Gián án de li ts10Chuyen Nguyen Trai

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 ? Hình 3 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 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--------------- Họ và tên thí sinh .Số báo danh . Chữ kí của giám thị 1 Chữ kí của giám thị 2 YX A' A F O B X YA F Biểu điểm và đáp án đề thi vào THPt chuyên môn vật lý năm học : 2008 2009 bài Nội dung Điểm Bài 1 ( 2,0 đ ) Bài 2 ( 1,5 đ ) Bài 2 a. ( 1,25 đ ) Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực : Trọng lực, lực đẩy acsimet, lực căng của sợi dây ( Hình vẽ ) Do hệ vật đứng cân bằng nên ta có : P 1 + P 2 = F 1 + F 2 10D 1 V+ 10D 2 V = 10D n V 1 + 10D n V ( V 1 là thể tích phần chìm của quả cầu bên trên ở trong nớc ) D 1 V+ D 2 V = D n V 1 + D n V n n D DDDV V )( 21 1 + = )(100 2 200 21000 )10001200300( 3 1 cm VV V === + = Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nớc của quả cầu bên trên là : V 2 = V V 1 = 200 - 100 = 100 ( cm 3 ) . b. ( 0,75 đ ) Do quả cầu dới đứng cân bằng nên ta có : P 2 = T + F 2 T = P 2 - F 2 T = 10D 2 V 10D n V T = 10V( D 2 D n ) T = 10. 200. 10 -6 ( 1200 1000 ) = 0,4 ( N ) Vậy lực căng của sợi dây là 0,4 N Gọi Q 1 và Q 2 lần lợt là nhiệt lợng mà bếp cung cấp cho nớc và ấm trong hai lần đun , t là độ tăng nhiệt độ của nớc . Ta có : Q 1 = ( m 1 c 1 + m 2 c 2 )t Q 2 = ( m 3 c 1 + m 2 c 2 )t Do bếp dầu tỏa nhiệt đều đặn nên thời gian đun càng lâu thì nhiệt l- ợng tỏa ra càng lớn . Do đó ta có : Q 1 = kt 1 ; Q 2 = kt 2 ( k là hệ số tỉ lệ ; t 1 và t 2 là thời gian đun tơng ứng ) Suy ra : kt 1 = ( m 1 c 1 + m 2 c 2 )t ( 1 ) kt 2 = ( m 3 c 1 + m 2 c 2 )t ( 2 ) Chia từng vế của ( 2 ) cho ( 1 ) ta đợc : 2211 2213 1 2 cmcm cmcm t t + + = => 11 12222211 3 )( tc tcmtcmcm m + = ( 3 ) thay số vào ( 3 ) ta tìm đợc m 3 2 ( kg ) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ P 1 T T F 2 F 1 P 2 Vậy khối lợng nớc m 3 đựng trong ấm là 2 kg . 0,25đ Bài 3 ( 2,0 đ ) a. ( 0,75đ) Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện đợc mắc nh sau : ( R 1 // R 3 ) nt ( R 2 // R 4 ) Vì R 1 = R 3 = 30 nên R 13 = 15 Vì R 2 = R 4 = 10 nên R 24 = 5 Vậy điện trở tơng đơng của mạch điện là : R AB = R 13 + R 24 = 15 + 5 = 20 ( ) Cờng độ dòng điện mạch chính là : )(9,0 20 18 A R U I AB AB === b. (1,25đ) Gọi I là cờng độ dòng điện chạy trong mạch chính Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện đợc mắc nh sau : ( R 1 // R 3 ) nt ( R 2 // R 4 ) Do R 1 = R 3 nên I 1 = I 3 = 2 I I 2 = I RR R 42 4 + Cờng độ dòng điện qua ampe kế là : => I A = I 1 I 2 = I RR R I 42 4 2 + => I A = )10(2 )10( )(2 )( 4 4 42 42 R RI RR RRI + = + = 0,2 ( A ) ( 1 ) Điện trở của mạch điện là : R AB = 4 4 42 421 10 .10 15 . 