1 SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KH THI TUYỂN VÀO LỚP 10 CHUYÊN VẬT LÝ Năm học 2002-2003 Môn thi : VẬT LÝ Thời gian : 150 phút (không kể giao đề) Bài 1) (2,00 đ) Có một số điện trở giống nhau, mỗi điện trở là R o = 4 W . Tìm số điện trở ít nhất và cách mắc để điện trở tương đương của chúng là R = 6,4 W . Bài 2) (2,25 đ) Một dây dẫn đồng chất tiết diện đều, có điện A U B trở R = 100 W . Nối chung hai đầu dây lại tại một điểm M. Một con chạy C di chuyển trên dây. M nối đến A qua một ampe kế, con chạy M C nối đến B. (hình 1) Giữa A và B đặt một hiệu điện thế không đổi U = 6 V. (hình 1) a) Gọi x là điện trở đoạn (MOC) và y là điện trở đoạn (MPC) . Tính theo x và y số chỉ bởi ampe kế. Áp dụng số : x = 60 W , tính số chỉ của ampe kế lúc này. b) Di chuyển con chạy C trên dây (MOCPM) nhận thấy có một lúc ampe kế chỉ cường độ dòng điện nhỏ nhất. Tìm giá trò của x, y và số chỉ bởi ampe kế lúc đó. Ampe kế và dây nối có điện trở nhỏ không đáng kể. Bài 3) (3,00 đ) Cho mạch điện như hình vẽ 2; trong đó U = 36 V luôn không đổi , r = 1,5 W , điện trở toàn phần + U - của biến trở R = 10 W . Đèn Đ 1 có điện trở R 1 = 6 W , đèn Đ 2 có điện trở R 2 = 1,5 W , N A B hai đèn có hiệu điện thế đònh mức khá lớn. Xác đònh vò trí của con chạy C trên biến trở để : a) Công suất tiêu thụ trên đèn Đ 1 là 6 W. Đ 1 (hình 2) b) Công suất tiêu thụ trên đèn Đ 2 là 6 W. c) Công suất tiêu thụ trên đèn Đ 2 là nhỏ nhất. Tính công suất đó. Xem điện trở của các đèn không phụ thuộc nhiệt độ. Bài 4) (2,75 đ) Những tia sáng xuất phát từ A xuyên qua một thấu kính hội tụ L có tiêu điểm L F và F’ , phản chiếu trên gương phẳng M (2) thẳng góc với trục chính của thấu kính, rồi trở lại xuyên qua L (hình 3). a) Chứng tỏ rằng, với bất cứ vò trí nào (1) của gương M tia sáng (1) đi qua F cũng trở về phương cũ theo chiều ngược lại. b) Tìm vò trí của gương M để cho tia (hình 3) sáng (2) song song với trục chính trở lại đối xứng với (2) qua trục chính. Vẽ ảnh A’B’ của AB cho bởi hệ thống (L, M, L) ứng với trường hợp này. P M F O C O A B F’ r Đ 2 C R ĐỀ THI CHÍNH THỨC SBD /P . 2 c) Gương phẳng bây giờ được đặt ở vò trí M’ cách thấu kính L một khoảng OM’ = 2f (f là tiêu cự của L) và vật AB được đặt cách L một khoảng OB = 2f. Vẽ ảnh A’B’ của AB cho bởi hệ thống (L, M, L) ứng với trường hợp này. HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ VÀO LỚP 10 CHUYÊN TRƯỜNG LÊ Q ĐÔN Năm học 2002-2003 Bài 1: ( 2,00 điểm) Khi mắc nối tiếp điện trở tương đương lớn hơn bất kỳ điện trở nào sử dụng. Khi mắc