Đang tải... (xem toàn văn)
Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên tỉnh Ninh Bình năm 2013 - 2014 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ...
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lí Ngày thi: 21/6/2013 Thời gian làm bài:150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 05 câu 01 trang) Câu (2,0 điểm) Một cầu thang (dạng băng chuyền) đưa hành khách từ tầng lên tầng lầu siêu thị Cầu thang nói đưa người khách đứng yên lên đến tầng lầu thời gian t = 1,0 phút Nếu cầu thang đứng yên người khách phải hết thời gian t = 3,0 phút Hỏi cầu thang chuyển động lên, đồng thời người khách theo hướng lên tầng lầu thời gian để người khách lên tới tầng lầu bao nhiêu? Câu (2,0 điểm) Một cục nước đá có khối lượng m = 100g nhiệt độ –10 0C a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ cục nước đá lên đến 0C Biết nhiệt dung riêng nước đá c = 1800J/kg.K b) Người ta đặt thỏi đồng có khối lượng m = 150g nhiệt độ 1000C lên cục nước đá nói 00C Tính khối lượng nước đá bị nóng chảy Cho nhiệt dung riêng đồng c2 = 380J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá λ = 3,4.102J/g c) Sau hệ thống đặt vào bình cách nhiệt Tìm khối lượng nước m3 cần phải dẫn vào bình để toàn hệ thống có nhiệt độ 20 0C Cho biết nhiệt hóa hơi, nhiệt dung riêng nước L = 2,3.103kJ/kg, c3 = 4200J/kg.K Bỏ qua nhiệt dung bình cách nhiệt Câu (2,0 điểm) K Cho mạch điện hình vẽ (Hình 1) UAB = 90V; R1 R4 R1 = 40Ω; R2 = 90Ω; R4 = 20Ω; R3 biến trở Bỏ qua A R3 điện trở ampe kế, dây nối khoá K C a) Cho R3 = 30Ω Tính điện trở tương đương D R2 đoạn mạch AB số ampe kế hai trường hợp: a1) Khóa K mở + a2) Khóa K đóng A B b) Tìm R3 để số ampe kế K mở lần Hình số ampe kế K đóng c) Khi K đóng Tìm R3 để công suất tiêu thụ R3 đạt cực đại Tính công suất cực đại Câu (2,5 điểm) a) Hai điểm sáng S1 S2 nằm trục chính, nằm hai phía thấu kính hội tụ, cách thấu kính 6cm 12cm Khi ảnh S ảnh S2 tạo thấu kính trùng Hãy vẽ hình, giải thích tạo ảnh qua thấu kính Từ A tính tiêu cự thấu kính (Không dùng công thức thấu kính) O b) Một điểm sáng A ảnh (E) đặt cách khoảng cố định a = 100cm Đặt thấu kính hội tụ (L) có rìa hình tròn, nằm khoảng L A (E) cho trục thấu kính vuông góc với màn, A nằm trục (Hình 2) Tịnh tiến thấu kính dọc theo trục khoảng A E Hình (E) người ta thấy thu vệt sáng, vệt sáng không thu lại thành điểm Khi thấu kính cách đoạn b = 40cm vệt sáng có bán kính nhỏ Tính tiêu cự thấu kính Câu (1,5 điểm) Một bình thông có hai nhánh trụ thẳng đứng A B có tiết diện ngang tương ứng S = 20cm2 S2 = 30cm2 Trong bình có chứa nước với khối lượng riêng D = 1000kg/m3 Thả vào nhánh B khối hình trụ đặc không thấm nước có diện tích đáy S = 10cm2, chiều cao h = 10cm làm vật liệu có khối lượng riêng D = 900kg/m3 Khi cân trục đối xứng khối hình trụ có phương thẳng đứng a) Tìm chiều dài phần khối hình trụ ngập nước b) Đổ thêm dầu có khối lượng riêng D = 800kg/m3 vào nhánh B Tìm khối lượng dầu tối thiểu cần đổ vào để toàn khối hình trụ bị ngập dầu nước ……… Hết ……… Họ tên thí sinh: Số báo danh: Họ tên, chữ ký: Giám thị 1: Giám thị 2: SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lí - Ngày thi 21/6/2013 (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang) I Hướng dẫn chung Học sinh làm đến đâu giám khảo chấm đến Học sinh trình bày theo cách khác mà giám khảo chấm tương ứng theo thang điểm hướng dẫn chấm Trường hợp học sinh làm theo cách khác mà hướng làm kết kết cuối có sai sót giám khảo phải trao đổi với tổ chấm để đưa hướng giải Việc chi tiết hoá thang điểm (nếu có) so với thang điểm hướng dẫn phải đảm bảo không sai lệch đảm bảo thống thực tổ chấm Điểm thi không làm tròn II Hướng dẫn chi tiết Câu Đáp án Điểm Câu Gọi v1 vận tốc chuyển động cầu thang cuốn; v2 vận tốc người (2,0 điểm) khách + Nếu người đứng yên cầu thang chuyển động chiều dài cầu 0,5 s s = v1t1 → v1 = t1 (1) thang tính: + Nếu cầu thang đứng yên, người khách chuyển động mặt cầu s thang chiều dài thang tính: s = v2 t → v2 = (2) t2 + Nếu cầu thang chuyển động với vận tốc v 1, đồng thời người khách chuyển động mặt thang với vận tốc v chiều dài thang s tính: s = (v1 + v2 )t ⇒ v1 + v2 = (3) t Thay (1), (2) vào (3) ta được: t t s s s 1 1.3 + = ⇔ + = ⇔t= = = (phút) t1 t t t1 t t t1 + t + Câu 0,5 0,5 0,5 a (0,5 điểm): Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ cục nước đá (2,0 điểm) lên đến 00C Gọi nhiệt độ là: t1 = - 100C; t1’ = 00C; t2 = 1000C; t = 200C Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nhiệt độ khối nước đá lên đến 00C: Q1 = m1c1(t1’ - t1) = 0,1.1800.10 = 1800J b (0,75 điểm): Tính khối lượng nước đá bị nóng chảy + Giả sử nước đá nóng chảy hoàn toàn nhiệt lượng cần cung cấp là: Q1’ = m1λ = 0,1 340000 = 34000J + Nhiệt lượng miếng đồng tỏa hạ nhiệt độ xuống 00C là: Q2 = m2c2( t2 – t1’) = 0,15.380.100 = 5700J Ta thấy Q1’ > Q2 nên có phần nước đá bị nóng chảy Gọi khối lượng nước đá bị nóng chảy m + Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy là: Q1’’ = m λ + Phương trình cân nhiệt: Q1’’ = Q2 ↔ m.λ = Q2 Q Khối lượng nước đá bị nóng chảy là: m = ≈ 0,0167kg l 0,5 0,25 0,5 c (0,75 điểm): Tìm khối lượng nước m cần phải dẫn vào bình để toàn Câu (2,0 điểm) hệ thống có nhiệt độ 20 0C Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q3 = m3L + m3c3(t2 – t) = m3.2,3.106 + m3.4200.(100 – 20) = 2636000 m3 Nhiệt lượng nước đá thỏi kim loại thu vào: Q’ = m’λ + m1c3(t – t1’) + m2c2(t – t1’) Với m’ = m1 - m Thay số vào tính Q’ = 37842J Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Q3 = Q’ 2636000m3 = 37841,6 => m3 ≈ 0,0144kg a (1,0 điểm): Tính điện trở tương đương RAB số ampe kế a.1 Khi K mở: Khi K mở đoạn mạch vẽ lại : I4 R1 + IAB R4 A 0,25 0,25 A R3 D R2 RAB = RAN + R3 = 0,25 _ B 0,25 R14 R2 + R3 = 66Ω R14 + R2 U AB = 1,36A RAB + IAB = + UAD = IAB RAD = 48,96V + Số ampe kế khoá K mở: IA = I4 = U AD = 0,816A R14 0,25 a.2 Khi K đóng: Khi K đóng đoạn mạch vẽ lại: R1 A R2 + R234 = R2 + R34 = R2 + B A R4 D R3 R3 R4 = 102 Ω R3 + R4 + RAB = R1 R234 = 28,7Ω R1 + R234 + I234 = U AB = 0,88A R234 + U34 = I234 R34 = 10,56 V U34 + Số ampe kế là: IA = I4 = = 0,528A R4 0,25 0,25 b (0,5 điểm): Tìm R3 để số ampe kế K mở lần số ampe kế K đóng + K mở: RAB = R14 R2 U 54 + R3 = 36 +R3 → IAm = I14 = AD = (1) R14 + R2 R14 36 + R3 0,25 + K đóng: R34 = R3 R4 20 R3 90(20 + R3 ) + 20 R3 = ⇒ R234 = R2 + R34 = R3 + R4 20 + R3 20 + R3 I34 = I234 = U AB ( 20 + R3 ) = ; R234 180 + 11R3 U34 = I34 R34 = 180 R3 R3 → IAđ = I4 = (2) 180 + 11R3 180 + 11R3 0,25 Từ (1) (2): IAm = 3IAđ => R32 + 14R3 – 360 = => R3 = 13,2 Ω c (0,5 điểm): Khi K đóng Tìm R3 để công suất tiêu thụ R đạt cực đại Tính công suất cực đại 180 1802 U 34 180 PR = R3 I = R3 ( ) = = 180 180 + 11R3 Ta có I = ; ( + 11 R3 ) R3 180 + 11R3 R3 PR3 đạt giá trị cực đại R3 = 180 ≈ 16, 4Ω 11 0,25 1802 = 4,1W Khi PR3 = 484 R3 Câu (2,5 điểm) 0,25 a (1,5 điểm): Vẽ hình, giải thích tạo ảnh qua thấu kính, từ tính tiêu cự thấu kính Vẽ ảnh: N I M 0,5 S' F S1 O F' S2 Giải thích tạo ảnh qua thấu kính: + Hai ảnh S1 S2 tạo thấu kính trùng nên phải có ảnh thật ảnh ảo + Vì S1O < S2O → S1 nằm khoảng tiêu cự cho ảnh ảo; S2 nằm khoảng tiêu cự cho ảnh thật Tính tiêu cự thấu kính: + Gọi S’ ảnh S1 S2 Ta có: S′O − S′I S′S1 S′I → = = S′O S′N S′O S′N ′ ′ SO SI = OI// NF' ; ∆S 'OI # ∆S ' F ' N → S′F' S′N S′O S′I S′O − S′O ↔ → = = S′O + f S′N S′O S′O + f → f.S′O = 6(S′O + f) (1) S′F S′M = Vì FM // OI ; ∆S ' FM # ∆S 'OI → S′O S′I S′M S'O S2I // OM ; ∆S 'OM # ∆S ' S I → = S′I S'S2 S′F S′O S′O − f S′O ↔ = Suy ra: ′ = ′ S O S S2 S′O S′O + 12 → f.S′O = 12(S′O - f) (2) 0,25 S1I // ON ; ∆S ' S1 I # ∆S 'ON → Từ (1) (2) ta có: f = (cm) 0,25 0,25 0,25 b (1,0 điểm): Tính tiêu cự thấu kính + Sử dụng tính chất tam giác đồng dạng ta có: 1 1 d a d a r , d '− b = = − a − ÷+ − 1÷ = + − r d' f d f d f f 0,25 với r: bán kính đường tròn giới hạn thấu kính r’: bán kính đường tròn vết sáng a: khoảng cách từ điểm sáng A đến b: khoảng cách từ thấu kính đến r A A’ F’ O F L d b r’ ∆ H vẽ 0,25 ’ p E a Theo bất đẳng thức Cô-si cho hai số: a d a + ≥2 d f f Vậy r đạt giá trị cực tiểu khi: d = af = a − b r' Do đó: Câu (1,5 điểm) 0,25 (100 − 40) af = a − b ⇒ f = = 36cm 100 0,25 a (0,5 điểm): Tìm chiều dài phần khối hình trụ ngập nước Khối trụ nổi, lực đẩy Acsimet cân với trọng lực tác dụng lên vật Gọi h1 chiều cao phần khối trụ chìm nước FA = P ↔ S3h1D0.10 = S3 h D.10 D 900 h = 10 = 9cm h1 = D0 1000 S2 S1 A 0,5 S3 B h h1 b (1,0 điểm): Tìm khối lượng dầu tối thiểu cần đổ vào để toàn khối hình trụ bị ngập dầu nước + Đổ thêm dầu vào nhánh B cho toàn khối trụ bị ngập nước dầu Khi chiều cao phần khối trụ ngập nước h2 0,25 + Lực đẩy Acsimet tổng cộng nước dầu (F A1; FA2) trọng lượng khối trụ: FA1 + FA2 = P => S3h2D0.10 + S3(h - h2)D1.10 = S3h.D.10 0,25 => h2(D0 - D1) = h(D - D1) => h2 = D − D1 900 − 800 h = 10 = 5cm D0 − D1 1000 − 800 Khối lượng tối thiểu cần đổ thêm là: m1 = (h - h2)(S2 - S3)D1 = 0,05.(30.10-4 - 10.10-4).800 = 0,08kg = 80g 0,25 0,25 ……… Hết ……… ... TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lí - Ngày thi 21/6 /2013 (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang) I Hướng dẫn chung Học sinh làm đến đâu... => S3h2D0 .10 + S3(h - h2)D1 .10 = S3h.D .10 0,25 => h2(D0 - D1) = h(D - D1) => h2 = D − D1 900 − 800 h = 10 = 5cm D0 − D1 100 0 − 800 Khối lượng tối thi u cần đổ thêm là: m1 = (h - h2)(S2 - S3)D1... − D1 100 0 − 800 Khối lượng tối thi u cần đổ thêm là: m1 = (h - h2)(S2 - S3)D1 = 0,05.(30 .1 0- 4 - 10. 1 0-4 ).800 = 0,08kg = 80g 0,25 0,25 ……… Hết ………