c) Thay vì dịch chuyển thấu kính theo hướng như trên, người ta dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính của chính nó đến một vị trí mới mà trên màn vẫn thu được một điểm sáng S 3 là ản[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH
ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUN NĂM HỌC 2012-2013
Mơn: Vật Lí Ngày thi: 27/6/2012
Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề thi gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1(2,0 điểm): Trong buổi tập thể lực, hai vận động viên A B chạy vòng quanh đường MNPQ có dạng hình chữ nhật Họ đồng thời xuất phát hai vị trí A0 B0 cách đoạn L nằm cạnh MN
(Hình 1) Hai người chạy đuổi theo chiều có cách chạy Khi chạy MN PQ chạy với vận tốc có độ lớn v1, chạy
trên NP QM chạy với vận tốc có độ lớn v2 Thời gian chạy MN,
trên NP, PQvàtrênQMlànhư nhau.Cho MQ=2MN
a) Tínhtỉ sốv2/v1vàkhoảngcách giữahaivậnđộngviênAvàB haingười chạy cạnh NP
b) Tính khoảng cách lớn nhỏ hai vận động viên A B trình chạy
Câu 2(2,0 điểm): Một bình chứa hình trụ đặt thẳng đứng, đáy bình trụ nằm ngang có diện tích S = 200cm2, bên bình chứa nước nhiệt độ t
1 = 600C Người ta rót thêm vào bình lượng dầu thực
vật nhiệt độ t2 = 200C tổng độ cao cột nước cột dầu bên bình h = 50cm Xảy
trao đổi nhiệt nước dầu dẫn đến cân nhiệt nhiệt độ t = 450C Cho khối lượng riêng nước
D1 = 1000kg/m3, dầu D2 = 800kg/m3; nhiệt dung riêng nước c1 = 4200J/kg.K dầu c2 = 2100J/kg.K
Biết dầu hoàn toàn nước Bỏ qua trao đổi nhiệt chất lỏng với bình mơi trường a) Tính tỉ số khối lượng dầu nước từ tính độ cao cột dầu cột nước bình b) Tính áp suất khối chất lỏng gây đáy bình
Câu 3(2,0 điểm): Cho mạch điện (Hình 2) BiếtU = 7V; R = 3Ω; R = 6Ω; AB dây dẫn dài 1,5m tiết diện S = 0,1mm2 điện trở suất
=0,4.10-6Ω.m Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể
a) Tính điện trở dây dẫn AB
b) Dịch chuyển chạy C đến vị trí cho AC = 1/2CB Tính cường độ dịng điện chạy qua ampe kế
c) Xác định vị trí chạy C để cường độ dòng điện qua ampe kế 1/3A
Câu 4(2,0 điểm): Một ống hình chữ U có tiết diện 1,2cm2 chứa thủy ngân Nhánh bên trái có cột chất
lỏng khối lượng riêng D1 cao 9cm, nhánh bên phải có cột chất lỏng khối lượng riêng D2 cao 8cm Khi đó,
mức thủy ngân hai nhánh chữ U ngang Đổ thêm vào nhánh bên phải 10,2ml chất lỏng D2
độ chênh lệch mức chất lỏng hai nhánh chữ U 7cm Xác định khối lượng riêng D1 D2 Biết khối lượng
riêng thủy ngân 13,6 kg/cm3.
Câu 5(2,0 điểm): Một điểm sáng S E đặt cách khoảng l = 90cm Đặt thấu kính hội tụ có tiêu cự f nằm khoảng S E cho trục thấu kính vng góc với màn, điểm S có độ cao h so với trục thấu kính (Hình 3) Khi thu điểm sáng S1 điểm ảnh S qua thấu
kính Giữ cố định S E, dịch chuyển thấu kính lên phía đoạn 2cm > h theo hướng vng góc với trục thấu kính đến vị trí mà trục thấu kính vng góc với E Lúc có điểm sáng S2 ảnh S
qua thấu kính S2 S1 cách khoảng 3cm
a) Vẽ ảnh điểm sáng S qua thấu kính cho hai vị trí thấu kính trên, hình vẽ b) Tính tiêu cự f thấu kính khoảng cách d’ từ quang tâm O thấu kính đến E.
