Hiệu điện thế của nguồn là U1 không đổi.. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTHANH HÓA ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC KÌ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN Năm học 2009-2010 Môn thi: Vật lý HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA
-ĐỀ CHÍNH THỨC
(đề thi gồm 5 câu, 1 trang)
KÌ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN
Năm học 2009-2010
-Môn thi: Vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi)
Ngày thi: 19/6/2009
Câu 1: (1,5 điểm) Một máy biến thế đang hoạt động ở chế độ hạ thế Hiệu điện thế của nguồn là U1 không đổi Ban đầu, các cuộn sơ cấp và thứ cấp có số vòng dây là N1 và N2 Người ta giảm bớt cùng một số vòng dây n ở cả hai cuộn (n<N1; N2) Hỏi hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp sẽ tăng hay giảm so với lúc đầu?
Câu2 (2,0điểm): Một thiết bị kỹ thuật điện gồm một ống kim loại
có dạng hình trụ được nối với đoạn dây dẫn EF bên ngoài, điểm F
tiếp với đất, ống bị thắt ở đoạn BC Một hạt điện tích dương q
chuyển động dọc theo trục của ống theo chiều mũi tên (hình vẽ1).
a) Quá trình chuyển động của hạt điện tích q qua ống diễn ra như
thế nào? Tại sao?
b) Xác định chiều dòng điện chạy trong đoạn dây EF khi điện
tích q chạy qua ống
Câu3 (1,5điểm): Một thí nghiệm điện từ gồm một nam châm
thẳng được nối vào sợi dây bền, mảnh, đầu O cố định Nam châm
dao động tự do không ma sát trong một mặt phẳng thẳng đứng,
phía dưới điểm thấp nhất C có đặt ống dây kín L (hình vẽ 2) Khi
nam châm dao động từ vị trí A đến vị trí B và ngược lại quanh vị
trí C thì chiều dòng điện xuất hiện trong ống dây L như thế nào?
Câu4 (2,0điểm): Thấu kính hội tụ có các tiêu điểm F và F’ Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của thấu kính sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm thấu kính một khoảng OA= a, qua thấu kính cho ảnh của AB cao gấp ba lần AB
a) Dùng cách vẽ đường đi của các tia sáng qua thấu kính, hãy xác định những vị trí có thể đặt vật AB để thỏa mãn điều kiện của bài toán, từ đó hãy dựng vật và dựng ảnh tương ứng với nó
b) Bằng các phép tính hình học, hãy tính khoảng cách a; cho biết tiêu cự của thấu kính f = 12cm
Câu5 (3,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 3:
R1 = 45Ω ; R2 = 90Ω ; R3 = 15Ω; R4 là một điện trở
thay đổi được Hiệu điện thế UAB không đổi; bỏ qua
điện trở của ampe kế và của khóa k
a) Khóa k mở, điều chỉnh R4 = 24Ω thì ampe kế chỉ
0,9A Hãy tính hiệu điện thế UAB
b) Điều chỉnh R4 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 R4 lúc này
c) Với giá trị R4 vừa tính được ở câu b, hãy tính số chỉ của ampe kế và cường độ dòng điện qua khóa k khi k đóng.
Hết
-Họ và tên thí sinh SBD .
Chữ kí giám thị 1 Chữ kí giám thị 2 .
+ +
q
Hình vẽ 2
Hình vẽ 3
Trang 2SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA
ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC
KÌ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN
Năm học 2009-2010 Môn thi: Vật lý
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ
(hướng dẫn chấm gồm 3 trang)
I.Hướng dẫn chung
- Trong đáp án dưới đây các bài tập chỉ trình bày một phương pháp giải theo cách thức phổ biến Trong quá trình chấm thi, nếu thí sinh giải theo cách khác nhưng đúng và đạt yêu cầu bài ra thì giám khảo vẫn cho điểm tối đa Nếu có những vấn đề khó quyết định thì có thể đề nghị với tổ trưởng chấm để thảo luận và thống nhất trong toàn nhóm chấm
- Điểm toàn bài lấy theo thang điểm 10 và làm tròn đến 0,25đ
II.Hướng dẫn chấm cụ thể
điểm
Câu 1
(1,5 đ) - Máy hạ thế có N2 < N1, ban đầu có:
1
1
2 2 1
2 1
N
N U N
N U
- Sau khi giảm bớt cùng số vòng dây n ở cả hai cuộn dây:
1
1
2 2 1
2 1
n N
n N U n N
n N U
U
−
−
=
′
⇒
−
−
=
′
- Lập tỷ số:
2 2 1
1 2 1 2
1 1
2 2
nN N N
nN N N N
N n N
n N U
U
−
−
=
−
−
=
′
- Hay:
1
2 2
2
1
1
N n N n U
U
−
−
=
′
- Vì: N2 < N1 nên
1 2
1 2
1 1
N
n N
n N
n N
n > ⇒ − < −
- Suy ra: 1.
