3 m a Khi gậy đặt thẳng đứng, bóng của gậy có chiều dài: b Để bóng cây gậy dài nhất, gậy phải được đặt theo phương vuông góc với phương truyền sáng.. Chiều dài lớn nhất của bóng: 2 H[r]
(1)ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 NĂM 2011 TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHTN MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Câu I: Cho mạch điện hình 1, đó các vôn kế giống Nếu mắc hai điểm M và N vào nguồn điện có hiệu điện không đổi U thì ampe kế I = mA V và có vôn kế cùng 12 V Còn mắc các điểm P và Q vào P M nguồn điện nói trên thì ampe kế I2 = 15 mA R 1) Tính điện trở vôn kế và giá trị U V 2) Nếu mắc hai điểm M và Q vào nguồn điện trên thì số A Q các vôn kế và ampe kế lúc này bao nhiêu? N V Câu II: Mặt trời chiếu xuống mặt sân nằm ngang tia sáng Hình song song, hợp với mặt sân góc = 600 1) Một người cầm cây gậy mảnh, thẳng có chiều dài h = 1,2 m Bóng cây gậy in trên mặt sân có chiều dài L Tính L cây gậy vị trí cho: a gậy thẳng đứng b bóng nó trên mặt sân có chiều dài lớn Tính góc hợp cây gậy với phương ngang đó 2) Đặt gương phẳng hợp với mặt sân góc cho ánh sáng phản xạ từ gương có phương song song với mặt sân và chiếu vuông góc vào tường thẳng đứng Trên tường có lỗ tròn bán kính R1 = cm có gắn thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = 50 cm vừa khít lỗ tròn cho chùm sáng tới từ gương phủ đầy mặt thấu kính và song song trục chính thấu kính a Xác định giá trị b Chùm sáng khúc xạ qua thấu kính tạo trên tường thứ hai song song với tường đã nêu trên vết sáng tròn có bán kính là R = 40 cm Tìm khoảng cách d hai tường Câu III: Có hai bình cách nhiệt Bình chứa lượng nước có khối lượng m đã biết Bình chứa lượng nước có khối lượng m2 chưa biết và có nhiệt độ lớn nhiệt độ bình Thực thí nghiệm: rót lượng nước từ bình sang bình Sau đạt trạng thái cân nhiệt thì rót lượng nước từ bình trở bình cho mực nước bình đạt giá trị ban đầu Dùng nhiệt kế đo các nhiệt độ cần thiết ta có thể xác định giá trị m Trong thí nghiệm, bỏ qua trao đổi nhiệt nước với bình chứa, với nhiệt kế và với môi trường 1) Để xác định giá trị m2, cần phải đo nhiệt độ nào? Thiết lập biểu thức tính m theo m1 và các nhiệt độ cần đo đó 2) Chứng minh rằng, độ tăng nhiệt độ t1 bình sau thí nghiệm phụ thuộc vào m 1, m2, khối lượng m lượng nước rót từ bình sang bình và các nhiệt độ ban đầu t 1, t2 hai bình theo biểu m m t1 t t1 m m m thức: Câu IV: Một bình nhỏ, thành mỏng giữ cố định bình lớn hình Ở đáy bình nhỏ có lỗ tròn đó có đặt vừa khít cái nút hình trụ chiều cao h = 20 cm Nút này có thể chuyển động không ma sát theo phương thẳng đứng Trong bình nhỏ có chứa dầu, bình lớn chứa nước Khi nút nằm cân bằng, mực chất lỏng bình lớn và nhỏ là Mực dầu bình nhỏ có độ cao H = 15cm Trọng lượng riêng dầu là d = 8000 N/m3, nước là d2 = 10000 N/m3, chất làm nút trụ là d = 11000 N/m Hỏi nằm cân thì phần nút nằm dầu có chiều cao bao nhiêu? Câu V: Cho mạch điện hình Các điện trở mạch có cùng giá trị Hiệu điện đặt vào hai đầu A và B có giá trị không A đổi là U Mắc M và N vôn kế lý tưởng thì vôn kế 12V + 1) Tìm giá trị U 2) Thay vôn kế ampe kế lý tưởng thì ampe kế 1,0 A Tính giá trị điện trở _ Cán coi thi không giải thích gì thêm H Hình R1 R2 M N R3 R4 Hình R5 B - (2) ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 HỆ THPT CHUYÊN NĂM 