Sở Giáo Dục và Đào Tạo Hng yên --------------------- đề thi tuyển sinh vào lớp 10 thpt chuyên Năm học 2008 2009 Môn: Vật lí (Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lí) Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi: Chiều 20/7/2008 ----------------------------------------------- Câu 1 (1,0 điểm) Một hành khách đi bộ trên đoạn đờng AB thấy: cứ 15 phút lại có một xe buýt đi cùng chiều vợt qua mình, và cứ 10 phút lại có một xe buýt đi ngợc chiều qua mình. Các xe khởi hành sau những khoảng thời gian nh nhau, đi với vận tốc không đổi và không nghỉ trên đờng. Vậy cứ sau bao nhiêu phút thì có một xe rời bến? Câu 2 (2,0 điểm) Một bình bằng đồng có khối lợng 800g có chứa 1kg nớc ở nhiệt độ 40 0 C. Thả vào đó một thỏi nớc đá ở nhiệt độ -10 0 C. Khi có cân bằng nhiệt thấy còn sót lại 200g nớc đá cha tan. Hãy xác định khối lợng thỏi nớc đá thả vào bình. Biết nhiệt dung riêng của nớc là 4200 J/ kg.K, của đồng là 380J/ kg.K, của nớc đá là 1800 J/ kg.K, nhiệt lợng để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nớc đá ở 0 0 C là 3,4.10 5 J. Sự toả nhiệt ra môi trờng chiếm 5%. Câu 3 (2,0 điểm) Một hình lập phơng (hình vẽ H1) có các cạnh là các đoạn dây dẫn điện trở rất nhỏ. Có 3 loại bóng đèn: 1,5V- 0,75W; 3V - 3W; 6V- 12W. Cần phải mắc vào mỗi cạnh của hình lập phơng một bóng thuộc một trong 3 loại bóng nói trên, sao cho các bóng đèn đợc mắc đều sáng bình thờng. Biết hiệu điện thế đặt vào hai điểm M, P' là U= 7,5V. 1- Xác định loại bóng đèn mắc ở mỗi cạnh của hình lập phơng trên? 2- Tìm điện trở giữa hai điểm M, P' sau khi đã mắc các bóng đèn? Câu 4 (2,5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ H2. Thanh kim loại MN đồng chất, tiết diện đều, có điện trở 16 , có chiều dài L. Con chạy C chia thanh MN thành 2 phần, đoạn MC có chiều dài a, đặt x= a L . Biết R 1 = 2 , nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U=12V. 1- Tìm biểu thức cờng độ dòng điện I chạy qua R 1 theo x. Với các giá trị nào của x thì I đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất. Tìm các giá trị đó? 2- Tìm biểu thức công suất toả nhiệt P trên thanh MN theo x. Với giá trị nào của x thì P đạt giá trị lớn nhất. Tìm giá trị ấy? Biết điện trở của các dây nối là không đáng kể. Câu 5 (2,5 điểm) 1- Một vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính. Hỏi khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật của nó là cực tiểu thì ảnh đó lớn gấp bao nhiêu lần vật? 2 - Cho hai thấu kính hội tụ L 1 , L 2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 20cm. Vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính trớc L 1 (theo thứ tự AB - L 1 - L 2 ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính thì ảnh A'B' của nó tạo bởi hệ L 1 , L 2 không thay đổi độ lớn và cao gấp 4 lần AB. Tìm tiêu cự của 2 thấu kính? 1 M M' N N' Q' Q P' P Hình H1 M N C R 1 U + - Hình H2 Hỡnh v 3 sở giáo dục và Đào tạo hải dơng ------------------------------------------- kỳ thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên nguyễn trãi - năm học 2008 - 2009 Môn ThI : vật lý Thời gian làm bài : 150 phút Ngày thi : 28 tháng 6 năm 2008 ( Đề thi gồm 02 trang ) Bài 1 ( 2,0 điểm ) Hai quả cầu đặc, thể tích mỗi quả là V = 200cm 3 , đợc nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không co dãn, thả trong nớc ( Hình 1 ) . Khối lợng riêng của quả cầu bên trên là D 1 = 300 kg/m 3 , còn khối lợng riêng của quả cầu bên dới là D 2 = 1200 kg/m 3 . Hãy tính : a. Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nớc của quả cầu phía trên khi hệ vật cân bằng ? b. Lực căng của sợi dây ? Cho khối lợng riêng của nớc là D n = 1000kg/ m 3 . Hình 1 Bài 2 ( 1,5 điểm ) Dùng một bếp dầu để đun sôi một lợng nớc có khối lợng m 1 = 1 kg, đựng trong một ấm bằng nhôm có khối lợng m 2 = 500g thì sau thời gian t 1 = 10 phút nớc sôi . Nếu dùng bếp dầu trên để đun sôi một lợng nớc có khối lợng m 3 đựng trong ấm trên trong cùng điều kiện thì thấy sau thời gian 19 phút nớc sôi . Tính khối lợng nớc m 3 ? Biết nhiệt dung riêng của nớc, nhôm lần lợt là c 1 = 4200J/kg.K ; c 2 = 880J/kg.K và nhiệt lợng do bếp dầu tỏa ra một cách đều đặn . Bài 3 ( 2,0 điểm ) Cho mạch điện nh hình 2 . Biết R 1 = R 3 = 30 ; R 2 = 10 ; R 4 là một biến trở. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U AB = 18V không đổi . Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế . a. Cho R 4 = 10 . Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB và cờng độ dòng điện mạch chính khi đó ? b. Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bằng bao nhiêu để ampe kế chỉ 0,2A và dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ? Hình 2 Bài 4 ( 2,0 điểm ) Cho mạch điện nh hình 3. Biết : R 1 = 8 ; R 2 = R 3 = 4 ; R 4 = 6 ; U AB = 6V không đổi . Điện trở của ampe kế , khóa K và các dây nối không đáng kể . 1. Hãy tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB và số chỉ của ampe kế trong hai trờng hợp : a. Khóa K mở . b. Khóa K đóng . 2. Xét trờng hợp khi K đóng : Thay khóa K bằng điện trở R 5 . Tính R 5 để cờng độ dòng điện chạy qua điện trở R 2 bằng không ? 2 A R 1 C R 2 R 3 R 4 D A B A R 4 R 1 R 2 D C R 3 K B A đề thi chính thức Hình 3 Bài 5 ( 2,5 điểm ) Đặt một mẩu bút chì AB = 2 cm ( đầu B vót nhọn ) vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ , A nằm trên trục chính ( hình 4 ) . Nhìn qua thấu kính ngời ta thấy ảnh AB của bút chì cùng chiều với vật và cao gấp 5 lần vật . a. Vẽ ảnh AB của AB qua thấu kính . Dựa vào hình vẽ chứng minh công thức sau : ' 111 OAOAOF = Hình 4 Khi mẩu bút chì dịch chuyển dọc theo trục chính lại gần thấu kính thì ảnh ảo của nó dịch chuyển theo chiều nào ? Vì sao ? b. Bây giờ đặt mẩu bút chì nằm dọc theo trục chính của thấu kính , đầu A vẫn nằm ở vị trí cũ, đầu nhọn B của nó hớng thẳng về quang tâm O . Lại nhìn qua thấu kính thì thấy ảnh của bút chì cũng nằm dọc theo trục chính và có chiều dài bằng 25cm . Hãy tính tiêu cự của thấu kính . c. Dịch chuyển đầu A của mẩu bút chì đến vị trí khác . Gọi A là ảnh ảo của A qua thấu kính , F là tiêu điểm vật của thấu kính ( hình 5 ) . Bằng phép vẽ , hãy xác định quang tâm O và tiêu điểm ảnh F của thấu kính . Hình 5 ----------------Hết--------------- THI TUYN SINH CHUYấN MễN THI: VT L Thi gian lm bi:150 phỳt ( ny gm: 06 cõu 01.trang) Cõu 1: Cho mch in nh hỡnh v: U AB = 132 V khụng i, cỏc in tr cú giỏ tr bng nhau. Dựng mt vụn k o hiu in th gia hai im A; C thỡ vụn k ch 44V. 3 YX A' A F O B X YA F Nếu dùng vôn kế ấy đo