2 R R RR RRR + += + + Cờng độ dòng điện mạch chính là : I = 4 4 4 4 25150 )10(18 10 .10 15 18 R R R R R U AB + + = + + = ( 2 ) Thay ( 2 ) vào ( 1 ) rồi rút gọn ta đợc : 14R 4 = 60 => R 4 = 7 30 ( ) 4,3 ( ) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 A R 1 C R 2 R 3 R 4 D I 2 I 1 I A I I 3 I 1 I 4 B A Bài 4 ( 2,0đ ) 1. a. 0,75 đ Khi K mở mạch điện nh hình vẽ sau : Điện trở tơng đơng của mạch điện là : R AB = 84 648 6)48( )( 3 421 421 =+ ++ + =+ ++ + R RRR RRR ( ) Số chỉ của ampe kế là : I A = )(75,0 8 6 A R U AB AB == b. 0,75 đ Khi K đóng điện nh hình vẽ sau : Do R 2 = R 3 = 4 , nên R DC = 2 ( ) R ADC =R 4 + R DC = 6 + 2 = 8 ( ) = R 1 Vậy điện trở tơng đơng của mạch điện là : R AB = 2 1 R = 4 2 8 = ( ) U DC = )(5,16. 26 2 4 VU RR R AB DC DC = + = + Số chỉ của ampe kế là : I A = )(375,0 4 5,1 3 A R U DC == 2. 0,5 đ Khi thay khóa K bằng điện trở R 5 sơ đồ mạch điện nh hình vẽ sau : Dễ dàng thấy khi dòng điện qua R 2 bằng không thì mạch điện là mạch cầu cân bằng nên ta có : )(33,5 3 168 4 6 5 5 5 1 3 4 ==>==> = R R R R R R a. 1,0đ 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 A R 1 R 2 R 4 D R 3 A B C A R 2 D R 4 C R 1 R 3 A B A R 4 R 1 R 2 D C R 3 R 5 B A Bài 5 ( 2,5đ ) Xét hai cặp tam giác đồng dạng : OAB và OAB ta có : OA OA AB BA ''' = ( 1 ) FAB và FOI ta có : FA OF AB BA AB OI == '' ( 2 ) => FA OF OA OA = ' ( 3 ) Từ hình vẽ : FA = OF OA ( 4 ) Từ (3),(4) => OAOF OF OA OA = ' ( 5 ) Từ (1),(5) => OAOF OF AB BA = '' ( 6 ) Từ (5) => OA.OF OA.OA = OA.OF => ' 111 OAOAOF = ( 7 ) Từ (7) ta nhận thấy OF không đổi nên khi OA giảm thì OA cũng giảm. Vậy khi vật dịch chuyển lại gần thấu kính thì ảnh ảo của nó cũng dịch chuyển lại gần thấu kính . b. 1,0đ Đặt OF = f ; OA = d 1 ; OA = d 1 thay vào ( 6 ) ta đợc : 1 '' df f AB BA = Vì AB = 5AB nên ta có : 5 1 df f = => d 1 = 0,8f => d 1 = 5d 1 = 4f Khi đặt bút chì dọc theo trục chính , đầu nhọn B của bút chì ở vị trí B 2 trên trục chính cho ảnh ảo B 2 , còn đầu A của bùt chì vẫn cho ảnh ở vị trí cũ A . Xét sự tạo ảnh qua thấu kính của riêng đầu nhọn B 2 của mẩu bút chì : Theo nhận xét ở phần a , ta có : d 2 = OB 2 = d 1 2 = 0,8f - 2 d 2 = OB 2 = d 1 25 = 4f 25 Thay vào ( 7 ) ta đợc : 254 1 28,0 11 = fff => f = 10 ( cm ) 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 O A B I B' A' Y X F Bài 5 (2,5đ) c. 0,5đ Từ hình vẽ ta thấy : OA = OA + AA ( 8 ) OF = AF + OA ( 9 ) Thay (8), (9) vào (3) ta đợc: AF OAAF OA AAOA + = + ' => OA 2 = AF. AA ( 10 ) Sử dụng mối liên hệ ( 10 ) , ta suy ra cách vẽ sau ( hình vẽ ) : - Vẽ đờng tròn đờng kính AA - Kẻ FM vuông góc với trục chính xy cắt đờng tròn đờng kính AA tại I . - Nối A với I - Dựng đờng tròn tâm A , bán kính AI , giao của đờng tròn này với trục chính xy tại hai vị trí là O 1 và O 2 . Ta loại vị trí O 1 vì thấu kính