Đọc thử de thi vao 10 chuyen khoi chuyen ly (tái bản)

PHẠM HỒNG VƯƠNG NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Chinh phục đề thi vào 10 chuyên khối chuyên Lý 7 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Đề chính thức ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM 2018 MÔN THI VẬT.

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

Đề chính thức

ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN

NĂM 2018

MÔN THI: VẬT LÝ

Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)

Câu I. Để đo nhiệt dung riêng của những chiếc tháp kim loại giống hệt nhau, có khối lượng

m0 = 100g, người ta ngâm chúng đủ lâu trong một nồi nước đang sôi rồi thả một trong những chiếc tháp đó vào một nhiệt lượng kế Biết rằng, nhiệt độ của nhiệt lượng kế trước khi cho tháp vào và ngay sau khi cân bằng nhiệt có giá trị lần lượt là t0 = 30,0°C và t = 35,0°C, khối lượng của nhiệt lượng kế sau khi thả một chiếc tháp bất kì lấy ra từ nồi nước sôi vào đều tăng thêm một lượng không đổi m = 125g Nước có nhiệt dung riêng c = 4,18 J/(g.°C)

và sôi ở nhiệt độ ts = 100°C

1 Giả sử nhiệt lượng kế cách nhiệt tuyệt đối, thả vào nó 5 chiếc tháp ngay sau khi lấy ra từ nồi

nước sôi, nhiệt lượng kế sẽ cân bằng nhiệt với những chiếc tháp đó ở nhiệt độ nào?

2 Trong thực tế, nhiệt lượng kế có trao đổi nhiệt với môi trường ngoài, sự trao đổi nhiệt này phụ

thuộc vào nhiệt độ của nhiệt lượng kế, nhiệt độ của môi trường và bề mặt của nhiệt lượng

kế Để xác định nhiệt dung riêng của những chiếc tháp bằng nhiệt lượng kế này, người ta đổ nước sôi vào nhiệt lượng kế đó khi nó ở nhiệt độ t0 sao cho nhiệt lượng kế và nước sôi đổ vào cân bằng nhiệt ở nhiệt độ t1, thì thấy rằng khối lượng nước sôi đổ vào nhiệt lượng kế là

m2 = 34,0g Biết rằng, thời gian tăng nhiệt độ từ t0 đến t1 là như nhau ở tất cả các thí nghiệm Tìm nhiệt dung riêng của vật liệu làm những chiếc tháp trên

Câu II. Một thiết bị điện tương đương với một điện trở không đổi R0 = 25,0Ω chỉ có thể hoạt động

ổn định khi hiệu điện thế giữa hai đầu của nó nằm trong khoảng 24,0V ≤ U0 ≤ 26,0V Tuy nhiên nguồn điện cấp cho thiết bị này hoạt động đôi khi có những biến đổi mạnh, vì thế để đảm bảo cho R0 hoạt động ổn định người ta nghĩ ra một mạch bảo vệ nó có sơ đồ như hình

1, biết điện trở tổng cộng của biến trở là R = 100Ω, vôn kế có điện trở vô cùng lớn Người

ta nhận thấy rằng khi nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U và con chạy C nằm ở vị trí sao cho điện trở hai đoạn BC và CD có giá D trị như nhau (RBC = R/2) thì Vôn kế chỉ giá trị

UV = 25,0V

Hình 1: Sơ đồ mạch bảo vệ R0

1 Tìm giá trị của U.

2 Nếu con chạy C nằm cố định ở điểm chia đôi điện trở của biến trở thì với miền giá trị nào của

U để R0 hoạt động ổn định

3 Tại một thời điểm nào đó, khi U = 50,0V, để R0 vẫn hoạt động ổn định, ta phải điều chỉnh | điện trở đoạn BC nằm trong khoảng giá trị nào

Gợi ý: nếu phương trình x 2 + ax + b = 0 có hai nghiệm phân biệt x 1 , x 2 và x 1 < x 2 thì biểu thức

A = x 2 + ax + b sẽ bé hơn 0 khi x 1 < x < x 2 và lớn hơn 0 khi x < x 1 hoặc x > x 2