hiệu điện thế giữa hai điểm A; D thì vôn kế chỉ bao nhiêu vôn? Câu 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U AB = 10 V, R 1 = 2 Ω , R a = 0 Ω , R v vô cùng lớn, R MN = 6 Ω . Con chạy đặt ở vị trí nào thì ampe kế chỉ 1A. Lúc này vôn kế chỉ bao nhiêu ? Câu 3:Cho mạch điện như hình vẽ. A B R b là biến trở, U AB = 10 V không đổi, R A = 0, khi K mở, ; con chạy C ở M, điều chỉnh R b ở vị trí mà công suất R b tiêu thụ trên nó là lớn nhất. M C Khi đó phần biến trở tham gia vào mạch điện là R x . Sau đó đóng K, di chuyển con chạy C thấy ampe kế có số chỉ nhỏ nhất là 0,5A. Xác định R, R x . K Câu 4 : Cho mạch điện như hình vẽ. Đèn Đ 1 là loại 12V - 6W. Đèn Đ 2 là loại 12V - 12W. Công suất tiêu thụ trên đèn Đ 3 là 3W; R 1 = 9 Ω . Biết các đèn cùng sáng bình thường. Xác định hiệu điện thế trên đèn Đ 3 , điện trở R 2 và điện trở tương đương của mạch điện. Câu 5: Trong hộp kín X có sáu dây điện trở như nhau, mỗi dây có điện trở R được mắc thành mạch điện và nối ra ngoài bằng 4 đầu dây được đánh số: 1; 2; 3; 4. Biết rằng R 12 = R 13 = R 14 = R 23 = R 24 = R 34 = 0,5R. Xác định cấu trúc đơn giản của mạch điện trong hộp. HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1 : (4đ) gọi điện trở của vôn kế là R V giá trị mỗi điện trở là r khi mắc vôn kế vào A;C ta có: R AC = Rvr rRv + 2 2 và U AC = U. CBCB AC RR R + 1đ 1đ 4 N Đ 1 Đ 2 Đ 3 R 1 R 2 M H U. 44 22 = + rR R V V thay số và giải được R V = 2r . khi mắc vôn kế vào A; D thì R AD = 3 2 r rR rR V V = + U AD = U DBAD AD RR R + thay số và tính đúng U AD = 24 . 1đ 0,5 0,5đ Câu 2: (3đ) Vị trí D của con chạy và số chỉ vôn kế Vì R a = 0 nên U AC = U AD = U 1 = R 1 I 1 = 2V Gọi điện trở phần MN là x thì: x I x 2 = ; I DN = I 1 + I X = x 2 1 + U DN = ( ) x x − − 6 2 1 ; U AB = U MD + U DN = 10 => x = 2, con chạy phải đặt ở vị trí chia MN thành 2 phần MD có giá trị 2 Ω và DN có giá trị 4 Ω , lúc này vôn kế chỉ 8V( đo U DN ) 0,5đ 1đ 1đ 0,5đ Câu 3:(4đ) Khi K mở: P Rb = I 2 R x = 2 2 2 2 )( . )( X X X X R R R U R RR U + = + Lập luận được P Rb lớn nhất khi R X =R . Khi K mở: cường độ dòng điện trong mạch chính: I = MNX RR U + Vậy I nhỏ nhất khi R NM lớn nhất, có R MN = . R RR CNMC Lập luận tìm ra R MN lớn nhất khi R MC = R CN = 0,5R R MN = 0,25R . dựa vào giá trị nhỏ nhất của cường độ dòng điên, tìm được R = 16 Ω R X = 16 Ω 1đ 1đ 1đ 0,5đ 0,5đ Câu 4:(5đ) Vì các đèn sáng bình thường nên I Đ1 = 0,5A; I Đ2 = 1A Vậy chiều dòng điện từ N tới M I Đ3 = I Đ1 - I Đ2 = 0,5A . Tính được R Đ3 = 12 Ω . 0,5đ 0,5đ 0,5đ 5 Tính được U NM = 6V; U AN = U AM - U NM = 6V . U AB = U AM + U MB = 24V; U NB = U AB - U AN = 18V . Có I R1 = )( 3 2 1 A R U AN = từ đó tính được I R2 = A 6 1 và R 2 = 108 Ω cường độ dòng điện trong mạch chính I = I Đ1 + I R1 = A 6 5 Tính được R Đ = 28,8 Ω 0,5đ 1đ 1đ 1đ Câu 5:(4đ) - Lập luận được mạch điện có tính đối xứng - Vẽ được mạch điện đơn giản nhất là hình tứ diện đều 2,0đ 2,0đ 6 . chiếm 5%. Câu 3 (2,0 điểm) Một hình lập phơng (hình vẽ H1) có các cạnh là các đoạn dây dẫn điện trở rất nhỏ. Có 3 loại bóng đèn: 1,5V- 0,75W; 3V - 3W; 6V- 12W và nối ra ngoài bằng 4 đầu dây được đánh số: 1; 2; 3; 4. Biết rằng R 12 = R 13 = R 14 = R 23 = R 24 = R 34 = 0,5R. Xác định cấu trúc đơn giản của mạch điện