Tập hợp đề ôn thi vào 10, ôn học sinh giỏi môn vật lý lớp 9 (10)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI – NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút Ng y thi 20 à tháng 6 năm 2012 (Đề gồm: 01 trang) Câu 1. (2,0 điểm) Dùng một bơm nước hoạt động nhờ một động cơ có công suất N = 0,5kW, hiệu suất H = 60% bơm nước lên một bể ở độ cao h = 12m. Để bơm đầy bể thì cần bao nhiêu thời gian? Biết rằng bể có dung tích 3m 3 và trước khi bơm bể chưa có nước. Cho trọng lượng riêng của nước d =10 4 N/m 3 . Câu 2. (1,5 điểm) Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m 1 = 300g chứa m 2 = 2kg nước ở nhiệt độ t 1 = 30 0 C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế đồng thời hai thỏi hợp kim giống nhau, mỗi thỏi có khối lượng m 3 = 500g và đều được tạo ra từ nhôm và thiếc, thỏi thứ nhất có nhiệt độ t 2 = 120 0 C, thỏi thứ hai có nhiệt độ t 3 = 150 0 C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là t =35 0 C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong mỗi thỏi hợp kim. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là: C 1 = 900 J/kg.K, C 2 = 4200 J/kg.K, C 3 = 230 J/kg.K. Coi như không có sự trao đổi nhiệt với môi trường và không có lượng nước nào hoá hơi. Câu 3. (2,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (hình 1). Trong đó: R 1 =1,5 Ω , R 2 =6 Ω , R 3 =12 Ω , R 6 =3 Ω . Hiệu điện thế đặt vào hai đầu AB là U=5,4V. Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể. Khi khóa K mở thì ampe kế chỉ 0,15A, khi khóa K đóng thì ampe kế chỉ số 0. a. Tính R 4 và R 5 . b. Tính công suất tiêu thụ trên mỗi điện trở khi khóa K đóng. Câu 4. (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ (hình 2). Biết U = 15 V, R = 15r. Các vôn kế giống nhau, điện trở của dây nối không đáng kể. Vôn kế V 1 chỉ 14 V. Tìm số chỉ của vôn kế V 2 ? Câu 5. (2,0 điểm) Hai vật nhỏ A 1 B 1 và A 2 B 2 giống nhau đặt song song với nhau và cách nhau 45cm. Đặt một thấu kính hội tụ vào trong khoảng giữa hai vật sao cho trục chính vuông góc với các vật. Khi dịch chuyển thấu kính thì thấy có hai vị trí của thấu kính cách nhau 15cm cùng cho hai ảnh: một ảnh thật và một ảnh ảo, trong đó ảnh ảo cao gấp hai lần ảnh thật. Tìm tiêu cự của thấu kính. Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ kí của giám thị 1: Chữ kí của giám thị 2: ĐỀ CHÍNH THỨC K C D B A R 6 R 2 R 1 R 4 R 3 R 5 + - A Hình 1 - Hình 2 A C R U r R V 2 V 1 R B + SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI–NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi 20 tháng 6 năm 2012 (Đáp án gồm: 04 trang) I. HƯỚNG DẪN CHUNG + Thí sinh làm theo cách riêng nhưng đáp ứng được yêu cầu cơ bản vẫn cho đủ số điểm. + Việc chi tiết hoá điểm số (nếu có) so với biểu điểm phải đảm bảo không sai lệch so với hướng dẫn đã được thống nhất trong hôị đồng chấm. + Sau khi cộng điểm toàn bài, điểm tổng của bài để lẻ đến 0,25 điểm. II. