Đề thi tuyển sinh lớp 10 môn Vật lý chuyên Nguyễn Trãi Hải Dương năm học 2013 - 2014(có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI - NĂM HỌC 2013- 2014 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (Đề gồm: 01 trang) Câu 1 : ( 2,0 điểm) Ba người đi xe đạp đều xuất phát từ A về B trên đoạn đường thẳng AB. Người thứ nhất đi với vận tốc là v 1 = 10 km/h. Người thứ hai xuất phát sau người thứ nhất 30 phút và đi với vận tốc v 2 = 20 km/h. Người thứ ba xuất phát sau người thứ hai 10 phút. a) Hỏi người thứ 2 gặp người thứ 1 cách vị trí xuất phát bao xa? b) Sau khi gặp người thứ nhất, người thứ ba đi thêm 40 phút nữa thì sẽ cách đều người thứ nhất và người thứ hai. Tìm vận tốc người thứ ba. Giả thiết chuyển động của ba người đều là những chuyển động thẳng đều. Câu 2: ( 2,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: Biết U AB = 10V không đổi, vôn kế có điện trở rất lớn. R 1 = 4Ω; R 2 = 8Ω ; R 3 = 10Ω; R 4 là một biến trở đủ lớn. a) Biết vôn kế chỉ 0V. Tính R 4 . b) Biết U CD = 2V. Tính R 4 . c) Thay vôn kế bằng ampe kế có điện trở không đáng kể, dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D. Tính R 4 để số chỉ của ampe kế là 400 mA. Câu 3: (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Cho R 1 = 45Ω; R 2 = 90Ω; R 3 = 15Ω; R 4 là một điện trở thay đổi được. Hiệu điện thế U AB không đổi. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của khóa K. a) Khóa K mở, điều chỉnh R 4 = 24Ω thì ampe kế chỉ 0,9A. Tính hiệu điện thế U AB . b) Điều chỉnh R 4 đến một giá trị sao cho dù đóng hay mở khóa K thì số chỉ của ampe kế vẫn không đổi. Xác định giá trị R 4 lúc này. Câu 4: (1,5 điểm) Hai bình nhiệt lượng kế mỗi bình chứa 200g nước, bình A ở nhiệt độ 60 0 C, bình B ở nhiệt độ 100 0 C. Từ bình B người ta lấy ra 50g nước rồi đổ vào bình A rồi quấy đều . Sau đó lại lấy 50g nước từ bình A đổ trở lại bình B và quấy đều . Coi một lần đổ qua và đổ trở lại tính là một lần. Hỏi phải đổ qua đổ lại bao nhiêu lần cùng một lượng nước 50g để hiệu nhiệt độ giữa hai bình nhỏ hơn 2 0 C ? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với bình và môi trường . Câu 5: ( 2,0 điểm) Đặt vật sáng AB dạng mũi tên trước một thấu kính cho A’B’ = 4 5 AB, khi dịch chuyển AB theo phương trục chính một khoảng 9cm thì cho ảnh A”B” = 5 4 AB. Biết AB vuông góc với trục chính của thấu kính A nằm trên trục chính của thấu kính và tiêu cự f > 15cm. a) Thấu kính trên là thấu kính gì? Vì sao? b) Hãy 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: ………………… C D A B R 1 R 2 R 3 R 4 V ĐỀ CHÍNH THỨC A(+) R 2 A R 1 • R 4 R 3 • C D B(- ) K SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI - NĂM HỌC 