Đề và đáp án vào chuyên lý Thái Bình 2009-2010

Sở Giáo dục - Đào tạo thái bình đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT Chuyên thái bình Năm học 2009-2010 Môn thi: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm: 01 trang B i 1. (2,5 điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ ; Các điểm 3, 2, 1, 0 là các đầu dây (hình 1) . Các điện trở r 1 = r 2 = r 3 = r = 20. Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mạch có giá trị không đổi U = 24V. Bỏ qua điện trở các dây nối a) Mắc vào các đầu 3 2 ; 2 1 ; 1 0 theo thứ tự các điện trở R 1 = 5 , R 2 = 80 , R 3 = 90. Tìm hiệu điện thế giữa hai đầu 2 0 , giữa hai đầu 3 1 . b) Tháo các điện trở R 1 , R 2 , R 3 ở trên ra rồi mắc vào vị trí cũ các điện trở R 1 , R 2 , R 3 khác (R 1 , R 2 , R 3 có giá trị hữu hạn và khác không) thì đo đợc hiệu điện thế giữa hai đầu 2 và 0 bằng 12V ; giữa hai đầu 3 và 1 bằng 20V. Biết hai trong ba điện trở R 1 , R 2 , R 3 có giá trị bằng nhau. Xác định giá trị các điện trở đó . Bài 2. (2,0 điểm) Có ba điện trở R 1 , R 2 , R 3 (R 1 0, R 2 0, R 3 0) đợc ghép thành bộ (không ghép hình sao và tam giác, không ghép đoản mạch các điện trở, mỗi cách ghép đều chứa cả 3 điện trở) a) Hỏi có tất cả bao nhiêu cách ghép R 1 , R 2 , R 3 thành bộ. Vẽ các cách ghép đó (Xét cả trờng hợp đổi chỗ các điện trở mà dẫn đến điện trở mạch có thể thay đổi) b) Đặt vào hai đầu các cách ghép trên hiệu điện thế không đổi U = 24V rồi đo cờng độ dòng điện mạch chính trong các cách ghép đó thì chỉ thu đợc 4 giá trị, trong đó giá trị lớn nhất là 9A. Hỏi cờng độ dòng điện mạch chính của các cách ghép khác là bao nhiêu. Bỏ qua điện trở các dây nối. Bài 3. (2,0 điểm) Một nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 6cm, cách thấu kính 9cm. Một màn ảnh đặt vuông góc với trục chính để thu ảnh rõ nét của S trên màn. a) Hỏi phải đặt màn cách thấu kính bao nhiêu để trên màn thu đợc một điểm sáng. b) Cho thấu kính dịch chuyển theo phơng vuông góc với trục chính của nó với vận tốc v = 2m/s. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu nếu nguồn sáng đợc giữ cố định. Bài 4. (2,5 điểm) a) Một vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40cm. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính. Hỏi khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật của nó là bé nhất thì vật cách thấu kính bao nhiêu ? ảnh đó cao gấp bao nhiêu lần vật. b) Cho hai thấu kính hội tụ L 1 , L 2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 40cm. Vật AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính, trớc L 1 ( theo thứ tự AB L 1 L 2 ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính thì ảnh AB của nó tạo bởi hệ L 1 , L 2 không thay đổi độ lớn và cao gấp 3 lần AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính. Bài 5. (1,0 điểm) Có 2009 điểm trong không gian. Cứ hai điểm bất kì trong số điểm đó, đợc nối với nhau bằng một điện trở có giá trị R = 2009. Một nguồn điện có hiệu điện thế 12V đợc mắc vào hai điểm trong