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.[r]
(1)ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 ĐỀ MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút Trường THCS Chuyên Nguyễn Trãi Ngày thi 28 tháng năm 2008 Bài ( 2,0 điểm ) Hai cầu đặc, thể tích là V = 200cm3, nối với sợi dây mảnh, nhẹ, không co dãn, thả nước ( Hình ) Khối lượng riêng cầu bên trên là D1 = 300 kg/m3, còn khối lượng riêng cầu bên là D2 = 1200 kg/m3 Hãy tính : a Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước cầu phía trên hệ vật cân ? b Lực căng sợi dây ? Cho khối lượng riêng nước là Dn = 1000kg/ m3 Hình Bài ( 1,5 điểm ) Dùng bếp dầu để đun sôi lượng nước có khối lượng m = kg, đựng ấm nhôm có khối lượng m = 500g thì sau thời gian t = 10 phút nước sôi Nếu dùng bếp dầu trên để đun sôi lượng nước có khối lượng m đựng ấm trên cùng điều kiện thì thấy sau thời gian 19 phút nước sôi Tính khối lượng nước m3 ? Biết nhiệt dung riêng nước, nhôm là c1 = 4200J/kg.K ; c2 = 880J/kg.K và nhiệt lượng bếp dầu tỏa cách đặn Bài ( 2,0 điểm ) Cho mạch điện hình Biết R = R3 = 30 ; R2 = 10 ; R4 là biến trở Hiệu điện hai điểm A và B là UAB = 18V không đổi R1 R2 Bỏ qua điện trở dây nối và ampe kế C a Cho R4 = 10 Tính điện trở tương đương đoạn mạch AB và cường độ dòng điện A mạch chính đó ? A b Phải điều chỉnh biến trở có điện trở bao nhiêu để ampe kế 0,2A và dòng điện R3 D R4 chạy qua ampe kế có chiều từ C đến D ? Hình B (2) Bài ( 2,0 điểm ) Cho mạch điện hình Biết : R = 8 ; R2 = R3 = 4 ; R4 = 6 ; UAB = 6V không đổi Điện trở ampe kế , khóa K và các dây nối không đáng kể R4 Hãy tính điện trở tương đương đoạn mạch AB R1 R2 C và số ampe kế hai trường hợp : a Khóa K mở K b Khóa K đóng Xét trường hợp K đóng : Thay khóa K điện trở R5 Tính R5 để cường A B R3 độ dòng điện chạy qua điện trở R2 không ? D A Hình Bài ( 2,5 điểm ) Đặt mẩu bút chì AB = cm ( đầu B vót nhọn ) vuông góc với trục chính thấu kính hội tụ , A nằm trên trục chính ( hình ) Nhìn qua thấu kính người ta thấy ảnh A’B’ bút chì cùng chiều với vật và cao gấp lần vật a Vẽ ảnh A’B’ AB qua thấu kính Dựa vào hình vẽ chứng minh công thức sau : B 1 = − OF OA OA ' X F A O Y Hình Khi mẩu bút chì dịch chuyển dọc theo trục chính lại gần thấu kính thì ảnh ảo nó dịch chuyển theo chiều nào ? Vì ? b Bây đặt mẩu bút chì nằm dọc theo trục chính thấu kính , đầu A nằm vị trí cũ, đầu nhọn B nó hướng thẳng quang tâm O Lại nhìn qua thấu kính thì thấy ảnh bút chì nằm dọc theo trục chính và có chiều dài 25cm Hãy tính tiêu cự thấu kính c Dịch chuyển đầu A mẩu bút chì đến vị trí khác Gọi A’ là ảnh ảo A qua