Sở Giáo dục - Đào tạo Thái Bình Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT Chuyên Thái Bình Năm học 2008 - 2009 Môn: Vật lí Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1. (1,0 điểm) Xét 2 điểm bất kì A, B trên một vòng dây dẫn hình tròn tâm O sao cho góc ã AOB = . Dây dẫn tạo nên vòng dây là đồng chất, tiết diện đều có điện trở là R = 25. Mắc vòng dây vào mạch điện tại A và B. a) Tính điện trở tơng đơng của vòng dây theo . b) Tìm để điện trở tơng đơng của vòng dây là lớn nhất. Câu 2. (2,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ 1. U AB = 150V, R O = 4 15 R. Các vôn kế giống nhau có điện trở R V . Điện trở các dây nối không đáng kể. Vôn kế V 1 chỉ 110V. Tìm số chỉ vôn kế V 2 . Câu 3. (2,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ 2. 2 vôn kế có cùng điện trở R V . Bỏ qua điện trở các dây nối. R 1 = r, R 2 = R 3 = 10. Đèn Đ mới tiêu thụ 1/4 công suất định mức. a) Tính r, R V và điện trở của đèn Đ, biết rằng muốn đèn sáng bình thờng thì phải bớt đi 2 trong 3 điện trở R 1 , R 2 , R 3 . Khi đó số chỉ vôn kế V 1 không đổi và bằng 5 lần số chỉ của V 2 . b) Cho biết công suất định mức của đèn là 8W. Tính hiệu điện thế U của đoạn mạch. Câu 4. (1,0 điểm) Trên hình vẽ 3 là đờng đi của một tia sáng qua thấu kính. O là quang tâm, xy là trục chính của thấu kính đó. a) Thấu kính là hội tụ hay phân kì? Giải thích. b) Bằng cách vẽ hãy xác định các tiêu điểm chính của thấu kính (không sử dụng trục phụ). Câu 5. (2,5 điểm) Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A 1 B 1 cao 1,2cm. Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là 20cm. Giữ nguyên thấu kính, dịch chuyển vật đó đi một đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thấu kính cho ảnh ảo A 2 B 2 cao 2,4cm. Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trớc khi dịch chuyển và độ cao của vật. Câu 6. (1,5 điểm) Khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lới của mắt là 2cm (coi nh không đổi). Khi nhìn một vật ở rất xa thì mắt không phải điều tiết và tiêu điểm của thể thủy tinh nằm đúng trên màng lới. Hãy tính độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh khi chuyển từ trạng thái nhìn một vật ở rất xa sang trạng thái nhìn một vật cách mắt 84cm. Ghi chú: Thí sinh phải dùng phơng pháp hình học để giải câu 5 và 6. Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Hình 3 x y O V 2 V 1 U R 0 R R R RR Hình 1 A B E C D V 2 V 1 U R 3 R 1 Hình 2 R 2 r Đ C D Đề chính thức Sở Giáo dục - Đào tạo Thái Bình Kì thi tuyển sinh lớp 10 THPT Chuyên Thái Bình Năm học 2008 - 2009 Hớng dẫn chấm và biểu điểm Môn Vật lí Câu ý Nội dung Điểm Câu 1. (1,0 điểm) a. (0,5đ) - 2 điểm A, B chia vòng dây dẫn thành 2 cung tròn có điện trở lần lợt là R 1 và R 2 có: R 1 = R 360 ; R 2 = ( ) 360 R 360 0,25đ - Do R 1 và R 2 mắc song