A B Đ r SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2009 – 2010 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 05 câu trong 01 trang) Câu 1. (2,0 điểm) Để chuẩn bị cho Hội trại chào mừng 50 năm ngày thành lập trường THPT chuyên Lương Văn Tụy – Ninh Bình, bạn Nam đã tự thiết kế hệ thống đèn trang trí cho lớp mình. Trước tiên, bạn đánh dấu 50 điểm phân biệt trên một vòng tròn tượng trưng cho 50 khóa học, rồi đánh số liên tiếp từ 1 đến 50 theo một chiều nhất định. Sau đó bạn dùng 50 đèn giống nhau, mỗi chiếc có điện trở R = 50Ω mắc vào 50 điểm trên để tạo thành mạch kín sao cho giữa hai điểm liên tiếp kề nhau có một đèn. Coi điện trở các đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ. 1) Bằng phép đo, bạn Nam xác định được điện trở tương đương giữa điểm 1 và điểm k (1 < k ≤ 50) là R 1,k = 504Ω. Tìm điểm k. 2) Xác định điểm k sao cho điện trở tương đương R 1,k lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó. 3) Mắc thêm các đèn cùng loại với các đèn ở trên vào mạch sao cho giữa hai điểm bất kì được nối với nhau bằng một đèn. Tính điện trở tương đương R 1,50 giữa điểm 1 và điểm 50. Câu 2. (2,5 điểm) 1) Một quả cầu đặc (quả cầu 1) có thể tích V = 100cm 3 được thả vào trong một bể nước đủ rộng. Người ta thấy quả cầu chìm 25% thể tích của nó trong nước và không chạm đáy bể. Tìm khối lượng của quả cầu. Cho khối lượng riêng của nước là D = 1000kg/m 3 . 2) Người ta nối quả cầu trên với quả cầu đặc khác (quả cầu 2) có cùng kích thước bằng một sợi dây nhẹ không co dãn rồi thả cả hai quả vào bể nước. Quả cầu 2 bị chìm hoàn toàn (không chạm đáy bể) đồng thời quả cầu 1 bị chìm một nửa trong nước. a) Tìm khối lượng riêng của quả cầu 2 và lực mà sợi dây tác dụng lên nó. b) Người ta đổ dầu từ từ vào bể cho đến khi phần thể tích V x của quả cầu 1 chìm trong dầu bằng phần thể tích của nó chìm trong nước. Tìm V x biết khối lượng riêng của dầu D d = 800kg/m 3 . Câu 3. (1,0 điểm) Một thanh thẳng được tạo nên từ 3 mẩu hình trụ tròn có kích thước giống nhau, khối lượng riêng lần lượt là D 1 = 7,3g/cm 3 ; D 2 = 1,8g/cm 3 và D 3 = 8,9g/cm 3 . Nhiệt dung riêng của 3 mẩu lần lượt là c 1 = 230J/kg.độ; c 2 = 1300J/kg.độ và c 3 = 460J/kg.độ. Tính nhiệt dung riêng của cả thanh. Câu 4. (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: U AB = 12V; r = 6Ω. Đèn Đ ghi 9V–9W. Cho rằng điện trở của đèn không thay đổi theo nhiệt độ. 1) Nhận xét về độ sáng của đèn và giải thích. 2) Người ta mắc thêm một điện trở R x nối tiếp hoặc song song với điện trở r. Nêu cách mắc và tính giá trị của R x để: a) Đèn sáng bình thường. b) Công suất tiêu thụ của nhóm điện trở r và R x lớn nhất. Tính công suất lớn nhất đó. Câu 5. (2,5 điểm) Một vật AB có dạng một đoạn thẳng đặt trước và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A trên trục chính) cho ảnh thật A 1 B 1 . Dịch chuyển vật AB một đoạn a dọc theo trục chính của thấu kính thì thu được ảnh ảo A 2 B 2 . 