2,5 điểm Một vật AB có dạng một đoạn thẳng đặt trước và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ A trên trục chính cho ảnh thật A1B1.. Dịch chuyển vật AB một đoạn a dọc [r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2009 – 2010 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 05 câu 01 trang) Câu (2,0 điểm) Để chuẩn bị cho Hội trại chào mừng 50 năm ngày thành lập trường THPT chuyên Lương Văn Tụy – Ninh Bình, bạn Nam đã tự thiết kế hệ thống đèn trang trí cho lớp mình Trước tiên, bạn đánh dấu 50 điểm phân biệt trên vòng tròn tượng trưng cho 50 khóa học, rồi đánh số liên tiếp từ đến 50 theo chiều nhất định Sau đó bạn dùng 50 đèn giống nhau, mỗi có điện trở R = 50Ω mắc vào 50 điểm trên để tạo thành mạch kín cho giữa hai điểm liên tiếp kề có đèn Coi điện trở các đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ 1) Bằng phép đo, bạn Nam xác định điện trở tương đương giữa điểm và điểm k (1 < k ≤ 50) là R1,k = 504Ω Tìm điểm k 2) Xác định điểm k cho điện trở tương đương R1,k lớn nhất Tìm giá trị lớn nhất đó 3) Mắc thêm các đèn cùng loại với các đèn trên vào mạch cho giữa hai điểm bất kì nối với đèn Tính điện trở tương đương R1,50 giữa điểm và điểm 50 Câu (2,5 điểm) 1) Một cầu đặc (quả cầu 1) có thể tích V = 100cm thả vào bể nước đủ rộng Người ta thấy cầu chìm 25% thể tích nó nước và không chạm đáy bể Tìm khối lượng cầu Cho khối lượng riêng nước là D = 1000kg/m3 2) Người ta nối cầu trên với cầu đặc khác (quả cầu 2) có cùng kích thước sợi dây nhẹ không co dãn rồi thả hai vào bể nước Quả cầu bị chìm hoàn toàn (không chạm đáy bể) đồng thời cầu bị chìm nửa nước a) Tìm khối lượng riêng cầu và lực mà sợi dây tác dụng lên nó b) Người ta đổ dầu từ từ vào bể phần thể tích V x cầu chìm dầu phần thể tích nó chìm nước Tìm Vx biết khối lượng riêng dầu Dd = 800kg/m3 Câu (1,0 điểm) Một thẳng tạo nên từ mẩu hình trụ tròn có kích thước giống nhau, khối lượng riêng là D1 = 7,3g/cm3; D2 = 1,8g/cm3 và D3 = 8,9g/cm3 Nhiệt dung riêng mẩu là c1 = 230J/kg.độ; c2 = 1300J/kg.độ và c3 = 460J/kg.độ Tính nhiệt dung riêng Câu (2,0 điểm) Cho mạch điện hình vẽ: UAB = 12V; r = 6Ω Đèn Đ ghi 9V–9W Cho điện trở đèn không thay đổi theo nhiệt độ r Đ 1) Nhận xét độ sáng đèn và giải thích A B 2) Người ta mắc thêm điện trở Rx nối tiếp song song với điện trở r Nêu cách mắc và tính giá trị Rx để: + a) Đèn sáng bình thường b) Công suất tiêu thụ nhóm điện trở r và Rx lớn nhất Tính công suất lớn nhất đó Câu (2,5 điểm) Một vật AB có dạng đoạn thẳng đặt trước và vuông góc với trục chính thấu kính hội tụ (A trên trục chính) cho ảnh thật A1B1 Dịch chuyển vật AB đoạn a dọc theo trục chính thấu kính thì thu ảnh ảo A2B2 1) Vật AB dịch chuyển lại gần hay xa thấu kính? Giải thích 2) Dựng (vẽ) ảnh hai trường hợp trên (không cần nêu cách dựng) 3) Biết tiêu cự thấu kính f = 20cm; đoạn dịch chuyển a = 15cm; ảnh A 1B1 cao 1,2cm; ảnh A2B2 cao 2,4cm Dựa trên các hình vẽ và các phép toán hình học, hãy xác định: a) Khoảng cách từ vật AB đến thấu kính trước dịch chuyển b) Chiều cao vật AB HẾT -Họ và tên thí sinh:………………………………………………; Số báo danh:………………………… Họ và tên, chữ kí: Giám thị số 1:…………………… ; Giám thị số 2:…………………………… (2) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2009 – 2010 Môn: VẬT LÝ Nội dung Điểm Bài (2,0 điểm) a Mạch gồm k -1 điện trở R mắc song song với 50 – (k – 1) điện trở (k 1)(51 k ) R 50 → R1,k = = (k 1)(51 k ) = 504Ω → k = 15 k = 37 (k 1) (51 k ) = 625 Theo BĐT Côsi: (k 1)(51 k ) ≤ → R1,k ≤ 625Ω