song song điện trở tương đương nhỏ hơn bất kỳ điện trở nào sử dụng. ==> muốn điện trở sử dụng ít nhất, thì : - Nếu mắc nối tiếp thì chỉ cần hai đoạn mạch mà một đoạn là R o . - Nếu mắc song song thì chỉ cần hai nhánh mà một nhánh là R o . (0,25 đ) Ta có : R = 6,4 W > R o = 4 W , vậy đoạn mạch phải mắc có dạng : R o nối tiếp với R 1 A R 0 C R 1 B (0,25 đ) Suy ra R 1 = R – R o = 6,4 – 4 = 2,4 W Nhận thấy R 1 < R o vậy R 1 có cấu tạo gồm hai nhánh song song như sau : R o C B (0,25 đ) R 2 ==> 1 20 20 R RR RR = + ==> 4,2 4 4 2 2 = +R R Hay 4R 2 = 9,6 + 2,4R 2 ==> 1,6R 2 = 9,6 ==> R 2 = 6 W (0,25 đ) Ta lại có : R 2 > R 0 vậy R 2 lại cấu tạo bởi R 0 nối tiếp R 3 như sau : R 2 : R 0 R 3 Suy ra : R 3 = R 2 – R 0 = 6 – 4 = 2 W (0,25 đ) Nhận thấy : R 3 = 2 0 R ==> R 3 gồm hai điện trở R 0 mắc song song. (0,25 đ) Tóm lại, đoạn mạch có điện trở tương đương R = 6,4 W gồm 5 điện trở R 0 mắc như sau : R 0 A B R 0 R 0 (0,50 đ) R 0 R 0 Bài 2 : ( 2,25 điểm) a) 1,25 điểm 3 Điện trở tương đương của đoạn mạch MC : R tđ = yx yx + . (0,25 đ) Ampe kế chỉ : I = yx xy U R U td + = (0,25 đ) Thế số : I = yx yx . )(6 + (0,25 đ) Với x + y = 100 W ==> y = 100 – x I = )100( 100.6 xx - = )100( 600 xx - Áp dụng số : với x = 60 W ==> I = A25,0 )60100(60 600 = - (0,50 đ) b) 1,00 điểm I = yxyx yx . 600 . )(6 = + mà x + y = 100 không đổi, vậy tích x.y lớn nhất khi x = y . ==> I nhỏ nhất khi x = y = W = = 50 2 100 2 R (0,75 đ) I = A24,0 50.50 600 = (0,25 đ) Bài 3 : ( 3,00 điểm) a) 1,00 điểm Để công suất tiêu thụ trên đèn Đ 1 là 6 W thì hiệu điện thế U NC = 11 RP = 66.6 = V Hiệu điện thế đó phụ thuộc vò trí con chạy C. Gọi x là điện trở phần AC của biến trở, ta có : R NC = x x x x xRR RxR + + = + + + = + + + 5,7 69 5,16 6)5,1( ).( 21 12 (0,25 đ) Điện trở toàn mạch : R tm = R NC + R CB + r = x x + + 5,7 69 + (10 - x) + 1,5 = x xx + - + 5,7 1025,95 2 (0,25 đ) Hiệu điện thế ở hai đầu đèn Đ 1 bằng U NC = NC tm R R U = x x x xx + + + - + 5,7 69 . 5,7 1025,95 36 2 U NC = 6 1025,95 )69(36 2 = - + + xx x ==> x 2 +26x –41,25 = 0 (0,25 đ) 22 5,1425,21025,4113' = = + = D x = 5,275,1413  5,15,1413 ỵ í ì W - = - - W = + - Vậy R AC = 1,5 W (0,25 đ) (loại) 4 b) 1,00 điểm Để công suất tiêu thụ đèn Đ 2 là 6 W thì U NA = 22 RP = 35,1.6 = V (0,25 đ) Mà U NA = )5,1)(1025,95( 5,1).69(36 . 