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM MÔN VẬT LÝ M Đáp án Câu I: (2,5 điểm) 1) Khi mắc nguồn vào hai điểm M và N thì hai vôn kế 12 V chính là hai vôn kế mắc nối tiếp với ampe kế, V1 và V3 Vì điện trở các vôn kế là: U 12 RV V 4000 I1 3.10 V P Điểm R V N A V Hình U 2U V (R R A )I1 Ngoài ra, ta còn có: (1) Còn mắc nguồn vào hai điểm P và Q thì điện trở R và ampe kế mắc nối tiếp với và cùng mắc trực tiếp vào nguồn Do đó ta có: U (R R A )I (2) Từ (1) và (2) suy : U 0,25Q 0,25 0,25 0,25 2U V I 2.12.15.10 30 V I I1 15.10 3.10 0,25 U 30 2000 I 15.10 0,25 R RA Từ (2) 2) Khi mắc hai điểm M và Q vào nguồn điện, mạch gồm: (V2 nt V3) // (V1 nt R nt RA) U U U / 15 V IA 0,25 0,25 U 30 5.10 A 5 mA R V R R A 4000 2000 U1 I A R V 5.10 3.4000 20 V 0,25 0,25 Câu II: (2,5 điểm) 1) Hình vẽ: h h L Lmax Hình L h / tan 1, / 0, m a) Khi gậy đặt thẳng đứng, bóng gậy có chiều dài: b) Để bóng cây gậy dài nhất, gậy phải đặt theo phương vuông góc với phương truyền sáng Góc tạo cây gậy và phương ngang là 300 Chiều dài lớn bóng: 2) Hình vẽ minh họa: L max h / sin 0,8 m 0,25 (h.vẽ) 0,25 0,50 0,25 (3) S S K G’ R1 K I I R2 G’ F C O G d G Hình 2d Hình 2c Do tia phản xạ có phương nằm ngang nên K I^ G=β TH1, hình 2c: S I^ G' + β=α =60 ⇒ β=300 Hình 2e (so le trong) S I^ G' =K ^I G=β TH2, hình 2b: α + β=180 ⇒ β =600 R FO FC 8.FO 4, m d OC 3,5 m 40 R FC Từ hình vẽ: t '2 0,25 0,50 Câu III: (1,5 điểm) 1) Các nhiệt độ cần đo gồm: Nhiệt độ ban đầu t1, t2 hai bình, nhiệt độ cân t’ 1, t’2 lúc sau hai bình Ký hiệu m là khối lượng lượng nước rót từ bình sang bình ngược lại Phương trình cân nhiệt: m t '2 t1 m t t '2 (1) m t '2 t '1 m1 m t '1 t1 m t '2 t1 m1 t '1 t1 (2) t '1 t1 m t t '2 m1 t '1 t1 m m1 t t ' 2 Từ (1) và (2) 2) Từ (1) 0,50 (h.vẽ) 0,50 0,50 m t m.t1 m m m Δm Δm ⋅ ( t ' − t1 ) = ⋅ ⋅ (t − t ) Thay vào (2): ⇒ Δt 1=t ' −t 1= m1 m1 m2+ Δm Câu IV: (1,5 điểm) Kí hiệu S là diện tích tiết diện ngang nút, x là khoảng cách từ mặt nước đến mặt trên nút p0 là áp suất khí Do đối xứng, theo phương nằm ngang, nút chịu tác dụng các lực triệt tiêu Nút cân tác dụng ba lực theo phương thẳng đứng: - Trọng lực: P = d.h.S - Áp lực F1 đặt vào mặt trên nút lớp dầu từ trên ép xuống: F1 = p1.S Với p1 là áp suất mặt trên nút: p1 = d1.x + p0 - Áp lực F2 nước đẩy nút từ lên đặt vào mặt nút: F2 = p2.S Với p2 = d2.(x+h) + p0 Vì vậy, ta có phương trình cân lực: F2 = P + F d2.(x+h).S + p0.S = d.h.S + d1.x.S + p0.S x 0,50 (đpcm) H d d2 11000 10000 h 20 10 cm d d1 10000 8000 x F1 0,25 F2 Hình 0,25 0,25 0,25 (4) Phần nút ngập dầu có độ cao là: h1 H x 15 10 5 cm Câu V: (2,0 điểm) 1) Khi mắc vôn kế vào M và N, mạch có dạng: R13 = 2R; R1234 2R 0,50 [(R1 nt R3) // R2//R4] nt R5 0,25 V R tđ R M 0,25 R3 R1 R2 A R5 B N - + R4 Hình 3a 2R 1 R U U1 U13 1234 U U 2 R tđ 7R Khi đó, vôn kế chỉ: 0,50 U MN U3 U5 U U1 U 7U 7.12 U MN 14 V 6 2) Khi mắc ampe kế vào M và N, mạch có dạng: 0,25 0,25 R1 // [(R2//R4) nt (R3//R5)] R 24 R 35 R R R ; R 2345 R tđ Khi đó, ampe kế chỉ: IA = I - I5 U 2U I= = Với R2 R U I5 R 2R Vậy: 2U U U − = R 2R R A + N R1 A R2 R3 R4 U I A= M B - R5 Hình 3b R 3U 3.14 21 2I A 2.1 Ghi chú: học sinh làm theo cách khác mà đúng thì đủ điểm TRƯỞNG TIỂU BAN CHẤM THI MÔN VẬT LÝ Hà Nội, ngày tháng năm 2011 KT HIỆU TRƯỞNG PHÓ HIỆU TRƯỞNG CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TUYỂN SINH 0,25 0,25 (5)