2
2′ <
U U
Tức là hiệu điện thế trên cuộn thứ cấp giảm so với lúc đầu
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Câu 2
(2,0 đ) a) Quá trình chuyển động của điện tích q (1,0 điểm)• Khi q chuyển động dọc theo trục và tới gần
ống hình trụ thì hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng xảy ra, làm mặt trong của ống tích điện âm, mặt ngoài tích điện dương
• Khi q chuyển động còn xa đoạn thắt thì lực tổng cộng do các điện tích hưởng ứng hút q
bù trừ lẫn nhau hoàn toàn nên vận tốc chuyển động của q không đổi
• Khi q chuyển động tới đoạn thắt BC do lực hút của các điện tích bên phải mạnh hơn
nên lực tổng cộng có hướng sang phải Do đó, vận tốc chuyển động của hạt tăng (đến
giá trị cực đại)
• Khi chuyển động vào phần ống có thiết diện nhỏ, q lại tiếp tục chuyển động thẳng
đều với vận tốc có giá trị cực đại trên
0,25đ
0,5đ 0,5đ 0,25đ
Trang 3b) Xác định chiều dòng điện trong dây dẫn EF (0,5đ)
• Khi q bắt đầu đi vào, hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng xảy ra, làm mặt trong của
ống tích điện âm, mặt ngoài tích điện dương làm electron bị hút từ đất lên theo dây FE
gây ra dòng điện có chiều từ E tới F
• Khi q bay ra khỏi ống, hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng không còn nữa, các hạt
electron hưởng ứng lúc ban đầu chuyển động từ đất lên, bây giờ chuyển động theo dây
dẫn EF xuống đất gây ra dòng điện có chiều từ F tới E
0,25đ
0,25đ
Câu 3
(1,5đ)
• Khi nam châm dao động xung quanh C thì số đường sức từ xuyên qua ống dây L
thay đổi gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ, tạo dòng điện cảm ứng trong ống dây
• Trong quá trình nam châm chuyển động từ A đến B, khi qua C số đường cảm ứng
từ xuyên qua ống dây đang tăng đột ngột giảm dần, nên dòng điện cảm ứng trong ống
dây đổi chiều Hiện tượng xảy ra tương tự khi nam châm chuyển động từ B về A
• Khi nam châm dao động từ vị trí A đến vị trí C, số đường sức xuyên qua ống dây L
tăng dần, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong ống dây L có chiều từ trái sang phải (để
chống lại sự tăng của đường sức qua nó )
• Khi nam châm dao động từ vị trí C đến vị trí B, số đường sức xuyên qua ống dây L
giảm dần, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong ống dây L có chiều từ phải sang trái (để
chống lại sự giảm của đường sức qua nó)
0,5đ 0,5đ
0,25đ
0,25đ
Câu 4
(2,0đ)
a) Xác định vị trí đặt vật AB bằng phép vẽ (1,5đ)
Phân tích:
• khi AB dịch chuyển lại gần hay ra xa thấu kính thì quĩ tích các điểm B nằm trên 1
đường thẳng cố định xy // trục chính, cách thấu kính 1 khoảng
h = OI = AB = không đổi
• Nếu ảnh của AB là thật thì A’B’ ngược chiều với AB và B’ nằm trên đường thẳng