mạch. Bỏ qua điện trở dây nối. Tìm công suất toả nhiệt trong mạch điện này. Ghi chú : ở bài 3 và 4 học sinh dùng kiến thức hình học để chứng minh hoặc tính toán =========Hết========= Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm đề chính thức U + - r 1 r 2 r 3 3 2 1 0 Hình 1 Họ và tên thí sinh: . .Số báo danh: Sở Giáo dục - Đào tạo thái bình kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT Chuyên thái bình Năm học 2009-2010 hớng dẫn chấm và biểu điểm môn vật lí Bài ý Nội dung điểm Bài 1. (2,5 đ) a. (1 đ) Khi mắc vào các đầu 3 2 ; 2 1 ; 1 0 theo thứ tự các điện trở R 1 , R 2 , R 3 thì ta có mạch tơng đơng nh hình vẽ R 21 = 16 ; R 10 = 9 R mạch = R 1 + R 21 + R 10 = 30 ; I mạch = U/R mạch = 0,8A U 20 = I.R 20 = 0,8(16+9) = 20V ; U 31 = I.R 31 = 0,8(5+ 16) = 16,8 V ; 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ b. (1,5 đ) Có : U 20 = 12V ; U 31 = 20V ; U 30 = 24V U 32 = U 30 U 20 = 12 V ; U 21 = U 31 U 32 = 8V ; U 10 = U 30 U 31 = 4V Dòng điện trong mạch chính nh nhau I = 1 32 R U = 3 101010 21 2 21 R U r U r U r U R U ++=+ => I = 321 R 4 10 4 R 8 20 8 R 12 +=+= Ghi chú : Nếu thí sinh tìm đợc mối liên hệ giữa các R với biểu thức khác bên trên mà đúng thì vẫn cho 0,25 điểm * R 1 = R 2 = R +) R 8 20 8 R 12 += R = 10 = R 1 = R 2 +) 3 R 4 10 4 R 12 += R 3 = 5 * R 1 = R 3 = R +) R 4 10 4 R 12 += R = 20 = R 1 = R 3 +) 2 R 8 20 8 R 12 += R 2 = 40 * R 2 = R 3 = R +) R 4 10 4 R 8 20 8 +=+ R = : Không có R thoả mãn. 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ Bài ý Nội dung điểm R 1 R 2 r r r R 3 3 2 1 0 Bài 2. (2 đ) a. (1 đ) Ta có tất cả 8 cách ghép thoả mãn Ghi chú : + Nếu thí sinh trả lời đúng 8 cách ghép nhng chỉ vẽ 4 cách sau đó có nói tới sự hoán vị các điện trở thì vẫn cho 1 điểm +Nếu thí sinh trả lời đúng 8 cách ghép nhng chỉ vẽ 4 cách mà không nói đến sự hoán vị thì cho 0,5 điểm 1 đ b. (1đ) Khi ghép các điện trở với nhau thì ta đợc 4 dạng mạch * Khi đặt vào 8 mạch ở trên cùng một hiệu điện thế U mà chỉ thu đợc 4 giá trị của I mạch, do đó sẽ có một số mạch có R tđ nh nhau. Ta nhận thấy rằng dạng mạch a,b đã cho 2 giá trị 2 giá trị còn lại là của dạng mạch c và d. Nh vậy 3 mạch dạng c phải có điện trở t- ơng đơng nhau và 3 mạch dạng d phải có điện trở tơng đơng. Điều này chỉ xảy ra khi 3 điện trở bằng nhau và bằng R * Cờng độ dòng mạch chính lớn nhất khi 3 điện trở mắc song song R a = 9 24 3 R = R = 8 Dạng b: R b = 24 I b = 1A Dạng c : R c = 12 I c = 2A Dạng d : R d = 16/3 I d = 4,5A Ghi chú : Nếu học sinh tính đúng 2 trong 3 I thì vẫn cho 0,25đ; Nếu tính đợc 1 I thì không cho điểm 0,5 đ 0,25 đ 0,25đ Bài ý Nội dung điểm Dạng a Dạng b Dạng c Dạng d R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 2 R 1 R 3 R 3 R 1 R 2 R 1 R 2 R 3 R 2 R 1 R 3 Bài 3 (2đ) a. (1đ) SOI OFK K'F OI 'OF SO = (1) SOI SFK K'F OI 'F'S O'S = (2) Từ (1) và (2) 'F'S O'S 'OF SO = 'OFO'S O'S 'OF SO = SO = 'OFSO 'OF.SO = 18cm Vậy màn đặt cách thấu kính đoạn 18cm 0,25đ 0,25đ 0,5đ b. (1đ) Giả sử trong thời gian t