện qua R 2 = 0 nên mạch điện trên là mạch cầu cân bằng. Ta có: 5 1 4 3 R R R R = => R 5 = 5,3 Ω 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 5 ( 4đ) 5.1 ( 2,0đ) 1/ Hình vẽ ( Mỗi trường hợp vẽ đúng cho 1 điểm) 2đ 5.2 (2,0đ) ∆ ABO : ∆ A 1 B 1 O Suy ra 1 1 1 A B OA AB OA = (1) ∆ OIF ’ : ∆ A 1 B 1 F ’ Suy ra ' 1 1 1 ' A B F A OI OF = Vì AB = OI nên 0,25đ • • B A B ’ A ’ A 1 B 1 B 2 A 2 F F ’ O I (-) A B R 1 R 5 R 2 R 3 R 4 (+) C D ' 1 1 1 ' A B F A AB OF = (2) Từ (1) và (2) suy ra 1 OA OA = ' 1 ' F A OF 1 OA OA = ' 1 ' OA OF OF − OA = ' 1 ' 1 .OA OF OA OF− OA = 1 1 12. 12 OA OA − ∆ A 2 B 2 O : ∆ A ’ B ’ O Suy ra 2 2 2 ' ' ' A B OA A B OA = (3) ∆ A 2 B 2 F ’ : ∆ OIF ’ Suy ra ' 2 2 2 ' A B A F OI OF = Vì OI = A ’ B ’ nên ' 2 2 2 ' ' ' A B A F A B OF = (4) Từ (3) và (4) suy ra ' 2 2 ' ' OA OA OF OA OF + = OA ’ = 2 2 12. 12 OA OA + OA - OA ’ = 1 1 12. 12 OA OA − - 2 2 12. 12 OA OA + = 6 (5) - Lấy (4) chia (2) vế theo vế ta được: ' 2 2 2 2 ' 1 1 1 1 12 2 12 A B A F OA A B F A OA + = = = − OA 2 = 2.OA 1 – 36 (6) Thay (6) vào (5). Tính được OA 1 = 48cm Suy ra: OA = 1 1 12. 12 48 16 12 48 12 OA cm OA × = = − − 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Chú ý: - Giải cách khác nhưng hợp lý vẫn cho đủ số điểm. - Thiếu đơn vị ở đáp số trừ 0,25 điểm và chỉ trừ một lần cho cả bài. - Hình vẽ thiếu mũi tên trừ 0,25 điểm. - Mỗi trường hợp của hình vẽ không đúng yêu cầu trừ 0,25 điểm. . kích th ớc. A bằng sắt, B bằng nhôm, được treo vào hai đầu của một thanh th ng, cứng có chiều dài MN = 42cm (hình 1). 1/ Tìm vị trí điểm treo O (khoảng cách OM) trên thanh th ng sao cho thanh. vật đến th u kính trước khi dịch chuyển (chỉ được vận dụng kiến th c hình học, không được dùng công th c th u kính). Họ và tên th sinh:……………………………… Số báo danh…………… Chữ ký giám th 1:…………………………. 12cm (điểm A nằm trên trục chính) cho ảnh th t A 1 B 1 lớn hơn vật. Giữ nguyên th u kính, dịch chuyển vật đó đi một đoạn 6cm dọc theo trục chính th th u kính cho ảnh ảo A 2 B 2 . Biết 2 2 1