Câu III Để đo kích thước dây tóc của một bóng đèn điện nhỏ (có thể coi như một vật thẳng, mảnh

và nhỏ có chiều cao là h), một học sinh thắp sáng bóng đèn rồi đặt nó trên trục chính của

một thấu kính hội tụ mỏng Đằng sau thấu kính, học sinh đó đặt một màn ảnh vuông góc với trục chính của thấu kính Trong một lần đo, học sinh ấy giữ màn và bóng đèn cố định rồi dịch chuyển thấu kính theo phương song song với trục chính của nó thì nhận thấy có hai vị trí O1 và O2 của thấu kính cho ảnh của dây tóc bóng đèn trên rõ nét trên màn với các chiều cao tương ứng là h1 = 4,00mm và h2 = 9,00mm Biết rằng O1 và O2 cách nhau một khoảng 

= 20,0cm Hãy xác định:

1 Chiều cao h.

2 Khoảng cách giữa màn ảnh và dây tóc bóng đèn trong lần đo kể trên.

3 Tiêu cự của thấu kính mỏng đã được sử dụng trong thí nghiệm này.

Gợi ý: Nếu gọi khoảng cách từ vật tới thấu kính là d, khoảng cách từ ảnh thật của nó tới thấu kính

là d’, chiều cao của vật là h, chiều cao của anh là h’, tiêu cự của thấu kính là f, thì

- Đầu tiên học sinh này mắc Vôn kế vào hai cực của nguồn, khi đó Vôn kế chỉ giá trị U1 = 23,5V

- Tiếp đó học sinh ấy mắc Vôn kế trên nối tiếp với điện trở R rồi mắc đoạn mạch điện trở và Vôn

kế ấy vào hai cực của nguồn thì thấy Vôn kế chỉ giá trị U2 = 11,5V

- Cuối cùng học sinh này mắc điện trở R vào hai cực của nguồn rồi dùng Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở thì thấy Vôn kế chỉ giá trị U3 = 23,0V

Từ các kết quả đo trên, hãy tìm các giá trị U0, r và điện trở RV của Vôn kế Biết rằng các điện trở không thay đổi theo nhiệt độ, bỏ qua điện trở các dây nối

Câu V. Người ta cho một vành tròn mảnh tâm C2 có bán kính r = 50,0cm tiếp xúc trong với một vành tròn mảnh tâm C1 có bán kính R = 2r cố định Cho vành tròn tâm C2 lăn không trượt

ở mặt trong của vành tròn C1, nghĩa là nếu ban đầu hai vành tròn tiếp xúc với nhau tại điểm

A≡T0 và tại thời điểm t nào đó hai vành tròn tiếp xúc với nhau tại A≡T, thì các cung tròn

những điểm cố định trên vành tròn tâm C1) (xem hình 2) Biết rằng C2 luôn chuyển động trên đường tròn tâm C1 bán kính r theo chiều quay của kim đồng hồ với tốc độ không đổi

v0=20,0cm/s Trên vành tròn tâm C1 có một con chuột nhỏ (coi như một điểm) đang chạy, biết rằng vị trí của con chuột này luôn trùng với vị trí của tiếp điểm T

Hình 2

1 Tìm tốc độ của con chuột trên.

2 Xác định quỹ đạo của điểm A0 và tìm tốc độ trung bình của A0 trong khoảng thời gian tính từ lúc A0≡T0 cho đến lúc tiếp điểm T đối xứng với T0 qua C1 lần đầu tiên

Câu I

1 Khi nhiệt lượng kế cách nhiệt tuyệt đối.

Gọi nhiệt dung riêng và khối lượng của nhiệt lượng kế là m k(g), (J/(g C))c k 0

Khi thả 1 chiếc tháp kim loại vào nhiệt lượng kế thì thấy khối lượng nhiệt lượng kế tăng thêm m1 = 125g>m0 = 100g nên khối lượng nước sôi cho vào nhiệt lượng kế là m1 -m0 = 25g

Ta có phương trình cân bằng nhiệt lúc này là:

2 Gọi nhiệt lượng tỏa ra môi trường là Q.

Theo bài ra ta có phương trình cân bằng nhiệt:

=

- (M là khối lượng của vật)

+ Cho vật rắn vào nhiệt kế ở nhiệt độ T m1 , 1 là khối lượng nhiệt kế, m2 là khối lượng nước chứa trong nhiệt kế, C1 là nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, C2 là nhiệt dung riêng của nước, T là nhiệt độ của vật, C là nhiệt dung riêng của vật

Nếu T >T1 Þ vật toả nhiệt: Q=MC T( -T2 ) (T2 nhiệt độ vật lúc sau)

