Sở Giáo Dục và Đào Tạo --------------------- đề thi tuyển sinh vào lớp 10 thpt chuyên Năm học 2008 2009 Môn: Vật lí (Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lí) Thời gian làm bài: 150 phút ----------------------------------------------- Câu 1 (1,0 điểm) Một hành khách đi bộ trên đoạn đờng AB thấy: cứ 15 phút lại có một xe buýt đi cùng chiều vợt qua mình, và cứ 10 phút lại có một xe buýt đi ngợc chiều qua mình. Các xe khởi hành sau những khoảng thời gian nh nhau, đi với vận tốc không đổi và không nghỉ trên đờng. Vậy cứ sau bao nhiêu phút thì có một xe rời bến? Câu 2 (2,0 điểm) Một bình bằng đồng có khối lợng 800g có chứa 1kg nớc ở nhiệt độ 40 0 C. Thả vào đó một thỏi nớc đá ở nhiệt độ -10 0 C. Khi có cân bằng nhiệt thấy còn sót lại 200g nớc đá cha tan. Hãy xác định khối lợng thỏi nớc đá thả vào bình. Biết nhiệt dung riêng của nớc là 4200 J/ kg.K, của đồng là 380J/ kg.K, của nớc đá là 1800 J/ kg.K, nhiệt lợng để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nớc đá ở 0 0 C là 3,4.10 5 J. Sự toả nhiệt ra môi trờng chiếm 5%. Câu 3 (2,0 điểm) Một hình lập phơng (hình vẽ H1) có các cạnh là các đoạn dây dẫn điện trở rất nhỏ. Có 3 loại bóng đèn: 1,5V- 0,75W; 3V - 3W; 6V- 12W. Cần phải mắc vào mỗi cạnh của hình lập phơng một bóng thuộc một trong 3 loại bóng nói trên, sao cho các bóng đèn đợc mắc đều sáng bình thờng. Biết hiệu điện thế đặt vào hai điểm M, P' là U= 7,5V. 1- Xác định loại bóng đèn mắc ở mỗi cạnh của hình lập phơng trên? 2- Tìm điện trở giữa hai điểm M, P' sau khi đã mắc các bóng đèn? Câu 4 (2,5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ H2. Thanh kim loại MN đồng chất, tiết diện đều, có điện trở 16 , có chiều dài L. Con chạy C chia thanh MN thành 2 phần, đoạn MC có chiều dài a, đặt x= a L . Biết R 1 = 2 , nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U=12V. 1- Tìm biểu thức cờng độ dòng điện I chạy qua R 1 theo x. Với các giá trị nào của x thì I đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất. Tìm các giá trị đó? 2- Tìm biểu thức công suất toả nhiệt P trên thanh MN theo x. Với giá trị nào của x thì P đạt giá trị lớn nhất. Tìm giá trị ấy? Biết điện trở của các dây nối là không đáng kể. Câu 5 (2,5 điểm) 1- Một vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính. Hỏi khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật của nó là cực tiểu thì ảnh đó lớn gấp bao nhiêu lần vật? 2 - Cho hai thấu kính hội tụ L 1 , L 2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 20cm. Vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính trớc L 1 (theo thứ tự AB - L 1 - L 2 ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính thì ảnh A'B' của nó tạo bởi hệ L 1 , L 2 không thay đổi độ lớn và cao gấp 4 lần AB. Tìm tiêu cự của 2 thấu kính? ---------------------- Hết ---------------------- Họ và tên thí sinh . SBD Phòng thi . Họ tên và chữ kí giám thị 1 . Họ tên và chữ kí giám thị 2 . M M' N N' Q' Q P' P Hình H1 M N C R 1 U + - Hình H2 Đề chính thức Sở giáo dục & đào tạo Hớng dẫn chấm thi tuyển sinh Vào lớp 10 thpt chuyên năm học 2008 2009. Môn thi: Vật lí ---------------------------------------------- Câu 1: (1,0 điểm) Đáp án điểm + Gọi x (phút) là khoảng thời gian 2 xe cách nhau rời bến y (phút ) là khoảng thời gian ngời đó đi hết đoạn đờng AB + Có số xe đi cùng chiều là y 15 , và ngợc chiều là y 10 + Có phơng trình 2y/x = y/15 +y/10 (2y/x là tổng số xe đi xuôi và ngợc chiều) + Giải phơng trình xác định đợc x=12 + Vậy cứ sau 12 phút thì lại có xe rời bến Câu 2: (2,0 điểm) Đáp án điểm + Xác định nhiệt độ khi cân bằng là 0 0 C + Xác định Q t1 toả của đồng là 12160J +Xác định Q t2 toả của nớc là 168000J + Xác định nhiệt 5% trao đổi