c) Thay dịch chuyển thấu kính theo hướng trên, người ta dịch chuyển thấu kính dọc theo trục đến vị trí mà thu điểm sáng S3 ảnh S S3 nằm cách S1
khoảng 1,5cm Tính h độ dịch chuyển thấu kính trường hợp HẾT
Họ và tên thí sinh: Số báo danh
Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1:
Giám thị 2: O
. S
E H ì n h 3 N
B 0 A 0
v 1 v 1 M
P
Q
L
H ì n h
A C B
+
U
D A
R 1 R2
H ì n h
(2)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH
HƯỚNG DẪN CHẤM THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN
NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÝ
Nội dung Điểm
Câu 1(2,0 điểm):
a) - Cùng thời gian t để vật hết đoạn MN, MQ ta có:
MN = v1t; (1)
MQ = v2t (2)
- Chia vế với vế (2) cho (1) với giả thiết: MQ = 2MN được: v2/v1 = (3)
- Khi B đến N A cách N khoảng L, kể từ lúc thời gian để A đến N (với vận tốc v1)
là:
t/ = L/v
- Trong thời gian đó, B NP (với vận tốc v2)
được đoạn dài: L/ = v
2.t/ = v2.(L/v1) = 2L (thay
(3) vào được)
- Ta thấy A B đoạn thẳng vận tốc khoảng cách chúng khơng thay đổi, đoạn NP khoảng cách người không đổi 2L
b) - Theo ý a khoảng cách người chuyển động đoạn chiều rộng hình chữ nhật L cịn đoạn chiều dài 2L
(không đổi) (4)
- Xét q trình người khơng đoạn thẳng Lúc hai người chuyển động hai đoạn giao O (O là M, N, P, hoặc Q): người trước với vận tốc v2 xa
O, người sau với vận tốc v1 lại gần O Sau
thời gian t (bất kì) từ lúc người trước bắt đầu rời O (khi người sau J cách O khoảng L) ta có khoảng cách người là:
L− v1t¿2 v2t¿2+¿
¿
d=AB=√AO2+BO2=√¿
v1t¿2−2 Lv1t+L2=(√5v1t − L
√5)
+4L
2 5 (∗) L− v1t¿
2
=5¿
2 v1t¿
+¿
d2=¿
- Thời gian t để người sau với vận tốc v1 tối đa
hết đoạn L đến O nên ta có:
0≤ v1t ≤ L
⇒0≤√5v1t ≤ L√5
⇒0− L
√5≤√5v1t −
L
√5≤ L√5−
L
√5
⇒0≤(√5v1t −
L
√5)
2
≤ L2(√5−
√5)
2
=L
2.16
5
- Kết hợp (*) được:
0,5
0,25 0,25 0,25
0,25
0,25
0,25
O A B
J L
(3)0+4L
2 5 ≤ d
2 ≤L
2 16 5 +
4L2 5 ⇒L√4/5≤ d ≤2L(5)
- Trong trường hợp lại người trước với vận tốc v1 xa O, người sau với vận tốc v2
đang lại gần O Ta thấy lúc kết người trường hợp lùi lại với vận tốc cũ lúc thu kết (5)
- Tổng hợp kết (4) (5) ta kết luận: khoảng cách cực tiểu người L√4/5 , khoảng cách cực đại người
2L,
Câu 2(2,0 điểm):
a) - Phương trình cân nhiệt:
m1c1(t1 – t) = m2c2(t – t2)
=> m2/m1 = c1(t1 – t)/ c2(t – t2) = 1,2
(1)
- Lại có:
m2/m1 = D2Sh2/ D1Sh1 = D2h2/D1h1 =
0,8h2/h1 (2)
- Từ (1) (2) được:
0,8h2/h1= 1,2 => h2 = 1,5h1
(3)
- Lại có: h1 + h2 = h = 50cm
(4)
- Giải hệ (3) (4) được: h1 = 20cm; h2 = 30cm b) Tổng áp suất khối chất lỏng lên đáy bình là:
p = 10D1h1 + 10D2h2 = 4400 (Pa)
0,5
0,25 0,25 0,5 0,5
Câu 3(2,0 điểm):
- Đổi đơn vị tiết diện S: 0,1 mm2 = 0,1 10-6 m2 a)
RAB =
6
0, 4.10 1,5 0,1.10 l
S
= 6 b) - Vì AC=1/2CB nên:
RAC / RCB = R1/R2 = 1/2
- Vậy mạch cầu cân Do ampe kế số 0A
c) Gọi I1 cường độ dòng điện qua R1, I2 là cường độ dòng điện qua R2 Ix cường độ dòng điện qua đoạn MC với RMC = x.
*TH1: Dòng điện qua ampe kế theo chiều từ D đến C => I1 > I2, ta có :
U = R I = 3IR1 1 1;
R 2
1 U = R I = 6(I - )
3 ;
UAB = UAD + UDB = UR1 + UR2 = (V)
=> 3I + 6(I - 1 13) = I1 = (A)
+ Do R1 x mắc song song nên:
1
x
I R 3
I = =
x x.
