SỞ GD&ĐT NGHỆ AN Đề thi thức KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU NĂM HỌC 2011 - 2012 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1.(4,5 điểm) Hai tàu chuyển động đường thẳng với vận tốc không đổi v, hướng tới gặp Kích thước tàu nhỏ so với khoảng cách chúng Khi hai tàu cách khoảng L Hải Âu từ tàu A bay với vận tốc u ( với u > v) đến gặp tàu B (lần gặp 1), tới tàu B bay lại tàu A (lần gặp 2), tới tàu A bay lại tàu B (lần gặp ) … a Tính tổng quãng đường Hải Âu bay hai tàu cách khoảng l < L b Hãy lập biểu thức tính tổng quãng đường Hải Âu bay gặp tàu lần thứ n Câu 2.(4 điểm) Trong bình cách nhiệt chứa hỗn hợp nước nước đá OoC Qua thành bên bình, người ta đưa vào đồng có lớp cách nhiệt bao quanh Một đầu tiếp xúc với nước đá, đầu nhúng nước sôi áp suất khí Sau thời gian Tđ = 15 phút nước đá bình tan hết Nếu thay đồng thép có tiết diện khác chiều dài với đồng nước đá bình tan hết sau thời gian Tt = 48 phút Cho hai nối tiếp với hình nhiệt độ t điểm tiếp xúc thời gian T để nước đá tan hết bao nhiêu? Xét trường hợp: a Đầu đồng tiếp xúc với nước sôi b Đầu thép tiếp xúc với nước sôi Cho biết với chiều dài tiết diện xác định nhiệt lượng truyền qua kim loại đơn vị thời gian phụ Thép thuộc vào vật liệu làm hiệu nhiệt độ đầu Câu 3.(3,5 điểm) Khi mắc bếp điện có hiệu điện định mức U0 vào hai điểm M,N hình công suất tiêu thụ bếp công suất tiêu thụ định mức bếp Giữa hai điểm A,B có hiệu điện không đổi U0 Bỏ qua thay đổi điện trở theo nhiệt độ a Hỏi mắc song song hai bếp điện vào hai điểm M,N tổng công suất tỏa nhiệt hai bếp gấp lần công suất định mức bếp? b Ta mắc song song bếp điện vào hai điểm M,N để tổng công suất tỏa nhiệt bếp lớn nhất? Câu 4.( 4,5 điểm) Cho mạch điện hình Biết R3 = 20, hiệu điện hai điểm A B U = 22V; Rx biến trở Điện trở vôn kế V1 V2 lớn, điện trở ampe kế A dây nối không đáng kể a Khi điều chỉnh Rx = Rxo = 20 số vôn kế V1 gấp 1,2 lần số vôn kế V2 ampe kế A 0,1A Hãy tìm công suất tiêu thụ đoạn mạch AB giá trị điện trở R1 R2 b Nếu ta điều chỉnh giảm liên tục giá trị biến trở Rx từ Rxo đến công suất tiêu thụ Rx thay đổi nào? c Rx có giá trị nằm khoảng để dòng điện qua ampe kế A có chiều từ C đến D? Đồng (Hình 1) + r A M U0 N -B (Hình 2) R1 A + R3 C A V1 V2 Rx R2 D (Hình 3) B - Câu 5.