thấu kính , F là tiêu điểm vật thấu kính ( hình ) A' F A Bằng phép vẽ , hãy xác định X Y quang tâm O và tiêu điểm ảnh F’ thấu kính Hình Hết - BIỂU ĐIỂM VÀ ĐÁP ÁN (3) ĐỀ THI VÀO THPT CHUYÊN MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC : 2008 – 2009 BÀI Bài ( 2,0 đ ) NỘI DUNG a ( 1,25 đ ) Mỗi cầu chịu tác dụng lực : Trọng lực, lực đẩy acsimet, lực căng sợi dây ( Hình vẽ ) Do hệ vật đứng cân nên ta có : P1 + P = F + F 10D1V+ 10D2V = 10DnV1+ 10DnV ( V1 là thể tích phần chìm cầu bên trên nước ) D1V+ D2V = DnV1+ DnV ĐIỂM F1 0,25 T T P1 F2 0,25 P2 V ( D + D − D n) Dn V (300+1200 −1000) V 200 V 1= = = =100(cm 3) 1000 2 V 1= Thể tích phần nhô lên khỏi mặt nước cầu bên trên là : V2 = V – V1 = 200 - 100 = 100 ( cm3 ) b ( 0,75 đ ) Do cầu đứng cân nên ta có : P2 = T + F T = P - F2 T = 10D2V – 10DnV T = 10V( D2 – Dn ) T = 10 200 10-6( 1200 – 1000 ) = 0,4 ( N ) Vậy lực căng sợi dây là 0,4 N Bài ( 1,5 đ ) 0,25 Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng mà bếp cung cấp cho nước và ấm hai lần đun , t là độ tăng nhiệt độ nước Ta có : Q 1= ( m1c1 + m2c2 )t Q2 = ( m3c1 + m2c2 )t Do bếp dầu tỏa nhiệt đặn nên thời gian đun càng lâu thì nhiệt lượng tỏa càng lớn Do đó ta có : Q1= kt1 ; Q2= kt2 ( k là hệ số tỉ lệ ; t1 và t2 là thời gian đun tương ứng ) Suy : kt1 = ( m1c1 + m2c2 )t (1) kt2 = ( m3 c1 + m2c2 )t (2) Chia vế ( ) cho ( ) ta : t m3 c 1+ m c = t m1 c 1+ m c 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25đ 0,25đ 0,25đ (4) Bài => m3= (m1 c1 +m2 c 2)t −m2 c2 t c1 t (3) 0,25đ thay số vào ( ) ta tìm m3 ( kg ) Vậy khối lượng nước m3 đựng ấm là kg Bài ( 2,0 đ ) 0,25đ a ( 0,75đ) Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện mắc sau : ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 ) Vì R1 = R3 = 30 nên R13 = 15 Vì R2 = R4 = 10 nên R24 = 5 Vậy điện trở tương đương mạch điện là : RAB = R13 + R24 = 15 + = 20 ( ) Cường độ dòng điện mạch chính là : I= 0,25 0,25 U AB 18 = =0,9( A) R AB 20 0,25 b (1,25đ) Gọi I là cường độ dòng điện chạy mạch chính Do ampe kế có điện trở không đáng kể nên ta chập C với D Mạch điện mắc sau : R2 I1 R C ( R1 // R3 ) nt ( R2 // R4 ) I1 I2 Do R1 = R3 nên IA I I1 = I = A A I B R4 I2 = R + R I R3 D I4 I3 R4 0,25 (1) 0,25 Cường độ dòng điện qua ampe kế là : I R4 => IA = I1 – I2 = − R + R I I ( R2 − R 4) I (10− R4 ) = 2( R2 + R4 ) 2(10+ R ) => IA = = 0,2 ( A ) Điện trở mạch điện là : RAB = R1 R2 R4 10 R + =15+ R 2+ R 10+ R 0,25 Cường độ dòng điện mạch chính là : I= 18(10+ R ) U 18 = = R AB 10 R4 150+25 R4 15+ 10+ R (2) 0,25 Thay ( ) vào ( ) rút gọn ta : 14R4 = 60 => R4 = 