1) Vật AB dịch chuyển lại gần hay ra xa thấu kính? Giải thích. 2) Dựng (vẽ) ảnh trong hai trường hợp trên (không cần nêu cách dựng). 3) Biết tiêu cự của thấu kính f = 20cm; đoạn dịch chuyển a = 15cm; ảnh A 1 B 1 cao 1,2cm; ảnh A 2 B 2 cao 2,4cm. Dựa trên các hình vẽ và các phép toán hình học, hãy xác định: a) Khoảng cách từ vật AB đến thấu kính trước khi dịch chuyển. b) Chiều cao của vật AB. HẾT Họ và tên thí sinh:………………………………………………; Số báo danh:…………………………. Họ và tên, chữ kí: Giám thị số 1:…………………… ; Giám thị số 2:……………………………. ĐỀ CHÍNH THỨC + - F A1 F A2 T 2 T 1 P 2 P 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2009 – 2010 Môn: VẬT LÝ Nội dung Điểm Bài 1. (2,0 điểm) 1. a. Mạch gồm k -1 điện trở R mắc song song với 50 – (k – 1) điện trở. → R 1,k = ( 1)(51 ) 50 k k R − − = ( 1)(51 )k k− − = 504Ω → k = 15 hoặc k = 37. 2. Theo BĐT Côsi: ( 1)(51 )k k− − ≤ 2 ( 1) (51 ) 2 k k− + − ÷ = 625 → R 1,k ≤ 625Ω Vậy R 1,k max = 625Ω ↔ ( 1) (51 )k k− = − ↔ k = 26 Cách khác: ( 1)(51 )k k− − = - k 2 + 52k – 676 + 625 = - (k – 26) 2 + 625 ≤ 625 3. Do tính đối xứng, từ các điểm 2, 3, 4, … , 49 có một điện trở R nối với điểm 1 và một điện trở R nối với điểm 50 → Điện thế V 2 = V 3 = … = V 49 . → Có thể bỏ qua các điện trở nối giữa các điểm này (hoặc chập các điểm này làm một!). Từ 2 đến 49 có 48 điểm, tức là có 48 nhánh giống nhau gồm 2 điện trở R mắc nối tiếp và 1 nhánh chỉ có 1 điện trở R. Điện trở tương đương của 48 nhánh 2R song song là: R * = 2 48 24 R R = → R 1,50 = . 24 24 R R R R + = 25 R = 2Ω 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 2. (2,5 điểm) 1. Điều kiện cân bằng: F A = P 1 → 10.D.0,25.V = m 1 .10 → m 1 = 1000.0,25.100.10 -6 = 0,025kg 2. a) * Lực tác dụng lên quả cầu 1: P 1 , T 1 và F A1 Lực tác dụng lên quả cầu 1: P 2 , T 2 và F A2 Điều kiện cân bằng: F A1 = T 1 + P 1 (1) F A2 + T 2 = P 2 (2) Trong đó: T 1 = T 2 = T; (1) + (2) → F A1 + F A2 = P 1 + P 2 → 10.D.V + 10.D. 2 V = 10.D 1 .V + 10.D 2 .V → D 2 = 1,5D – D 1 = 15D - 1 m V = 1250kg/m 3 * (1) → T = - P 1 + F A1 = - 10.D 1 .V + 10.D.0,5.V = 0,75N 0,25 0,25 Vẽ hình biểu diễn lực 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 b) Lực tác dụng lên quả cầu 1: F’ A1 , F’’ A1 , T’ 1 và P 1 (F’ A1 : lực đẩy Ác-si-mét do dầu tác dụng lên quả cầu 1) Lực tác dụng lên quả cầu 2: F A2 , T’ 2 và P 2 Điều kiện cân bằng: F’ A1 + F’’ A1 = T’ 1 + P 1 (3) F A2 + T’ 2 = P 2 (4) (3) + (4) → F’ A1 + F’’ A1 + F A2 = P 1 + P 2 → 10.D d .V x + 10.D.V x + 10.D.V = 10.(D 1 + D 2 ).V → V x = 1 2 d D D D D D + − + .V = 5 13 V ≈ 34,5cm 3 . Có thể lập luận cách khác: * Hợp lực Ác-si-mét tác dụng lên hệ: F A = F A1 + F A2 = 1,5.D.V.10 Trọng lượng của hệ: P = 10.