với môi trờng Q = ( 12160+168000).5%= 9008J + Xác định Q thu của nớc đá nâng từ -10 0 C đến 0 0 C Q 1 = Cm đ .10= 18000m đ + Xác định Q thu của nớc đá tan thành nớc Q 2 = 3,4.10 5 (m đ - 0,2)= 340000m đ - 68000 + Có phơng trình cân bằng nhiệt Q t1 +Q t2 = Q 1 +Q 2 +Q Thay số ta có 239152=358000m đ từ đó m đ = 0.668kg Câu 3: (2,0 điểm) Đáp án điểm 1/ Họ và tên thí sinh . SBD Phòng thi . Họ tên và chữ kí giám thị 1 . Họ tên và chữ kí giám thị 2 . Đề chính thức + Loại 1.5V- 0.75W có R 1 = 3 ; I đ1 = 0.5A Loại 3V - 3W Có R 2 = 3 ; I đ2 = 1A Loại 6V - 12W Có R 3 = 3 ; I đ3 = 2A + Nguồn U đặt vào MP', các điện trở đều bằng nhau R 1 = R 2 = R 3 =R Do tính chất đối xứng của mạch điện nên: V M' =V Q =V N V Q' =V N' =V P Chập M' Q N; Q' N' P + Ta thấy trên các cụm A và C phải mắc các bóng đèn giống nhau, Trên cum B phải mắc các bóng giống nhau + U=U MN +U NP +U PP' = 7.5 V + Vậy phải chọn cụm A và C gồm các bóng loại 3V - 3W Cụm B gồm các bóng 1.5V - 0.75W 2/ + R MP' = R R R 3 6 3 + + = 3 3 3 3 6 3 + + = 2.5 Câu 4(2,5 điểm) 1/ + Phần biến trở giữa M và C; giữa C và N: R MC = R a L = Rx; R CN = R L a L = R(1-x) + Điện trở tơng đơng của R MC và R CN là R 0 = R(1-x)x Điện trở toàn mạch R tm = R 0 +R 1 = R 1 + R(1-x)x (1) + Cờng độ dòng điện qua R 1 là Họ và tên thí sinh . SBD Phòng thi . Họ tên và chữ kí giám thị 1 . Họ tên và chữ kí giám thị 2 . M N C R 1 R MC R CN M', N, Q Q', N', P M P' A B C I = tm 1 U U R R(1 x)x R = + 0 x 1 (2) + Từ (2) ta thấy I đạt giá trị cực đại khi mẫu số nhỏ nhất x=0; x=1 I max = 6(A) + I đạt giá trị cực tiểu khi mẫu số đạt giá trị cực đại R 1 + R(1-x)x = 2+16x-16x 2 có giá lớn nhất (Hàm bậc 2 có hệ số a âm lên nó có giá trị cực đại khi x=-b/2a=1/2) + I= I min = 2 (A) 2/ + Công suất toả nhiệt trên thanh MN P= I 2 R 0 = 2 2 1 U R(1 x)x {R(1 x)x R } + (3) + Biến đổi biểu thức (3) ta có: P= 2 2 1 U R R(1 x)x R(1 x)x + (4) + áp dụng bất đẳng thức Côsi cho mẫu số của biểu thức (4) ta có: P= P max khi 1 R R(1 x)x R(1 x)x = R 1 = R(1-x)x (5) + Thay số và giải phơng trình (5) ta có x 0.85 x 0.15 + Tính P max = 18 W Câu 5 (2.5 điểm) 1/ + Học sinh chứng minh công thức thấu kính Họ và tên thí sinh . SBD Phòng thi . Họ tên và chữ kí giám thị 1 . Họ tên và chữ kí giám thị 2 . F 1 'F 2 O 1 O 2 A B B' A' I 2 I 1 Vật thật, ảnh thật, công thức xác định khoảng cách giữa vật và ảnh thật L= d + d' + d +d' 2 dd' . Dấu "=" xảy ra khi d'=d lúc đó L= L min + Từ công thức thấu kính và điều kiện cực tiểu ta có L min = 4f và d = d' =2f + Khi đó ảnh và vật cao bằng nhau. 2/ +Biện luân A'B' có độ cao không đổi thì B' phải nằm trên đờng thẳng // với trục chính + Điều đó xảy ra khi F 1 ' F 2 + Ta có ' 1 1 1 O F I đồng dạng với ' 2 2 2 O F I Vì ảnh cao gấp 4 lần vật nên ta có: 2 2 2 2 2 2 1 ' 1 1 1 1 1 O I O F f A'B' 4 f 4f O I AB f O F = = = = (1) + Mặt khác f 1 +f 2 = 20 cm (2) + Từ (1) và (2) ta đợc f 1 = 4(cm); f 2 = 16(cm) Chú ý: 1. Thí sinh có thể làm bài bằng cách khác, nếu đúng vẫn đợc điểm tối đa. 2. Nếu thí sinh tiếp tục sử dụng kết quả sai để làm bài ở các phần tiếp theo thì không tính điểm ở các phần tiếp theo đó. 3. Trong toàn bài: thiếu hoặc sai đơn vị từ 1 - 2 lần trừ 0.25 điểm; từ 3 lần trở lên trừ 0.5 điểm -------------- Hết-------------- Họ và tên thí sinh . SBD Phòng thi . Họ tên và chữ kí giám thị 1 . Họ tên và chữ kí giám thị 2 . . --------------------- đề thi tuyển sinh vào lớp 10 thpt chuyên Năm học 2008 2009 Môn: Vật lí (Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lí) Thời gian làm bài:. + - Hình H2 Đề chính thức Sở giáo dục & đào tạo Hớng dẫn chấm thi tuyển sinh Vào lớp 10 thpt chuyên năm học 2008 2009. Môn thi: Vật lí ----------------------------------------------