song nên R tđ = ( ) 1 2 2 1 2 R 360 R R R R 360 = + Hay R tđ = ( ) 2 25 360 360 (*) 0,25đ b. (0,5đ) Từ biểu thức (*) ta thấy: Để R tđ max thì (360 ) max. Mà (360 ) ( ) 2 360 4 + = 32400 Dấu bằng xảy ra khi = 360 = 180 o 0,25đ Vậy khi = 180 o thì R tđ đạt giá trị cực đại. Khi đó AB chính là đờng kính của vòng tròn 0,25đ Câu 2. (2,0 điểm) Giả sử các dòng điện đợc kí hiệu nh hình vẽ. - Tại E có pt: Io = I V1 + I 1 V1 V1 V1 0 V ECDB U U U U R R R = + (1) - Mà R ECDB = 2 V V 8R 3RR 3R R + + - Thay R ECDB và số chỉ U V1 , U vào (1): ( ) ( ) V 2 V V 150 110 15 110 3R R 110 4R R 8R 3RR + = + + 0,25đ 0,25đ 0,25đ ( ) ( ) V V V 110 3R R 150 110 R R R 8R 3R + = + + 34 2 V R + 54RR V 88R 2 = 0 R V = R, R V = 44 17 R (loại) 0,25đ - Xét tại C: I 1 = I 2 + I 3 R 1 A B R 2 R I 1 I 3 C D R R R I 2 R V 2 R o I o A E B V 1 I V1 Câu ý Nội dung Điểm V1 CD CD CD V U U U U 2R R 2R R = + + 0,25đ CD CD CD 110 U U U 2R R 3R = + U CD = 30V 0,25đ - Có V 2 V CD V U R 1 U R 2R 3 = = + V2 CD 1 1 U U .30 3 3 = = = 10V. Vậy vôn kế V 2 chỉ 10V 0,25đ 0,25đ Câu 3. (2,0 điểm) a. 1,5đ Có U V1 = I.R V Theo đề cho U V1 , R V không đổi I không đổi Lại có P đ = I đ 2 R đ để đèn sáng hơn thì I đ phải tăng Mà I = I đ + I 2 0,25đ - Ta thấy khi tháo bỏ R 2 thì R tđ của mạch sẽ tăng Mà U, I không đổi, nên để R tđ không đổi ta phải tháo bỏ tiếp điện trở R 1 . - Tóm lại để đèn sáng bình thờng ta cần tháo bỏ R 1 và R 2 0,25đ Khi đó mạch sẽ là: - Xét trong mạch mới có: I = I 3 + I V2 V1 V2 V 2 V 3 V U U U R R R = + Do đề cho U V1 = 5U V2 V 2 V 2 V 2 V V 5U U U R 10 R = + V 4 1 R 10 = R V = 40 0,25đ - Công suất tiêu thụ của đèn trong mạch cũ: P đ = I đ 2 R đ Công suất tiêu thụ của đèn trong mạch mới: P đ = I 2 R đ I 2 = 4I đ 2 I = 2I đ Theo bài cho P đ = 4P đ - Xét trong mạch cũ có: I 2 = I - I đ = 2I đ - I đ = I đ Có U CD = I 2 R 2 = 3 V d d 3 V R R I R R R + ữ + 10I d = d d 10.40 I R 10 40 + ữ + R đ = 2 0,25đ 0,25đ I 2 phải giảm hay tháo bỏ điện trở R 2 I đ R 2 I CV 1 I 2 R 3 V 2 D R 1 r V 1 R 3 V 2 r I Mạch mới Mạch cũ Câu ý Nội dung Điểm - Điện trở tơng đơng của mạch mới: R tđ = r + 40 + 2 + 10.40 10 40+ = r + 50 - Điện trở tơng đơng của mạch cũ: R tđ = r + R 1 + R V + R CD = 2r + 45 - Theo lí luận trên R tđ không đổi, ta có pt: r + 50 = 2r + 45 r = 5 0,25đ b. 0,5đ - Xét trong mạch mới I = I đ = d d P 8 R 2 = = 2 (A) 0,25đ R tđ = r + 50 = 5 + 50 = 55 Hiệu điện thế của mạch là U = I.R tđ = 2.55 = 110 V 0,25đ Câu 4. (1,0 điểm) a. 0,25đ Do tia ló lệch xa trục chính hơn so với tia tới nên thấu kính đã cho là thấu kính phân kì. 0,25đ b. 0,75đ Hình vẽ đúng Xét 1 điểm S bất kì trên tia tới. - Từ S kẻ tia đi qua quang tâm SO kéo dài tia ló (1) cắt SO tại S. S chính là ảnh của S qua thấu kính. 0,25đ 0,25đ - Từ S kẻ tia song song với trục chính SI. Tia ló này có đờng kéo dài phải đi qua S nên nối S với I cắt trục chính tại F. Đó chính là tiêu điểm chính của thấu kính. Lấy F đối xứng với F qua O ta đợc yêu cầu của đề. 0,25đ Câu 5. - Do A 2 B 2 là ảnh ảo nên AB phải dịch chuyển về phía thấu kính. 0,25đ Giả sử vị trí ban đầu của vật là AB, AB là vị trí sau khi đã dịch chuyển. 