đặt tại vị trí này sẽ cho ảnh thật .Vậy O 2 là vị trí quang tâm O cần tìm của thâú kính . - Lấy F đối xứng với F qua quang tâm O ta đợc tiêu điểm ảnh của thấu kính 0,25 0,25 * Chú ý : Trong các bài tập trên nếu học sinh có cách giải khác đáp án nhng vẫn đảm bảo chính xác về kiến thức và cho đáp số đúng thì vẫn cho đủ điểm ! -------------Hết------------- I O 1 O M AA' X Y F F' sở giáo dục và Đào tạo hải dơng .*** đề thi dự bị đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT chuyên nguyễn trãi năm học 2008- 2009 Môn : vật lý Thời gian làm bài : 150 phút Ngày thi : 28/6/2008 ( Đề thi gồm 02 trang ) Bài 1 ( 3 điểm ) Một cốc nhựa hình trụ thành mỏng có đáy dày 1cm . Nếu thả cốc vào trong một bình nớc lớn thì cốc nổi ở vị trí thẳng đứng và chìm 3cm trong nớc . Nếu đổ vào cốc một chất lỏng cha biết khối lợng riêng, có độ cao 3cm thì cốc chìm trong nớc 5cm. Hỏi phải đổ thêm vào cốc bao nhiêu chất lỏng nói trên để mức chất lỏng trong cốc ngang bằng với mức nớc ngoài cốc . Bài 2 (2 điểm) Trong một bình đậy kín có một cục nớc đá khối lợng M = 0,1kg nổi trên mặt nớc, trong cục nớc đá có một viên bi chì khối lợng m = 5g . Ban đầu hệ thống cân bằng nhiệt . Hỏi phải tốn một lợng nhiệt bằng bao nhiêu để cục chì bắt đầu chìm xuống nớc. Cho khối lợng riêng của chì là 11,3g/cm 3 , của nớc là 1g/cm 3 , của nớc đá là 0,9g/cm 3 và biết rằng ở nhiệt độ nóng chảy của nớc đá, cứ 1kg nớc đá nóng chảy cần nhiệt lợng là 3,4.10 5 J/kg . Bài 3 ( 2,5 điểm ) Cho mạch điện nh hình vẽ . Biết R 2 = R 3 = 20 và R 1 .R 4 = R 2 .R 3 ; Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là U AB = 18V . Bỏ qua điện trở của dây nối và của ampe kế . a. Tính điện trở tơng đơng của mạch AB . b. Giữ nguyên vị trí R 2 , R 4 và ampe kế, đổi chỗ của R 3 và R 1 thì thấy ampe kế chỉ 0,3A và cực dơng của ampe kế mắc ở C . Tính R 1 và R 4 ? Bài 4 (2,5 điểm ) Một dây dẫn đồng chất, tiết diện đều đợc uốn thành hình một tam giác vuông cân ABC. Trung điểm O của cạnh huyền AB và đỉnh B đợc nối với nhau bằng đoạn dây ODB cũng tạo với OB thành một tam giác vuông cân ( Hình vẽ ). Biết điện trở của đoạn OA là R = 5 . Hãy tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch AB . . hết . Biểu điểm và đáp án O C D A B A R 1 R 3 R 2 R 4 B C D A đề thi vào THPt chuyên môn vật lý năm học : 2008 2009 bài Nội dung Điểm Bài 1 (3,0 đ ) Gọi S là tiết diện cốc . Lúc đầu thả cốc không chứa gì vào nớc , trọng lợng của cốc cân bằng với lực đẩy AcSiMet , nên ta có : P C = F A = d n .V C => P C = d n S.h 1 = 0,03S.d n ( P C là trọng lợng cốc, d n là trọng lợng riêng của nớc ) Khi đổ vào cốc 3cm chất lỏng thì tổng trọng lợng của cốc và chất lỏng đổ vào lại cân bằng với lực đẩy ASM lúc này. Ta có : P L + P C = F A =>S.h 1 d L + 0,03S.d n = S.h 