(3,5 điểm) Hai điểm sáng S1 S2 nằm trục hai bên thấu kính hội tụ cách thấu kính 9cm 18cm Khi ảnh S1 S2 qua thấu kính trùng Vẽ hình giải thích tạo ảnh từ hình vẽ tính tiêu cự thấu kính ………………….Hết………………… Họ tên thí sinh: Số báo danh: SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU NĂM HỌC 2011-2012 HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ (Hướng dẫn biểu điểm chấm gồm 05 trang) -Câu Nội dung Ý a b Điểm + Thời gian hai tàu từ cách khoảng L đến cách Ll khoảng l là: t 2v + Tổng quãng đường Hải Âu bay đến hai tàu cách Ll khoảng l là: S ut u 2v + Gọi B1, B2, A1, A2 vị trí Hải Âu gặp tàu B tàu A lần 1, lần 2,… + Lần gặp thứ nhất: L - Thời gian Hải âu bay từ tàu A tới gặp tàu B B1 là: t1 uv A1 A a1 B2 0,5 1,0 0,25 B1 b1 B AB1 = ut1 - Lúc tàu A đến a1: Aa1 = vt1 a1B1 = AB1 – Aa1 = ( u – v )t1 + Lần gặp thứ 2: - Thời gian Hải âu bay từ B1 đến gặp tàu A A1: a B (u v) t u v t2 1 t1 (1) uv uv t2 u v + Lần gặp thứ 3: - Thời gian Hải âu bay B1 A1 tàu B khoảng: B1b1 vt2 b1 A1 A1B1 B1b1 t2 (u v) - Thời gian hải âu bay từ A1 đến B2 : t u v bA u v t3 1 t2 3 (2) uv uv t2 u v t t + Từ (1) (2) t1 t2 + Tổng quát ta có thời gian tuân theo qui luật: t t t3 t u v u v n t2 t1 t1 t2 t4 tn 1 u v u v 0,5 0,5 0,5 0,5 u v u v t2 t1 uv uv t3 0,25 n 1 u v tn t1 uv Tổng quãng đường Hải Âu bay được: 0,5 n 1 u v u v S S1 S2 Sn = u(t1 t2 tn ) ut1 1 u v u v n 1 L u v u v u 1 u v u v u v +Gọi Q nhiệt lượng truyền từ nước sôi qua để nước đá tan hết Ta có phương trình: Q= kd (t2 - t1)Td = kt (t2 - t1) Td Ở kd kt hệ số tỷ lệ ứng với đồng thép, nhiệt độ nước sôi là: t2=100oC nhiệt độ nước đá là: t1=00C k T Suy ra: d t 3, kt Td +Khi mắc nối tiếp hai lượng nhiệt truyền qua giây Trường hợp 1: + Khi đầu đồng tiếp xúc với nước sôi ta có: t t kd (t2 - t) = kt (t - t2) t= = 76,20C 1 + Và ta có: t t Q=kd (t2 - t1) Tđ = kd ( t2 - t) T Suy ra: T Td 63 phút t2 t Trường hợp 2: + Khi thép tiếp xúc với nước sôi: t t kt (t2 - t) = kđ (t - t1) t = = 23,80C 1 + Và ta có: Q = kd (t2 - t1) Td = kt (t2 - t)T t t Suy ra: T Td 63 phút t2 t 0,5 Gọi điện trở bếp R, Iđm cường độ định mức bếp + Khi mắc bếp: Pt I 2R I dm (1) Suy I = Pdm I dm R Mặt khác ta có: U= I(R + r) = Idm R (2) Từ (1) (2) suy ra: r = R 1 0,5 0,5 0,5 0,75 0,75 0,5 0,5 a + Khi mắc bếp song song: điện trở tương đương bếp là: R1 = - Cường độ dòng điện mạch chính: U U U I1 = r R1 R 1 R 1 R 5 2 -Công suất tiêu thụ bếp: 0,5 R 0,5 P1 = I R1 b P1 Pdm 2 R U2 R 2 2 R 1 2 2 1, 41 lần 1 2 U + Công suất tỏa nhiệt bếp: U Rtd U2 P = I Rtd = 2 Rtd r r Rtd R td Áp dụng bất đẳng thức Côsi ta có Pmax khi: Rtd = r = R 1 - Giả sử có n bếp mắc song song có điện trở tương là: R Rtd = R 1 n = 10,47… n Do n số nguyên nên công suất cực đại nằm lân