2013- 2014 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (Đề gồm: 01 trang) I) HƯỚNG DẪN CHUNG. +) Thí sinh làm bài theo cách riêng nhưng đáp ứng được yêu cầu cơ bản vẫn cho đủ số điểm. +) Việc chi tiết hóa điểm số (nếu có) so với biểu điểm phải đảm bảo không sai lệch so với hướng dẫn chấm đã được thống nhất trong hội 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: (2,0đ) a) (0,75đ) Sau khi người 2 bắt đầu xuất phát, người 1 đi được quãng đường: l = 10. 1 2 = 5 km. Quãng đường người 1 đi được là : s 1 = 5 + v 1 .t Quãng đường người 2 đi được là : s 2 = v 2 .t Khi người 2 gặp người 1, ta có : s 1 = s 2 ; 0,5t h⇒ = ; Vây, người 2 gặp người 1 cách vị trí xuất phát là: 10km. b) (1,25đ) *) Khi người thứ ba xuất phát thì người thứ nhất đã đi được: l 1 = v 1 t 01 = 1 1 20 10.( ) 2 6 3 km+ = ; người thứ hai đi được: l 2 = v 2 t 02 = 1 10 20. 6 3 km= ; *) Khi đó quãng đường chuyển động của người thứ 1, người thứ 2, người thứ 3: 1 20 10 3 s t= + ; 2 10 20 3 s t= + ; 3 3 s v t= ; Khi người thứ 3 gặp người thứ 1, ta có: s 3 = s 1 ; 3 20 (1) 3( 10) t v ⇒ = − ; *) Sau 40 phút tiếp thì quãng đường chuyển động của người thứ 1, người thứ 2, người thứ 3 lần lượt là: , 1 20 2 40 10( ) 10 3 3 3 s t t= + + = + ; , 2 10 2 20( ) 3 3 s t= + + ; , 3 3 2 ( ) 3 s v t= + Theo giả thiết, ta có: , , , 3 1 2 3 3 90 6 2 ; (2) 4 90 v s s s t v − + = ⇒ = − Từ (1) và (2), ta có: 2 3 3 4 90 300 0v v− + = ; Giải phương trình được nghiệm: v 3 = 18,43 km/h và v 3 = 4,069 km/h) ( loại, vì người thứ 3 đuổi kịp người thứ 1 nên v 3 > v 1 ) Vậy, vận tốc của người thứ 3 là : v 3 = 18,43 km/h. 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ ĐÁP ÁN Câu 2: (2,5đ) a) (0,5đ) Do U CD = 0V; Học sinh lập luận chỉ ra mạch cầu cân bằng, từ đó suy ra: 1 2 4 3 4 ; 20 R R R R R = ⇒ = Ω b) (1,0đ) Khi vôn kế chỉ U CD = 2V ; Do điện trở vôn kế vô cùng lớn, nên: 1 2 1 2 10 5 4 8 6 AB U I I A R R = = = = + + I 3 = I 4 ; Mặt khác I 1 .R 1 + U CD = I 3 R 3 ; 3 8 15 I A⇒ = và I 3 .R 3 + I 4 .R 4 = U AB => 3 3 4 4 . 8,75 AB U I R R I − = = Ω c) (1,0đ) I A = 0,4A; R A = 0, chập hai điểm C và D; Dòng điện có chiều đi từ C đến D ta có: I 1 = I a + I 2 = 0,4 + I 2 ; Ta có: I 1 .R 1 + I 2 .R 2 = U AB => 4.I 1 + 8I 2 = 10V; => 4.(0,4+ I 2 ) + 8.I 2 = 10 => I 2 = 0,7 A ; I 1 = 1,1 A . Ta có: U AC = I 1 .R 1 = I 3 .R 3 ; => I 3 = 0,44A; => I 4 = I 3 + I a = 0,84A Mà: U CB = I 2 .R 2 = I 4 .R 4 ; => 4 20 3 R = Ω . 