2 2 2 xxx x R xR U NC + - + + = + U NA = 2 1025,95 324 xx - + (*) = 3 ==> 108 = 95,25+10x-x 2 . hay : x 2 – 10x + 12,75 = 0 (0,50 đ) Giải ra : 75,1225' - = D = 12,25 = 3,5 2 x = ỵ í ì W = - W = + 5,15,35 5,85,35 Vậy vò trí con chạy C sao cho R AC = 1,5 W hoặc R AC = 8,5 W thì công suất tiêu thụ của đèn Đ 2 là 6 W. (0,25 đ) c) 1,00 điểm Để công suất tiêu thụ của đèn Đ 2 cực tiểu thì mẫu số của U NA trong biểu thức (*) phải lớn nhất. Xét lượng biến thiên 10x-x 2 = x(10-x) ³ 0 vì 0 10 £ £x do đó lượng này phải lớn nhất. Tổng của x và (10-x) bằng 10, không đổi. ==> tích x(10-x) lớn nhất khi x = 10-x ==>2x = 10 ==> x = 5 Vậy khi con chạy ở chính giữa biến trở thì công suất tiêu thụ của Đ 2 là cực tiểu. (0,50 đ) Khi đó : U ANmin = V70,26944,2 25,120 324 255025,95 324 » » = - + (0,25 đ) Công suất : P 2min = W R U NA 86,4 5,1 29,7 5,1 70,2 2 2 2 min = = = (0,25 đ) Bài 4 : ( 2,75 điểm) a) 0,50 điểm Tia sáng (1) qua F , sau khi qua thấu kính L sẽ song song với trục chính, như thế sẽ thẳng góc với gương phẳng M (góc tới i = 0 o ) . Theo đònh luật phản xạ tia sáng sẽ trở lại theo phương cũ nhưng ngược chiều. (0,50 đ) b) 1,00 điểm Tia sáng (2) song song với trục chính , sau khi xuyên qua thấu kính sẽ đi qua F’. Tia sáng này khi gặp gương phẳng M sẽ phản chiếu lại đối xứng với nó qua đường pháp tuyến ở điểm tới. Muốn cho tia sáng trở lại đối xứng với (2) qua trục chính thì đường pháp tuyến ấy phải trùng với trục chính. Vậy tia sáng gặp gương phẳng M ở F’ , nghóa là gương phẳng M đặt ở F’. (0,50 đ) L M (0,50 đ) B A B’ A’ O F F’ 5 c) 1,25 điểm Vật AB đặt cách thấu kính L một khoảng 2f , cho ảnh A 1 B 1 lớn bằng AB cách thấu kính một khoảng 2f. (không cần chứng minh) (0,25 đ) (0,50 đ) Gương phẳng đặt cách thấu kính L một khoảng 2 f , sẽ nhận ảnh A 1 B 1 ngay trên mặt phản chiếu. A 1 B 1 trở thành vật đối với gương cho qua gương ảnh A 2 B 2 trùng với chính nó. (0,25 đ) Theo chiều phản chiếu , A 2 B 2 trở thành vật thật đối với thấu kính L và ảnh cuối cùng A’B’ trùng với AB. (0,25 đ) Ghi chú : * Mọi cách giải khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. * Điểm toàn bài không làm tròn số. H I L M B 1 ( và B 2 ) B (và B’) A (và A’) A 1 (và A 2 ) O F F’ . SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO KH THI TUYỂN VÀO LỚP 10 CHUYÊN VẬT LÝ Năm học 200 2-2 003 Môn thi : VẬT LÝ Thời gian : 150 phút (không kể giao đề) Bài 1) (2,00 đ) Có một số điện trở giống nhau, mỗi điện. Xét lượng biến thi n 10x-x 2 = x(10-x) ³ 0 vì 0 10 £ £x do đó lượng này phải lớn nhất. Tổng của x và (10-x) bằng 10, không đổi. ==> tích x(10-x) lớn nhất khi x = 10-x ==>2x = 10. 6 1025,95 )69(36 2 = - + + xx x ==> x 2 +26x –41,25 = 0 (0,25 đ) 22 5,1425,21025,4113' = = + = D x = 5,275,1413  5,15,1413 ỵ í ì W - = - - W = + - Vậy R AC