Vậy R1,k max = 625Ω ↔ ( k 1) (51 k ) ↔ k = 26 - 0,25 0,25 0,25 0,25 Cách khác: (k 1)(51 k ) = - k2 + 52k – 676 + 625 = - (k – 26)2 + 625 ≤ 625 Do tính đối xứng, từ các điểm 2, 3, 4, … , 49 có điện trở R nối với điểm và điện trở R nối với điểm 50 → Điện V2 = V3 = … = V49 -→ Có thể bỏ qua các điện trở nối giữa các điểm này (hoặc chập các điểm này làm một!) Từ đến 49 có 48 điểm, tức là có 48 nhánh giống gồm điện trở R mắc nối tiếp và nhánh chỉ có điện trở R -Điện trở tương đương 48 nhánh 2R song song là: 2R R R* = 48 24 -R R 24 R R R 24 = 25 = 2Ω → R1,50 = Bài (2,5 điểm) 0,25 Điều kiện cân bằng: FA = P1 0,25 0,25 0,25 0,25 → 10.D.0,25.V = m1.10 → m1 = 1000.0,25.100.10-6 = 0,025kg -2 a) FA * Lực tác dụng lên cầu 1: P1, T1 và FA1 Lực tác dụng lên cầu 1: P2, T2 và FA2 Điều kiện cân bằng: FA1 = T1 + P1 (1) FA2 + T2 = P2 (2) Trong đó: T1 = T2 = T; (1) + (2) → FA1 + FA2 = P1 + P2 V → 10.D.V + 10.D = 10.D1.V + 10.D2.V P1 T1 T2 FA 0,25 Vẽ hình biểu diễn lực 0,25 0,25 0,25 P2 m1 → D2 = 1,5D – D1 = 15D - V = 1250kg/m3 - 0,25 0,25 (3) * (1) → T = - P1 + FA1 = - 10.D1.V + 10.D.0,5.V = 0,75N -b) Lực tác dụng lên cầu 1: F’A1, F’’A1, T’1 và P1 (F’A1: lực đẩy Ác-si-mét dầu tác dụng lên cầu 1) Lực tác dụng lên cầu 2: FA2, T’2 và P2 Điều kiện cân bằng: F’A1 + F’’A1 = T’1 + P1 (3) FA2 + T’2 = P2 (4) -(3) + (4) → F’A1 + F’’A1 + FA2 = P1 + P2 → 10.Dd.Vx + 10.D.Vx + 10.D.V = 10.(D1 + D2).V D1 D2 D D D d → Vx = V = 13 V ≈ 34,5cm3 Có thể lập luận cách khác: * Hợp lực Ác-si-mét tác dụng lên hệ: FA = FA1 + FA2 = 1,5.D.V.10 Trọng lượng hệ: P = 10.(m1 + m2) Hệ nằm cân bằng: FA = P → D2 = 1250kg/m3 * Giả sử sợi dây bị cắt điểm A Để cầu nằm yên cũ ta phải tác dụng vào A lực T thẳng đứng lên trên cho: T + FA2 = P2 T gọi là lực căng sợi dây A…… Bài (1,0 điểm) 0,25 0,25 0,25 Gọi S và h là tiết diện và chiều cao mỗi mẩu - Nhiệt lượng cần cung cấp cho để nhiệt độ tăng thêm ∆t0C là: Q = c1(D1Sh)∆t + c2(D2Sh)∆t + c3(D3Sh)∆t = Sh∆t(c1D1 + c2D2 + c3D3) 0,25 - Khối lượng là: m = D1Sh + D2Sh + D3Sh = Sh(D1 + D2 + D3) - 0,25 - Nhiệt dung riêng thanh: c= Q mΔt = c1 D1+ c D +c D3 D1 + D2 +D 0,5 ≈ 450,7J/kg.độ Bài (2,0 điểm) Điện trở đèn R = →I= Idm = U R td P dm U dm = 0,8A U dm P dm = 9Ω; Rtd = R + r = 15Ω - = 1A > I → đèn sáng yếu - 0,25 C Đ A R’ B 0,25 a) Gọi R’ là điện trở tương đương đoạn mạch r và Rx Đèn sáng bình thường nên UAC = Udm = 9V → UCB = 12 – = 3V I = Idm = 1A → R’ = U CB I = 3Ω R’ < r → phải mắc Rx song song r và Rx = 6Ω - 0,25 0,25 0,25 (4) 0,25 U2 U R ' R U ( R ') 2 P ( R R ') ’ R' b) I = R R ' → R ' = I R = = ( R U2 + R') R' ≥ 4R → PR ' ≤ 4R = 4W; Dấu “=” xảy ↔ R’ = R = 9Ω R’ > r → Rx nối tiếp r và Rx = 3Ω thì công suất đoạn r, Rx lớn nhất 4W Bài (2,5 điểm) 0,25 0,25 Thấu kính hội tụ cho ảnh thật vật nằm ngoài khoảng tiêu cự (d > f), cho ảnh ảo vật nằm khoảng tiêu cự (d < f) → phải dịch chuyển vật lại gần thấu kính B2 J B B O A A1 F I F A2 O A B1 Hình 0,5 Mỗi hình vẽ đúng 0,25 Hình a Hình 1: OI = A1B1; A B1 f 20 OI OF = → = = d1− f d −20 AB AF AB -Hình 2: OJ = A2B2; A B2 f OJ OF = ∆FOJ ~ ∆FAB: → = f −d AB AF AB -A B2 f 20 Mà d2 = d1 – a (cm) → = = (2) f −d +a 35 −d AB A B2 d −20 Chia (2) cho (1): = = → d1 = 30cm A B1 35 −d d −20 b (1) → AB = A1B1 = 0,6cm 20 ∆FOI ~ ∆FAB: (1) -* Lưu ý: - Học sinh giải theo cách khác, đúng cho điểm tối đa - Biểu điểm ý có thể thay đổi phải đồng ý toàn tổ chấm - Câu bài 5: Học sinh có thể vẽ trên hai hình trên cùng hình 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 (5)