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Câu 1. (2,0 điểm) Đáp án Điểm Gọi P trọng lượng của khối nước được máy bơm lên bể P=Vd=3.10 4 (N) Công có ích do động cơ thực hiện: A i =P.h = 3.10 4 .12=36.10 4 (J) Công toàn phần do động cơ thực hiện là: A tp = H A i = 5 4 10.6 6,0 10.36 = (J) Ta có: A tp =N.t ⇒ t= 1200 500 10.6 5 == N A tp (s) Vậy thời gian để bơm đầy bể nước là t=1200 (s) 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 2. (1,5 điểm) Đáp án Điểm Gọi khối lượng của nhôm có trong mỗi thỏi hợp kim là: m (kg) (0 < m < 0,5 kg) Khối lượng của thiếc trong mỗi thỏi hợp hợp kim là: m 3 – m Hợp kim toả nhiệt: Q toả = [m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 2 - t) +[m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 3 - t) Nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế thu nhiệt: Q thu = ( m 1 .c 1 + m 2 .c 2 ).(t - t 1 ) Ta có: Q toả = Q thu ⇔ [m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 2 - t) +[m.c 1 + (m 3 - m).c 3 ] (t 3 - t)=( m 1 .c 1 + m 2 .c 2 ).(t - t 1 ) ⇔ [m.900 + (0,5 - m).230] .(120 - 35)+[m.900 + (0,5 - m).230] .(150 - 35) = (0,3.900 + 2.4200).(35 - 30) => m ≈ 0,152 kg . Vậy khối lượng của nhôm trong mỗi thỏi hợp kim là 0,152 kg; Khối lượng thiếc có trong hợp kim là: 0,5 - 0,152 = 0,348 kg . 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 3. (2,5 điểm) Đáp án Điểm ĐÁP ÁN a. - Khi khóa K mở ta có mạch điện như sau: (R 1 nt(R 2 //(R 3 ntR 4 ))nt R 6 ) Gọi cường độ dòng điện mạch chính là I Ta có 2 34 0,15 A I I I I I I = − = − = − U=U 1 +U 2 +U 6 ⇔ 5,4=I.R 1 +(I-0,15).R 2 +I.R 6 ⇔ 5,4= I.1,5+(I-0,15).6+I.3 ⇔ I = 0,6A do đó ta có các hiệu điện thế: U 2 =I 2 .R 2 =(0,6 – 0,15).6 =2,7(V) = U 34 34 34 34 3 4 4 4 34 2,7 18( ) mµ ª 12 18 6( ) 0,15 U R R R R n n R R I = = = Ω = + + = ⇒ = Ω - Khi K đóng số chỉ ampe kế bằng 0 nên U CD =I A .R 4 =0 do vậy ta bỏ điện trở R 4 và ampe kế mà không ảnh hưởng đến mạch và ta có mạch điện: R 1 nt((R 2 nt R 6 )//(R 3 nt R 5 )) R 5 R 3 R 6 R 2 R 1 C D Khi đó ta có mạch cầu cân bằng: 2 6 5 3 5 5 6 3 6( ) 12 R R R R R R = ⇔ = ⇒ = Ω b. - Khi K đóng, theo bài ra ta có: R 26 = R 2 + R 6 = 6 + 3 = 9 (Ω) và R 35 = R 3 + R 5 = 12 + 6 = 18 (Ω) 26 35 2356 26 35 . 9.18 6( ) 9 18 R R R R R ⇒ = = = Ω + + Tổng trở: R = R 1 + R 2356 = 1,5 + 6 =7,5 (Ω) Cường độ dòng điện mạch chính: = = = = 1 2356 5, 4 I I I= 0,72( ) 7,5 U A R Hiệu điện thế: 26 35 2356 2356 2356 . 0,72.6 4,32( )U U U I R V = = = = = Cường độ dòng điện: 26 2 6 26 26 4,32 I I I = 0,48( ) 9 U A R = = = = Và I 3 = I 5 = I 35 = I – I 26 = 0,72 – 0,48 = 0,24 (A) Công suất tiêu thụ của các điện trở: 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 2 2 2 2 5 5 5 6 6 6 . 0,72 .1,5 0,7776( ) . 0, 48 .6 1,3824( ) . 0,24 .12 0,6912( ) . 0( ) . 0, 24 .6 0,3456( ) . 