2 d n ( d L là trọng lợng riêng của chất lỏng đổ vào cốc, h 1 = 3cm là độ cao của chất lỏng đổ vào cốc, h 2 = 5cm là độ cao phần chìm của cốc trong nớc ) => 0,03S.d L + 0,03S.d n = 0,05S.d n => d L = 3 2 d n Gọi h là độ cao lợng chất lỏng phải đổ thêm vào cốc để mực chất lỏng trong cốc ngang bằng với mức nớc ngoài cốc . P L + P C = F A => ( 0,03+h ).S.d L + 0.03S.d n = ( 0,03+ 0,01 +h )S.d n => ( 0,03+h ).S. 3 2 d n + 0.03S.d n = ( 0,04+h )S.d n => ( 0,03+h ). 3 2 + 0.03 = ( 0,04+h ) => h = 0,03( m ) = 3(cm) Vậy phải đổ thêm vào cốc một lợng chất lỏng có độ cao 3cm để mức nớc trong cốc ngang bằng với mức nớc ngoài cốc . 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Bài 2 (2,0 đ ) Theo điều kiện của đề bài thì nhiệt độ của hệ thống bằng 0 o C . Để cục chì bắt đầu chìm xuống nớc thì không cần toàn bộ cục nớc đá tan hết , chỉ cần khối lợng riêng trung bình của cục nớc đá và cục chì trong nó bằng khối lợng riêng của nớc . Gọi M 1 là khối lợng của phần nớc đá còn lại khi cục nớc đá có chì bắt đầu chìm . Điều kiện để cục chì bắt đầu chìm là: n D V mM = + 1 ( 1 ) ( V là thể tích cục đá và chì ,D n là khối lợng riêng của nớc ) Ta có : V = V nđ + V c = cd D m D M + 1 ( 2 ) ( D đ là khối lợng riêng của nớc đá, D c là khối lợng riêng của chì ) . Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta đợc : 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 2 (2,0 đ ) M 1 + m = D n .( cd D m D M + 1 ) => M 1 = m. cdn dnc DDD DDD )( )( Thay số tìm đợc M 1 41 ( g ) Khối lợng nớc đá đã tan là : M 2 = M M 1 m = 100 41- 5 = 54 ( g ) Vậy nhiệt lợng cần thiết là : Q = .M 2 = 3,4. 10 5 . 54.10 -3 = 18360 ( J ) 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 3 ( 2,5đ ) a. Theo đề bài R 1 .R 4 = R 2 .R 3 => 4 2 3 1 R R R R = Đặt: k R R R R == 4 2 3 1 => R 1 = kR 3 = 20k ; R 4 = kk R 20 2 = Hình 1 Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Điện trở tơng đơng của mạch điện là : R AB = 43 43 21 21 RR RR RR RR + + + ( 1 ) Thay R 1 = 20k , R 2 = R 3 = 20 , R 4 =20/k vào biểu thức ( 1 ) ta tìm đợc R AB = 20 . b. Khi đổi chỗ R 1 và R 3 cho nhau, sơ đồ mạch điện nh hình 2 Gọi I là cờng độ dòng điện chạy trong mạch chính Chập C với D Do R 3 = R 2 nên I 3 = I 2 = 2 I I 1 = I RR R 41 4 + Hình 2 Cực dơng của ampe kế mắc ở C nên dòng điện qua ampe kế có chiều từ C đến D Cờng độ dòng điện qua ampe kế là : => I A = I 3 I 1 = I RR R I 41 4 2 + => I A = )(2 )( 41 41 RR RRI + = 0,3 ( A ) ( 1 ) Điện trở của mạch điện là : R AB = 4141 41 3 400 10 . 2 RRRR RR R + += + + 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 A R 1 R 3 R 2 R 4 B C D A A R 3 R 1 R 2 R 4 B I A C D A . 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. ; 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