thấu kính dịch chuyển từ O đến O. Quãng đờng thấu kính đi đợc : OO = v.t Do S không thay đổi vị trí => ảnh S cũng chạy trên màn trong qua trình thấu kính di chuyển (hình vẽ) SOO SS 1 S 2 211 SS 'OO SS SO = = 3 1 3. OO = S 1 S 2 3. v.t = v.t v = 3v = 6m/s Vậy ảnh của S dịch chuyển với vận tốc là 6m/s Ghi chú : Nếu học sinh dùng công thức thấu kính mà không chứng minh thì cho nửa số điểm của câu Nếu học sinh có chứng minh công thức rồi sử dụng thì vẫn cho điểm tói đa 0,5đ 0,5đ Bài ý Nội dung điểm S O F K S I S O S 1 S 2 O Bài 4 (2,5đ) a. (1,25đ) OAB OAB OA 'OA AB 'B'A = (1) FOI FAB AB 'B'A 'OF 'A'F OI 'B'A == (2) Từ (1) và (2) 'OF 'OF'OA 'OF 'A'F OA 'OA == OA = OFOA OF.OA Đặt AA = L = OA + OA = OA + OFOA OF.OA OA 2 L.OA + L.OF = 0 (*) Để có vị trí đặt vật tức là phơng trình (*) phải có nghiệm 0 L 2 4L.OF 0 L 4.OF Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó : L min = 4.OF Khi L min thì phơng trình (*) có nghiệm kép : OA = 2 L = 2.OF = 80cm OA = L min OA = 80cm Thay OA, OA vào phơng trình (1) : OA 'OA AB 'B'A = = 1 ảnh cao bằng vật 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ b. (1,25đ) * Khi tịnh tiến vật trớc O 1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay đổi lên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi. ảnh B của B nằm trên tia ló ra này. Để ảnh AB có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật AB thì tia ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai tiêu điểm chính F 1 F 2 * Khi đó O 1 F 1 + O 2 F 2 = O 1 O 2 = 40cm (1) Lại có : AB 'B'A IO JO FO FO 1 2 11 22 == = 3 O 2 F 2 = 3.O 1 F 1 (2) Từ (1) và (2) có f 1 = O 1 F 1 = 10cm f 2 = O 2 F 2 = 30cm 0,25đ 0,5đ 0,5đ Bài ý Nội dung điểm U A B R R C 1 C 2 C 2007 + - AB ABFO I A B A B F O I A B A B F 1 O 1 F 2 O 2 I J Bài 5 (1đ) * Mạch điện đợc vẽ lại nh hình trên : Ngoài hai điểm A,B nối với các cực của nguồn điện thì còn lại là 2007 điểm từ C 1 đến C 2007 mà giữa chúng từng đôi một đợc nối với điện trở R. Do tính chất của mạch cầu nên không có dòng điện chạy qua các điện trở này và có thể bỏ qua các điện trở đó trong mạch. Khi đó mạch AB gồm 2008 mạch mắc song song, trong đó có 2007 nhánh có điện trở 2R và một nhánh có điện trở R R AB = 2009 2009.2 2009 R2 R 2007 R2 R. 2007 R2 == + = 2 Công suất toả nhiệt trong mạch AB : P = AB 2 R U = 72 W 0,5đ 0,5đ Ghi chỳ : Hc sinh cú th gii theo cỏch khỏc ỳng vn cho im ti a. im tng bi l tng im cỏc phn hc sinh lm c, khụng lm trũn. + Trong bi 3,4 nu hc sinh dựng cụng thc thu kớnh gii ỳng bi toỏn m khụng chng minh thỡ cho mt na s im ca bi; nu hc sinh cú chng minh cụng thc thu kớnh cho tng bi ri ỏp dng gii ỳng bi toỏn thỡ vn cho im ti a . tạo thái bình đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT Chuyên thái bình Năm học 2009-2010 Môn thi: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) . danh: Sở Giáo dục - Đào tạo thái bình kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT Chuyên thái bình Năm học 2009-2010 hớng dẫn chấm và biểu điểm môn vật lí Bài ý