0, 48 .3 0, 6912( ) I R W I R W I R W I R W I R W I R W = = = = = = = = = = = = = = = = = P P P P P P 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 50đ Câu 4. (2,0 điểm) A A I 2 I 34 R 4 R 3 R 6 R 2 R 1 I B B A Đáp án Điểm - Gọi cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa vôn kế V 1 và đoạn mạch AC lần lượt là I 1 và I 2 , ta có: U = Ir + I 1 R V (I là cường độ dòng điện chạy qua mạch chính, R V là điện trở của vôn kế) ⇒ U - Ir = I 1 R V = 14 V ⇒ I = r 1 (A) Mà I 1 + I 2 = I ⇒ r 1 = V R 14 + V V RR RRR R + + + 2 )( 14 ⇒ 16R 2 V - 165.r.R V - 42R 2 = 0 Ta thay r = 15 R vào ta được: 16R 2 V - 11R.R V - 42R 2 = 0 ∆ = 2809R 2 ⇒ R V = 32 5311 RR + = 2R (loại nghiệm âm) - Từ mạch điện ta lại có: R V U U 2 = R R V = 2 ⇒ R V U U 2 = 1 2 ⇒ RV V UU U + 2 2 = 12 2 + = 3 2 ⇒ AB V U U 2 = 3 2 (1) Mặt khác: AC AB U U = R RR RRR V V + + 2 )( = V V RR RR + + 2 = 4 3 ⇒ 3 7 AB AC AB U U U = + ⇒ 1V AB U U = 7 3 ⇒ 14 AB U = 7 3 (2) Từ (1) và (2) suy ra: U AB = 6 (V) và U V2 = 3 2 U AB = 4 (V) 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ 0, 25đ Câu 5. (2,0 điểm) - A C R r R V 2 V 1 R B + I I 1 I 2 Đáp án Điểm Gọi O và O' là hai vị trí quang tâm trên trục chính OO' = 15cm Theo tính chất thuận nghịch ánh sáng. Ta có: A 1 O = O'A 2 A 1 O + OO' + O'A 2 = 45(cm) => A 1 O = O'A 2 = 15(cm) 1 1 1 1 1 1 1 1 ' ' ' ' ' (1) ' ' ' ' ' ' F O IO f IO F IO F B A F A B A f OA B A ∆ ∆ ⇒ = ⇒ = + : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ' ' (2) ' ' ' OA B A OB A OB A OA B A ∆ ∆ ⇒ =: Từ (1) và (2) 1 1 1 1 1 1 15 15 (*) ' ' ' ' ' ' f IO f IO f OA OA B A f B A − ⇒ = = ⇔ = + 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ' ' (3) ' ' ' OA B A OB A OB A OA B A ∆ ∆ ⇒ =: ' 2 2 2 2 2 2 2 2 ' (4) ' ' ' ' ' ' OF IO f IO IOF B A F A F B A A O f B A ∆ ⇒ = ⇒ = − : Từ (3) và (4) 2 2 2 2 2 2 30 30 (**) ' ' ' ' ' ' f IO f IO A O A O f B A f B A − ⇒ = = ⇔ = − Chia vế với vế của (*) và (**)ta có: 1 1 2 2 15 30 : : ' ' ' ' f f IO IO f f B A B A − − = 15 1 2 30 30 3 60 20( ) 30 2 f f f f f cm f − ⇒ = ⇔ − = − ⇔ = ⇒ = − Vậy tiêu cự của thấu kính là 20cm. (Học sinh nào làm theo công thức thấu kính và có chứng minh công thức thì vẫn cho điểm tối ta nếu đáp ứng được các yêu cầu của đề bài). 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 O A 1 B 1 B 2 A 2 F ' O ' A 1 ' B 1 ' B 2 ' A 2 ' I F . SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI – NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút Ng y thi 20 à tháng 6 năm 2012 (Đề gồm:. V 1 R B + SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI–NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi 20 tháng 6 năm 2012 (Đáp án. hình vẽ (hình 2). Biết U = 15 V, R = 15r. Các vôn kế giống nhau, điện trở của dây nối không đáng kể. Vôn kế V 1 chỉ 14 V. Tìm số chỉ của vôn kế V 2 ? Câu 5. (2,0 điểm) Hai vật nhỏ A 1 B 1