0,5đ - Có OAB ~ OA 1 B 1 1 1 1 OA A B OA AB = (1) Do AB = OI 1 1 OA FA OA FO = OA 1 .FO = OA(OA 1 OF) F S S O (1) A B B A A 2 B 2 I F A 1 B 1 O Câu ý Nội dung Điểm FOI ~ FA 1 B 1 1 1 1 FA A B FO OI = OA 1 = OA.OF OA OF (2) 0,25đ - Có OAB ~ OA 2 B 2 2 2 2 A B OA A 'B ' OA ' = (3) FOI ~ FA 2 B 2 2 2 2 FA A B FO A 'B' = OA 2 = OA '.OF FO OA ' (4) 0.25đ - Từ (1) và (3): 1 1 1 2 2 2 A B OA OA ' . A B OA OA = 0,25đ Thay (2) và (4) vào biểu thức trên: 1, 2 OF FO OA ' . 2, 4 OA OF FO = 1 FO OA ' 2 OA FO = (*) 0,25đ Đề cho: FO = 20cm và OA OA = 15 OA = OA 15 Thay vào (*): 1 20 OA 15 2 OA 20 + = OA 20 = 70 2OA OA = 30 (cm) 0,25đ - Thay OA = 30cm vào (2): OA 1 = 30.20 30 10 = 60 (cm) 0,25đ - Thay OA = 30cm, OA 1 = 60 cm vào (1): 60 1, 2 30 AB = AB = 0,6 (cm) 0,25đ Vậy vật AB cao 0,6cm và ban đầu nó cách quang tâm O: 30cm. Câu 6. (1,5 điểm) - Khi nhìn vật ở rất xa, ảnh của vật nằm trên tiêu điểm của thể thủy tinh. 0,25đ - Mà tiêu điểm của thể thủy tinh trùng với màng lới tiêu cự của thể thủy tinh khi đó là OF = 2cm. 0,25đ - Khi vật cách mắt 84cm. - Hình vẽ đúng 0,25đ - OAB ~ OAB: Do AB = OI 2 2 OA FA OA ' FO = OA 2 .FO = OA(FO+OA 2 ) A B F A B I O Câu ý Nội dung Điểm A 'B ' OA ' AB OA = - FOI ~ FAB: A 'B ' FA ' OI FO = 0,25đ Do ảnh vẫn hiện trên màng lới OA = 2cm Có OA = 84cm Thay vào (*): 2 2 OF 84 OF = OF 1,95 cm 0,25đ Vậy độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh là: 2 - 1,95 = 0,05 (cm) 0,25đ Ghi chú: - Các cách giải khác mà kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa. - Các câu điện (câu số 2, 3) không tính điểm hình vẽ nhng học sinh phải vẽ hình để sử dụng các kí hiệu trong khi tính toán. - Các câu quang (câu số 5, 6) học sinh sử dụng công thức thấu kính không cho điểm. - Điểm toàn bài là tổng điểm các phần học sinh làm đợc, không làm tròn. Do AB = OI OA ' FA ' OA FO = OA ' OA ' OF OA FO = (*) . Sở Giáo dục - Đào tạo Thái Bình Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT Chuyên Thái Bình Năm học 2008 - 20 09 Môn: Vật lí Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1. (1,0 điểm) Xét. 4 15 R. Các vôn kế giống nhau có điện trở R V . Điện trở các dây nối không đáng kể. Vôn kế V 1 chỉ 110V. Tìm số chỉ vôn kế V 2 . Câu 3. (2,0 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ 2. 2 vôn kế có cùng. 2 R 2 r Đ C D Đề chính thức Sở Giáo dục - Đào tạo Thái Bình Kì thi tuyển sinh lớp 10 THPT Chuyên Thái Bình Năm học 2008 - 20 09 Hớng dẫn chấm và biểu điểm Môn Vật lí Câu ý Nội dung Điểm Câu 1. (1,0 điểm) a. (0,5đ) -