+ Nhiệt lượng kế nhân số nhiệt lượng để tăng nhiệt từ T1 ®T2

Þ khối lượng nước sôi: m1-m0

Phương trình cân bằng nhiệt: [m C0 0 + (m1 -m C t0 ) ]( -t1 ) =mC t( 1 -t0 )

Khi thả 5 chiếc tháp, khối lượng nước sôi cho vào nhiệt lượng kế lúc này là 5(m1-m0) Gọi nhiệt độ sau khi hệ cân bằng là t¢

Phương trình cân bằng nhiệt:

[5m C + 5(m -m )](t-t¢ ) =mC t( ¢ -t )

Từ 2 phương trình trên Þt

2 Gọi nhiệt lượng toả ra môi trường là Q.

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: m C t2 ( -t1) =mC t(1-t0) +Q

£ = £ , tương đương 96 £U £ 104(V)

3 Đặt R BC = Wx( ), 0 < <x 100 Suy ra R CD = 100 -x

2 0

+ Ta xem con chạy C như đoạn dây dẫn ngăn biến trở thành 2 điện trở.+ Vẽ lại mạch tường minh để dễ dàng giải hơn.

+ Định luật Ôm toàn mạch: I U

= +

BC

CD BC

=

ð

0 0

100 25

BC

CD BC

Biện luận: để R0 hoạt động ổn đỉnh: 24 £U0£ 26

Thay giá trị U x0( ) vào giải bất phương trình 79, 4

82, 3

x x

ìï ³ ï

Þ íï £ïî

Þ Îx [79, 4; 82, 3]( ) W

Nhận xét và nhắc lại kiến thức:

+ Cách vẽ ảnh qua thấu kính hội tụ

+ Các công thức liên hệ với nhau: 1 1 1

+ Vật sáng là một nguồn phát song là điểm đồng quy của chùm tia tới thấu kính:

- Vật là thật nếu chùm tia tới là chùm tia phân kỳ

- Vật là ảo nếu chùm tia tới là chùm tia hội tụ

Muốn cho 2 vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn thì phương trình trên phải có 2

nghiệm (áp dụng giải phương trình bậc hai) Þ >L 4f

Thay số vào phương trình trên, giải ra ta tìm được U0 » 24, 06( )V

Thay vào (5) ta tìm được R » V 2246, 6( ) W

Thay vào (4) tìm được r »53, 4( ) W

Vậy con chuột chạy với vận tốc 40cm s/

2 Giả sử ở thời điểm t, vành tròn tâm C2 di chuyển đến vị trí như hình vẽ Gọi A1 là giao điểm của ( )C2 và đường kính (hình vẽ)

T T ¢

Nhận xét và nhắc lại kiến thức:

+ Quãng đường chuyển động vật: S =vt

+ Độ dài 1 cung tròn: l =ra với a góc mà đo được quét bằng bán kính r

Ý tưởng

1 Gọi độ dài cung mà C1 và T chuyển động trong thời gian t là l0 và l

Vì cùng một thời gian chuyển động, ta có: 0

Suy ra vận tốc con chuột chạy.

2 Giả sử ở thời điểm t, vành tròn C2 di chuyển đến vị trí T1

Gọi A1 là giao điểm của C2 và đường kính R

Xét đường tròn C1 có: RTC A.1 1 0 =l1 (1) với l1 độ dài cung T A1 0

Xét đường tròn C2 có: rTC A1 2 1 =l2 với l2 độ dài cung T A1 1 hay RTC A.1 1 0 =l2 (2)

Từ (1) và (2) Þ =l1 l2, nói cách khác, trong quá trình vành tròn tâm C2 di chuyển từ vị trí ban đầu cho đến khi tiếp điểm T đến T ¢0 thì A0 sẽ di chuyển trên đường kính T T ¢0

BÚT BI

Hoàn toàn không phải là phóng đại khi khẳng định bất cứ ai có thể viết đều ít nhất một lần trong đời sử dụng bút bi Rẻ tiền, thuận tiện và không cần bảo dưỡng, bút bi đã cách mạng hóa cách viết của con người

 Người xin cấp bằng sáng chế bút bi đầu tiên trên thế giới là một thợ thuộc da người Mỹ tên John Loud vào năm 1888 nhưng không được khai thác thương mại Đến năm 1938, một biên tập viên người Hungary là László Bíró, do quá thất vọng với việc sử dụng bút mực (tốn thời gian tiếp mực, mực lâu khô, đầu bút quá nhọn ) đã tạo ra loại bút bi sử dụng mực in báo khô rất nhanh Loại bút này có chứa một ống mực đặc, mực được viết lên giấy là nhờ chuyển động lăn của một viên bi nhỏ gắn nơi đầu ống chứa mực Bút bi thật sự xuất hiện từ đó. 

Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)

Câu I Cho mạch điện như Hình 1 Trong đó R1 =R2 = W 12 ,

MN là biến trở con chạy có điện trở toàn phần là

24 , WU AB = 6V Coi vôn kế và ampe kế là lý tưởng

a) Tính số chỉ của ampe kế và vôn kế khi con chạy C nằm ở

chính giữa của biến trở

b) Tìm vị trí của con chạy C để ampe kế chỉ 0, 08A

c) Tìm số chỉ cực đại và cực tiểu của ampe kế khi dịch chuyển con chạy C

Câu II Một thùng nước có thành thẳng đứng được đặt trong một công viên khoa học dành cho các bạn yêu thích khám phá Bạn Khôi thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn: đổ thêm nước vào thùng và quan sát mực nước trong thùng

Khoảng cách H từ miệng thùng đến mặt thoáng của nước phụ thuộc vào thể tíchV của nước đổ thêm vào thùng tuân theo một quy luật đặc biệt được biểu diễn như đồ thị Hình 2a Khôi phát hiện ra đáy thùng là một chiếc pít-tông được đỡ bởi một hệ lò xo và có thể dịch chuyển thẳng đứng không ma sát trong thùng Phía dưới đáy thùng có một giá đỡ G nhằm tránh cho lò xo bị nén quá mức (Hình 2b) Biết rằng, khi hệ lò xo bị nén tới chiều dài l thì sinh

ra một lực đẩy là F =k l.(0-l) với k và l0 là các hằng số Cho khối lượng riêng của nước là

3

1000kg/m

D = Tính diện tích S của pít-tông và hệ số k

Câu III Bên Hình 3, vật sáng ABC có dạng là tam giác cân còn A¢

là ảnh của A tạo bởi thấu kính hội tụ có trục chính D Biết

 120 0

A = , BC vuông góc với D và ảnh A B C¢ ¢ ¢ của DABC

là ảnh thật và là tam giác đều

a) Bằng cách dựng hình, hãy xác định vị trí thấu kính và tiêu điểm của nó Vẽ hình minh hoạ b) Cho AA¢ = =L 160cm và tỉ số diện tích của DA B C¢ ¢ ¢ và DABC là 12 Tính tiêu cự f của thấu kính và chiều dài các cạnh của DABC

Câu IV Nghiên cứu của các nhà khoa học về vật liệu có đóng góp lớn cho sự phát triển của khoa học và công nghệ Trong bài toán này, chúng ta xác định một số thông số của mẫu vật X

bằng kim loại dựa vào những số liệu thực nghiệm Mẫu vật X có khối lượng m1= 700g

được nung nóng tới nhiệt độ 0

a) Tính nhiệt dung riêng của X

b) Các nhà khoa học phát hiện ra rằng: nhiệt dung mol (nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ

của mỗi 1 mol chất tăng thêm mỗi 1 C0 ) của hầu hết các kim loại đều vào khoảng 25, 2 J/(mol.K) Tính khối lượng mol nguyên tử và khối lượng mỗi nguyên tử của kim loại X Biết mỗi mol nguyên tử gồm 6, 02.10 23 nguyên tử

c) Bằng các nghiên cứu, người ta phát hiện ra rằng các nguyên tử của X sắp xếp tuần hoàn tạo thành mạng tinh thể gồm các ô hình lập phương giống hệt nhau xếp chồng lên nha (Hình 4a)

Ở mỗi ô lập phương nhỏ nhất (gọi là ô mạng cơ sở) có một nguyên tử nằm tại tâm và ở mỗi đỉnh của nó đều có một nguyên tử (Hình 4b) Hãy xác định chiều dài a của các cạnh ô mạng

cơ sở Biết khối lượng riêng của X đo được là D =7800 kg/m 3

Câu V Thầy giáo đưa cho bạn Huệ một hộp kín có 3 đầu ra tại 3 chốt

cắm A B C, , Các chốt này được nối với 3 đầu (I), (II), (III) của

mạch điện trong hộp gồm một nguồn điện có hiệu điện thế U

không đổi, một điện trở R0 và một bóng đèn dây tóc được mắc với

nhau theo sơ đồ được vẽ trên vỏ hộp như Hình 5

Bạn Huệ được yêu cầu lên phương án thí nghiệm và thực hiện

các phép đo để kiểm tra xem chốt nào được nối với đầu nào (I, II hay III) Dụng cụ được phát thêm bao gồm: một ampe kế, một biến trở R X có thể đọc được giá trị điện trở ở từng vị trí, các dây nối có điện trở không đáng kể và đủ dùng