30 ( ) 4,3 ( ) 0,25 (5) a 0,75 đ Khi K mở mạch điện hình vẽ sau : R4 R1 A R2 R3 A D 0,25 B C Điện trở tương đương mạch điện là : Bài ( 2,0đ ) RAB = ( R1 + R2 ) R4 (8+ 4)6 + R3 = + 4=8 ( ) R1 + R2 + R 8+ 4+ 0,25 Số ampe kế là : IA = U AB = =0 ,75( A) R AB 0,25 b 0,75 đ Khi K đóng điện hình vẽ sau : R2 R4 D A A 0,25 C R3 B R1 Do R2 = R3 = 4 , nên RDC = ( ) RADC =R4 + RDC = + = ( ) = R1 Vậy điện trở tương đương mạch điện là : RAB = UDC = R1 = =4 ( ) R DC U AB = 6=1,5(V ) R + RDC 6+2 0,25 Số ampe kế là : IA = U DC 1,5 = =0 , 375( A) R3 0,25 0,5 đ Khi thay khóa K điện trở R5 sơ đồ mạch điện hình vẽ sau : Dễ dàng thấy dòng điện qua R2 không thì mạch điện là mạch cầu cân nên ta có : R4 R1 C R2 D R5 0,25 A 0,25 A B R3 (6) R R1 = R R5 16 => = => R5= ≈ , 33(Ω) R a 1,0đ 0,25 Bài ( 2,5đ ) I B' B X A' F A O Y Xét hai cặp tam giác đồng dạng : OAB và OA’B’ ta có : A ' B ' OA ' = (1) AB OA FAB và FOI ta có : (2) OI A ' B ' OF = = AB AB FA OA ' OF => OA = FA (3) Từ hình vẽ : FA = OF – OA OA ' OF Từ (3),(4) => OA =OF −OA A ' B ' OF Từ (1),(5) => AB =OF −OA (4) (5) (6) 0,5 Từ (5) => OA’.OF – OA’.OA = OA.OF 1 => OF =OA − OA ' (7) Từ (7) ta nhận thấy OF không đổi nên OA giảm thì OA’ giảm Vậy vật dịch chuyển lại gần thấu kính thì ảnh ảo nó dịch chuyển lại gần thấu kính b 1,0đ Đặt OF = f ; OA = d1 ; OA’ = d1’ thay vào ( ) ta : A' B' f = AB f − d1 Vì A’B’ = 5AB nên ta có : f ¿ f −d => d1 = 0,8f => d1’ = 5d1 = 4f Khi đặt bút chì dọc theo trục chính , đầu nhọn B bút chì vị trí B2 trên trục chính cho ảnh ảo B2’, còn đầu A bùt chì 0,25 0,25 (7) cho ảnh vị trí cũ A’ Xét tạo ảnh qua thấu kính riêng đầu nhọn B mẩu bút chì : Theo nhận xét phần a , ta có : d2 = OB2 = d1 – = 0,8f - d2’ = OB2’ = d1’ – 25 = 4f – 25 Thay vào ( ) ta : 0,5 0,25 1 = − f 0,8 f − f −25 Bài (2,5đ) => f = 10 ( cm ) c 0,5đ Từ hình vẽ ta thấy : OA’ = OA + AA’ ( ) OF = AF + OA (9) Thay (8), (9) vào (3) ta được: OA+ AA ' AF +OA = OA AF => OA2 = AF AA’ ( 10 ) Sử dụng mối liên hệ ( 10 ) , ta suy cách vẽ sau ( hình vẽ ) : - Vẽ đường tròn đường kính AA’ - Kẻ FM vuông góc với trục chính xy cắt đường tròn đường kính AA’ I - Nối A với I - Dựng đường tròn tâm A , bán kính AI , giao đường tròn này với trục chính xy hai vị trí là O và O2 Ta loại vị trí O1 vì thấu kính đặt vị trí này cho ảnh thật Vậy O là vị trí quang tâm O cần tìm thâú kính - Lấy F’ đối xứng với F qua quang tâm O ta tiêu điểm ảnh thấu kính 0,25 0,25 M I X A' O1 F A O F' Y (8) * Chú ý : Trong các bài tập trên học sinh có cách giải khác đáp án đảm bảo chính xác kiến thức và cho đáp số đúng thì cho đủ điểm ! -Hết - (9)