(m 1 + m 2 ) Hệ nằm cân bằng: F A = P → D 2 = 1250kg/m 3 . * Giả sử sợi dây bị cắt tại 1 điểm A. Để quả cầu 2 vẫn nằm yên như cũ ta phải tác dụng vào A lực T thẳng đứng lên trên sao cho: T + F A2 = P 2 . T gọi là lực căng của sợi dây tại A…… 0,25 0,25 0,25 Bài 3. (1,0 điểm) 1. Gọi S và h lần lượt là tiết diện và chiều cao của mỗi mẩu. - Nhiệt lượng cần cung cấp cho thanh để nhiệt độ tăng thêm ∆t 0 C là: Q = c 1 (D 1 Sh)∆t + c 2 (D 2 Sh)∆t + c 3 (D 3 Sh)∆t = Sh∆t(c 1 D 1 + c 2 D 2 + c 3 D 3 ) - Khối lượng của thanh là: m = D 1 Sh + D 2 Sh + D 3 Sh = Sh(D 1 + D 2 + D 3 ) - Nhiệt dung riêng của thanh: c = tm Q ∆ = 321 332211 DDD DcDcDc ++ ++ ≈ 450,7J/kg.độ 0,25 0,25 0,5 Bài 4. (2,0 điểm) 1. Điện trở của đèn R = dm dm P U 2 = 9Ω; R td = R + r = 15Ω → I = td R U = 0,8A I dm = dm dm U P = 1A > I → đèn sáng yếu. 2. a) Gọi R’ là điện trở tương đương đoạn mạch r và R x . Đèn sáng bình thường nên U AC = U dm = 9V → U CB = 12 – 9 = 3V. I = I dm = 1A → R’ = I U CB = 3Ω. R’ < r → phải mắc R x song song r và R x = 6Ω b) I = ' U R R+ → 'R P = I 2 .R ’ = 2 2 . ' ( ') U R R R+ = 2 2 ( ') ' U R R R + 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 A B Đ R’ C . 2 R ( + R') R' ≥ 4R → 'R P ≤ 2 U 4R = 4W; Dấu “=” xảy ra ↔ R’ = R = 9Ω R’ > r → R x nối tiếp r và R x = 3Ω thì công suất đoạn r, R x lớn nhất bằng 4W 0,25 0,25 Bài 5. (2,5 điểm) 1. Thấu kính hội tụ cho ảnh thật khi vật nằm ngoài khoảng tiêu cự (d > f), cho ảnh ảo khi vật nằm trong khoảng tiêu cự (d < f) → phải dịch chuyển vật lại gần thấu kính. 2. 3. a. Hình 1: OI = A 1 B 1 ; ∆FOI ~ ∆FAB: AF OF AB OI = → AB BA 11 = fd f − 1 = 20 20 1 −d (1) Hình 2: OJ = A 2 B 2 ; ∆FOJ ~ ∆FAB: AF OF AB OJ = → AB BA 22 = 2 df f − Mà d 2 = d 1 – a (cm) → AB BA 22 = adf f +− 1 = 1 35 20 d− (2) Chia (2) cho (1): 11 22 BA BA = 1 1 35 20 d d − − = 2 → d 1 = 30cm b. (1) → AB = A 1 B 1 . 20 20 1 −d = 0,6cm 0,5 Mỗi hình vẽ đúng 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 * Lưu ý: - Học sinh giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. - Biểu điểm của từng ý có thể thay đổi nhưng phải được sự đồng ý của toàn bộ tổ chấm. - Câu 2 bài 5: Học sinh có thể vẽ trên hai hình hoặc trên cùng một hình. B A A 1 B 1 O F I Hình 1 A B B 2 A 2 O F J Hình 2 . TẠO TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 20 09 – 2 010 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 05 câu trong 01. 2:……………………………. ĐỀ CHÍNH THỨC + - F A1 F A2 T 2 T 1 P 2 P 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 20 09 – 2 010 Môn: VẬT LÝ. + F A2 = P 1 + P 2 → 10. D.V + 10. D. 2 V = 10. D 1 .V + 10. D 2 .V → D 2 = 1,5D – D 1 = 15D - 1 m V = 1250kg/m 3 * (1) → T = - P 1 + F A1 = - 10. D 1 .V + 10. D.0,5.V = 0,75N 0,25 0,25 Vẽ