Huệ đã tiến hành thực nghiệm như sau: Mắc nối tiếp ampe kế với biến trở rồi nối đoạn mạch này vào giữa hai chốt A và B Điều chỉnh R X đến một số giá trị nhất định rồi đọc số chỉ

AB

I của ampe kế trong mỗi trường hợp ấy và ghi bảng và kết quả đo Thực hiện tương tự với các cặp chốt A và C , sau đó là B và C Bảng kết quả đo được như sau:

• Gọi

1 , 1 , 1

ban đầu (khi chưa tăng 25%)

• Bài toán giữ nguyên U nên P1, P2 không đổi và tìm phần trăm điện năng hao phí từ đó

ta nghĩ ngay tới sử dụng công thức đã chứng minh ở phía trên và phải tìm đến hiệu suất tức là tìm tỉ số: 2

( 2 2) 1 2 2

1 1

P P

D

• Lưu ý: Khi bài toán có cho hình vẽ cần nhìn thật kỹ hình ảnh.

Ở phần lực điện từ các kí hiệu hình vẽ cần lưu ý sau đây:

+ Dấu “-“ đường sức từ đi ngoài vào trong

+ Dấu “+” đường sức từ đi trong ra ngoài

(Hãy tưởng tượng giống như cái mũi tên xiên ra ngoài và xiên vào trong theo hướng mắt nhìn )

• Lực điện từ: Lực điện từ là lực mà điện từ trường tác dụng lên hạt mang điện tích

(chuyển động hay đứng yên)

• Bài toán áp dụng quy tắc bàn tay trái:

Quy tắc bàn tay trái (còn gọi là quy tắc Fleming) là quy tắc định

hướng của lực do một từ trường tác động lên một đoạn mạch có dòng

điện chạy qua và đặt trong từ trường Đặt bàn tay trái sao cho các

đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay

giữ hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90° chỉ

chiều của lực điện từ

• Lực căng T lại hướng lên trên.

• Trọng lượng P của thanh hướng xuống dưới

• Từ đó ta áp dụng điều kiện cân bằng của toàn bộ các lực gồm (F P, ) cùng phương ngược chiều với (T T1 , 2) tác dụng lên thanh MN:

2) Khi thả miếng đồng m3 vào nhiệt lượng kế mực nước trong nhiệt lượng kế không đổi chứng tỏ thể tích nước bị hóa hơi bằng thể tích của miếng đồng thả vào (Vnước = Vđồng), nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 0

nuoc hoa hoi

m : khối lượng nước hóa hơi

và đảm bảo 3 nguyên lý truyền nhiệt:  

+ Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

+ Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của 2 vật bằng nhau thì ngừng lại

+ Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

• Sau khi cân bằng đạt nhiệt độ là t

Vật tỏa nhiệt thì nhiệt độ ban đầu sẽ cao hơn t và nếu vật thu nhiệt thì nhiệt độ ban đầu

sẽ thấp hơn t

• Công thức tính nhiệt lượng Q thu vào hoặc tỏa ra của 1 vật:

.

Q m c t= D (J)

m: khối lượng vật (kg)

c: nhiệt dung riêng của chất làm vật (J/kg.K)

t

D : độ biến thiên nhiệt độ của vật sau khi cân bằng nhiệt (°C)

(Ngoài J, kJ đơn vị nhiệt lượng còn được tính bằng calo, kcalo

1 kcalo = 1000 calo; 1 calo = 4,2 J)

• Phương trình cân bằng nhiệt: nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:

+ Q hoi: là nhiệt lượng mà vật thu vào

• Khối lượng m của 1 vật bằng tích của khối lượng riêng D của vật đó với thể tích V của vật: m D V=

• Ta thấy t1 = 956,25 ° > =C t4 100 °C nên đồng tỏa nhiệt

• Vật 1 và 2 cùng trong nhiệt lượng và cùng ở nhiệt độ là t3= ° < = 90 C t4 100 °C nên cả 2 vật 1 và 2 thu nhiệt

• Nước khi hóa hơi là nước bị thu nhiệt

• Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt với m hoi là khối lượng nước hóa hơi