0,25 đ 0,25 đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ I 4 V 1 V D C I 1 I 3 I 2 I a V 1 V R 1 R 2 R 3 R 4 A B V Câu 4: (1,5đ) Gọi nhiệt độ ban đầu của bình B là t b và của bình A là t a . Gọi t 1 là nhiệt độ của bình A khi rót vào nó một khối lượng nước nóng là m∆ (lần đổ đi). Khi đó : cm(t 1 -t e ) = c m∆ (t n -t 1 ) Câu 3: (2,0 đ) a) (0,75đ) Tính hiệu điện thế U AB 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Trong đó; m là khối lượng nước ban đầu trong các bình, c là nhiệt dung riêng của nước. Từ đó suy ra: t 1 = 1 1 b b a mt mt kt t m m k + ∆ + = + ∆ + ; trong đó k = 1 m m ∆ < Gọi t 2 là nhiệt độ ổn định của bình B sau khi đổ vào nó khối lượng nước m ∆ lấy từ bình A (lần đổ về). Ta có: c(m- m ∆ ).(t n - t 2 ) = c m ∆ (t 2 - t 1 ) => t 2 = 1 1 ( ) (1 ) 1 b a b b m m t mt kt t kt k t m k − ∆ + ∆ + = + − = + Vậy, sau một lần đổ đi đổ lại, hiệu nhiệt độ 2 bình là: ( ) b a 2 1 b a t – t 1 t t t – t ( ) 1 1 1 k k k k − − = = + + − Để nhận được hiệu nhiệt độ trong 2 bình (t 4 - t 3 ) sau lần đổ đi đổ lại thứ 2, trong công thức trên phải thay t n thành t 2 và t e thành t 1 tức là: b a 2 1 4 3 2 t – t t – t t t = 1 1 1 1 k k k k − = + +    ÷ − −   Như vậy: Cứ mỗi lần đổ đi đổ lại, hiệu nhiệt độ 2 bình sẽ giảm ( 1 1 k k + − ) lần. Sau n lần đổ đi đổ lại thì hiệu nhiệt độ hai bình là: b a ( ) ( ) t – t t t = 1 1 b n a n n k k − +    ÷ −   Trong trường hợp của ta : t b – t a = 40 0 C; m ∆ = 50g; m = 200g => k = 0,25 và 1 5 1 3 k k + = − Với n = 6 thì 0 0 0 b a ( ) ( ) 6 t – t 40 t t = 1,866 2 1 5 1 3 b n a n n k k − = ≈ < +      ÷  ÷ −     Vậy, sau 6 lần đổ đi và đổ trở lại thì hiệu nhiệt độ 2 bình nhỏ hơn 2 0 . 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 5: (2đ) a) Khi dịch chuyển AB cho ảnh 5 " " 4 A B AB AB= > . Thấu kính cho ảnh lớn hơn vật là thấu kính hội tụ (vì vật AB là vật thật). 0,5đ b) Vật AB cho ảnh A’B’ nhỏ hơn vật nên ở vị trí này AB nằm ngoài khoảng 2f. Ta vẽ đươc như hình 1. 0,25đ Do f > 15cm, mà khi ta dịch vật một đoạn 9cm < f , do đó AB phải nằm trong khoảng từ f đến 2f. Ta được hình vẽ thứ 2. 0,25đ Xét hình 1 AF AB 5 ΔABF ΔOMF = AF= f OF OM 4 ⇒ ⇒: Xét hình 2 AF AB 4 ΔABF ΔONF = AF= f OF ON 5 ⇒ ⇒: Vì AB dịch 2cm nên ta có: 5 4 9 ; 20( ) 4 5 f f cm f cm− = ⇒ = 0,25đ 0,25đ 0,5đ ……… …… …… ……HẾT……………………… . TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI - NĂM HỌC 201 3- 2014 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (Đề gồm: 01 trang) Câu 1 : ( 2,0 điểm) Ba người đi xe đạp đều xuất. VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI DƯƠNG NGUYỄN TRÃI - NĂM HỌC 201 3- 2014 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (Đề gồm: 01 trang) I) HƯỚNG DẪN CHUNG. +) Thí sinh làm bài theo. " 4 A B AB AB= > . Thấu kính cho ảnh lớn hơn vật là thấu kính hội tụ (vì vật AB là vật thật). 0,5đ b) Vật AB cho ảnh A’B’ nhỏ hơn vật nên ở vị trí này AB nằm ngoài khoảng 2f. Ta vẽ đươc