UAB = UAC + UCN =
3 3 1
x + (6 - x)( + ) = 7
x x 3
0,25 0,25 0,25 0,25
0,25
0,25
A C B
+
U
D A
R 1
(4)x2 + 15x – 54 = (*)
+ Giải pt (*) lấy nghiệm dương x = () Vậy chạy C dây MN
*TH2: Dòng điện qua ampe kế theo chiều từ C đến D => I1 < I2, ta có :
U = R I = 3IR1 1 1; UR2=R2I2=6(I1+1
3) ;
UAB = UAD + UDB = UR1 + UR2 = (V)
=> 3I1+6(I1+ 1
3)=7 I1 = 5/9 (A)
+ Do R1 x mắc song song nên : Ix=I1R1
x = 15 9x=
5 3x UAB = UAC + UCB =
x. 5
3x+(6-x).( 5 3x+
1
3)=7
x2 + 15x – 30 = (**)
+ Giải pt (*) lấy nghiệm dương x 1,79 () Vậy chạy C vị trí cho AC/AB = x/(6-x) 0,425
0,25
0,25
Câu 4(2,0 điểm):
- Ban đầu ta có phương trình cân áp suất: pA = pB
(A,B nằm nhánh ngang mặt thủy ngân)
=> 10D1h1 = 10D2h2 => 9D1 = 8D2 (1)
- Chiều cao cột chất lỏng D2 đổ thêm là:
h = V/S = 10,2/1,2 = 8,5cm
- Đổ thêm D2 vào
nhánh phải làmđẩy thủy ngân tràn sang nhánh trái làm mực chất lỏng nhánh trái cao nhánh phải 7cm
- Gọi chiều cao cột thủy ngân bên nhánh trái (so với mặt phân cách D2 thủy ngân)
x, được:
( h1 + x) - (h2 + h) 7 => x = 7+8+8,5-9 =14,5
- Ta có phương trình cân áp suất: pC = pD
(C,D nằm nhánh ngang mặt thủy ngân bên nhánh phải)
=> 10D1h1 +10D0x = 10D2(h2+h)
=> 9D1 +14,5D0 = 16,5D2
(2)
(D0 khối lượng riêng thủy ngân)
- Giải hệ (1) (2) được:
D2 = 29/17D0 = 23,2kg/cm3; D1 = 232/153D0 20,6kg/cm3
0,5 0,25
0,25
0,5 0,5
Câu 5(2,0 điểm):
a) Các ảnh dựng hình bên
Với O2 vị trí quang tâm sau dịch lên 0,
O .
S O2
S 2
S 1 M F / I J
h1 h2A B
h h2
(5)b) - Đặt SI = d, chứng minh cơng thức thấu kính được: 1/d + 1/d/ = 1/f
(1)
- Ta có ∆SOO2 đồng dạng ∆SS1S2 (g.g):
=> SJ/SI = S1S2/OO2
=> l/d = 3/2 => d = 60cm
(2)
- Lại có: d/ = l – d = 90 – 60 = 30cm
(3)
- Thay (2), (3) vào (1) tìm f = 20cm
c) - Ta thấy (1) có tính đối xứng -> theo ý b ta thấy d = 60cm d/ = 30cm thỏa mãn (1) -> hoán vị giá trị của
chúng, cho: d = 30cm d/ = 60cm thỏa mãn (1) và
đều cho khoảng cách từ ảnh đến vật 60+30 = 90cm
- Như
cần dịch thấu kính đến vị trí mới: d3=30cm;
d3/=60cm,
tức dịch thấu kính đoạn:
x = d – d3 = 60 – 30 = 30cm - Gọi chiều
cao ảnh S3,
S1 đến trục
chính là: h3,
h1
Dễ chứng minh được: h3/
h = d3//d3 =
60/30 = -> h3 = 2.h
h1/
h = d//d =
30/60 = -> h1 = 0,5.h
- Lại có: h3
– h1 = S3S1 =
1,5cm -> 2.h – 0,5h = 1,5 -> h = 1cm
0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25
* Lưu ý:
- Học sinh giải theo cách khác, đúng cho điểm tối đa.
- Biểu điểm ý thay đổi phải đồng ý toàn tổ chấm. - Câu bài 5: Học sinh vẽ hai hình hình.
O
E H
ì n h 3 a b
S 1 F /
O
3 S
3 S 1 M O . S
E H
(6)