cận giá trị Pmax ứng với giá trị n=10 n=11 R +Nếu n = 10 suy ra: Rtd = công suất tiêu thụ bếp là: 10 P10 2,61778 Pdm R + Nếu n = 11 suy ra: Rtd = công suất tiêu thụ bếp : 11 P11 2,61775 Pdm 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25 + Do: P10 P11 nên để công suất tiêu thụ bếp cực đại cần mắc 10 bếp song song a - Gọi số Vôn kế V1 V2 U1 U2 ta có: RR R12 U1 1, (1) R3 X X 10 (2) , RAB= R12 + R3X (3) R3 X U R3 RX 0,5 Từ (1), (2) (3) suy ra: R12 = 12 RAB = 22 U2 22W RAB P 22 1 A - Cường độ dòng điện mạch là: I = U 22 I Suy ra: I3 = Ix = = 0,5 (A) - Nếu dòng điện qua A có chiều từ C đến D thì: I1=IA + I3=0,6A (4) I 2= IX - IA = 0,4A (5) Từ (4) (5) suy ra: U U R1 20 R2 30 I1 I2 - Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB là: P 0,5 0,5 b - Nếu dòng điện qua A có chiều từ D đến C tính đối xứng nên ta có: R1=30 R2=20 U2 - Công suất tiêu thụ RX biến trở thay đổi giá trị là: PX X (6) Rx R U - Mặt khác ta lại có: X X (7) U RAB RR 20RX 240 32RX R3 X X () (8) ; RAB R12 R3 X (9) R3 RX 20 RX 20 RX - Từ (6), (7) (8) suy ra: PX 4402 RX 4402 (240 32 RX ) 2402 32 RX 240.32 RX 0,5 0,5 0,5 2402 322 RX RX 7,5 RX Vậy ta thấy giảm liên tục giá trị Rx từ Rx0 = 20 đến RX = 7,5 công suất tỏa nhiệt RX tăng liên tục tới giá trị cực đại 0,5 sau giảm liên tục giá trị R X từ Rx = 7,5 đến công suất lại giảm liên tục đến Ta tìm thấy PX lớn : - c * Trường hợp: R1 =30 : Cường độ dòng điện qua ampe kế có độ lớn là: IR I R U U R12 R3 x U IA = I1 I3 12 x = R1 R3 R1 R3 R12 R3 x R1 R3 R R Với: R3x = x R3 Rx 0,5 330 24, 75.Rx 450 60 Rx + Để dòng điện qua ampe ke có chiều từ C đến D thì: 40 330 24,75Rx > R 450 60Rx * Xét trường hợp R1 = 20 : 330 11Rx Tương tự ta có: IA = 300 40 Rx + Để dòng điện qua ampe ke có chiều từ C đến D thì: 330 11Rx suy ra: R 30 300 40Rx Thay số ta có biểu thức: IA = 0,5 + Vẽ hình giải thích vẽ vậy: - Hai ảnh trùng với nên ảnh ảnh thật ảnh ảo - S1O < S2O nên ảnh S1 ảnh ảo, ảnh S2 ảnh thật I M S F 0,5 N S1 O ’ F S2 +Từ hình vẽ ta có: SS SI SO (1) S1I // ON SO SN SO SO SI SO (2) OI//NF’ ' SF SN SO f SO SO * f SO 9( SO f ) (3) +Từ(1) (2) SO SO f f SO SM +Tương tự S2I//OM: (4) SS2 SI SF MS (5) MF//OI: SO SI SO SF SO f SO f +Từ (4) (5) SS2 SO SO SO 18 18 f SO 18(SO f ) + Từ (3) (6) ta có : (SO + f) = 18 (SO – f) 3f = SO 3f f 12cm Thay SO vào * ta có: 4f f Ghi chú: + Tất toán giải theo cách khác mà cho điểm tối đa + Một lần thiếu đơn vị trừ 0,25đ, lần trở lên thi trừ tối đa 0,5đ 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5