x1y1 // trục chính, khác phía với xy và cách trục chính 1 khoảng h1 = OI1= A’B’ = 3h
• Nếu ảnh của AB là ảo thì A’’B’’ cùng chiều với AB và B’’ nằm trên đường thẳng x2y2
// trục chính, cùng phía với xy và cách trục chính 1 khoảng h2 = OI2 = A’’B’’ = 3h
• Nhận thấy xy ≡ tia tới // với trục chính
x1y1≡ tia ló // ứng với tia tới đi qua F
x2y2 ≡ tia ló // ứng với tia tới có đường kéo dài qua F
• Từ đó suy ra cách dựng: Dựng 3 đường thẳng xy; x1y1; x2y2 // với trục chính và cách
trục chính những khoảng h và 3h, cắt thấu kính tại các điểm I ; I1 ; I2 ( h là bất kỳ -
xem hình vẽ)
• Nối I1F kéo dài cắt xy tại B(1); nối I2F kéo dài cắt xy tại B(2)
Dựng AB(1) và AB(2) bằng cách từ các điểm B hạ đường vuông góc với trục chính
• Nối I F’ và kéo dài về cả 2 phía cắt x1y1 và x2y2 tại B’ và B’’ , ta dựng được 2 ảnh
tương ứng, trong đó A’B’ là thật (ứng với AB ngoài F), A’’B’’ là ảo (ứng với AB trong
F )
• Dựng vật và ảnh hoàn chỉnh (xem hình vẽ dưới)
b) Tính khoảng cách a (0,5đ) : có 2 khoảng cách a
0,5 đ
0,5đ
Trang 4• Xét ∆ FI1O ∼ ∆ FAB(1) → AB(1) / OI1 = FA(1) /OF = 1/3 → FA(1) = 4cm
Vậy OA(1) = a1 = 12 + 4 = 16cm
• Xét ∆ FI2O ∼ ∆ FAB(2) → AB(2) / OI2 = FA(2) /OF = 1/3 → FA(2) = 4cm
Vậy OA(2) = a2 = 12 - 4 = 8cm
Ghi chú: ở câu a nếu thí sinh chỉ vẽ mô tả nhưng nêu đúng bản chất của vật và ảnh
cả 2 trường hợp thì cho 0,5đ ở câu b nếu thí sinh chứng minh được công thức độ
phóng đại của TK rồi áp dụng công thức vẫn cho 0,5đ, nếu áp dụng luôn thì cho
0,25đ( hiển nhiên kết quả phải đúng)
0.5đ
0.5đ
Câu 5
(3đ) a) Tính hiệu điện thế U• UAD = IA R13 = I3(R1 + RAB (1,0đ)3) = 0,9 60 = 54V
I2 = UAD/R2 = 54/90 = 0,6A
• I = I4 = I2 + I3 = 0,6 + 0,9 = 1,5A
• RAB = RAD + R4 = 1 3 2
(R R R)
+ + + + R4 = 36 + 24 = 60Ω
• UAB = I RAB = 1,5 60 = 90V
b) Tính độ lớn của R4 (1,5đ)
• K mở, ta có RAB = R4 + RAD = R4 + 1 3 2
(R R R)
+ + + = R4 + 36
I = UAB/RAB =
4
90 36
R +
• UAD = I RAD =
4
90.36 36
R +
IA = UAD/R13 = UAD/60 =
4
54 36
R + (1)
• K đóng, vẽ lại mạch điện bằng cách chập C với B, từ hình vẽ ta có
R234 = R2 + 3 4
R R
R +R = 90 +
4 4
15 15
R
R +
= 4
4
90.15 105
15
R R
+ +
I2 = UAB/R234 = 4
4
R R
+ +
• UDC = I2 R43 = 4
4
R R
+
4 4
15 15
R
R + =
4 4
90
R
R +
IA’ = UDC/R3 = 4
4
6
R
R + (2)
• Giả thiết IA = IA’→ (1) = (2) hay
4
54 36
R + =
4 4
6
R
R + => R - 27R42 4 - 810 = 0
• Giải phương trình bậc 2 ta được nghiệm R4 = 45Ω( loại nghiệm âm)
c) Tính số chỉ ampe kế và cường độ dòng điện qua khóa k khi k đóng(0,5đ)
• Thay vào (2) ta được IA’ = 0,67A
• Để tính cường độ dòng qua khóa k ta quay trở lại mạch ban đầu, để ý nút C ta có
IK = I1 + IA’ = UAB/R1 + IA’ => IK = 2 + 0,67 = 2,67A
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ
