1 điểm Bài 2: Một vật bằng kim loại được nung nĩng tới nhiệt độ t2 rồi thả vào một nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t1.Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là t.Quá trình trao đổi nhiệt đĩ
Trang 1(3) (3)
SỞ GD-ĐT KHÁNH HÒA ĐỀ THI TUYỂN SINH 10 THPT / 2007-2008
Thời gian : 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Bài 1 : Cho các dụng cụ và vật liệu sau: nguồn Acqui ,Ampe kế,Vơn kế (cĩ điện trở rất lớn) ,thước đo chiều dài,thước kẹp,các dây nối Xác định điện trở suất của chất liệu làm vật dẫn (tiết diện trịn) (1 điểm)
Bài 2: Một vật bằng kim loại được nung
nĩng tới nhiệt độ t2 rồi thả vào một nhiệt
lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t1.Nhiệt độ
cuối cùng của hỗn hợp là t.Quá trình trao đổi
nhiệt đĩ được biểu diễn bằng đồ thị như hình
vẽ.Giải thích rõ các đồ thị (1) ,(2) ,(3) và ý
nghĩa các đoạn OQ2 ,OQ3 ,Q’Q1 trên trục OQ (2 điểm)
Bài 3 : Vật AB đặt cách thấu kính hội tụ một đoạn 30cm.Ảnh A1B1 là ảnh thật.Dời vật đến vị trí khác,ảnh của vật là ảnh ảo cách thấu kính 20cm.Hai ảnh cĩ cùng độ lớn Tính tiêu cự của thấu kính (2 điểm)
Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ,biết hiệu điện thế nguồn giữa 2 điểm A,B là U,điện trở trong r = 1,5Ω,mạch ngồi là một bộ đèn được mắc vào 2 điểm PQ
a Xác định giá trị điện trở R của bộ đèn để mạch
ngồi cĩ cơng suất lớn nhất ,và tính giá trị cơng
suất P ?
b Giả sử bộ đèn gồm 12 bĩng loại (6V-6W)
,biết hiệu điện thế nguồn U = 24V.Hỏi các bĩng
trong bộ đèn phải mắc thế nào để chúng đều sáng bình thường ? (3,5 điểm)
Bài 5: Hai điện trở R1 và R2 mắc nối tiếp với nhau giữa 2 điểm cĩ hiệu điện thế U.Biết điện trở R1 chịu hiệu điện thế tối đa là 180V,điện trở R2 chịu hiệu điện thế tối đa là 60V
và R2 = 1,5R1 Hỏi hiệu điện thế U lớn nhất là bao nhiêu ? (2 điểm)
t2 t
t1
Q(J)
t0C
(1)
(2)
r
Q
A B + -
Bộ đèn P
Trang 2ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN VẬT LÝ (Chuyên)
Bài 1: 1 điểm
* Trước tiên xác định điện trở của Ampe kế bằng
cách mắc mạch điện theo sơ đồ
+ Đọc số chỉ Vơn kế là U1 , số chỉ Ampe kế là I1
+ Áp dụng cơng thức tính RA :
1
1
I
U
R A =
* Mắc mạch theo sơ đồ :
+ Đọc số chỉ Vơn kế là U2 , số chỉ Ampe kế
là I2
+ Ta cĩ : R + RA = R A
I
U
−
=
⇒
2
2 2
2
I
U R
* Dùng thước đo chiều dài l của vật dẫn ; dùng thước kẹp đo đường kính d
của vật dẫn
⇒ tính được tiết diện S =
4
.d2 π
⇒ điện trở suất của vật dẫn : ρ = R. l S
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 2: 1,5 điểm
Dựa vào các đường biểu diễn
trên đồ thị,trục tung t0 ,trục
hồnh là nhiệt lượng
- Đồ thị (1) là đường biểu diễn sự tỏa nhiệt của vật kim loại để hạ nhiệt độ từ t2 0,25
t2 t
t1
Q(J)
t0C
(1)
(3)
Trang 3xuống nhiệt độ t
Và độ lớn nhiệt lượng tỏa ra tương ứng với đoạn OQ1
- Đồ thị (2) là đường biểu diễn sự thu nhiệt của nhiệt lượng kế để tăng nhiệt độ
từ t1 lên đến nhiệt độ t, và độ lớn nhiệt lượng thu vào tương ứng với đoạn OQ2
- Đồ thị (3) là đường biểu diễn sự thu nhiệt của nước trong bình nhiệt lượng kế
để tăng nhiệt độ từ t1 lên đến nhiệt độ t, và độ lớn nhiệt lượng thu vào tương
ứng với đoạn OQ3.
- Đoạn Q’Q1 cho biết độ lớn của nhiệt lượng mất mát cho môi trường xung
quanh , vì: Q1 = (Q2 + Q3) + Q’Q1 (với OQ2 = Q3Q’)
Q’Q1 = Q1 - (Q2 + Q3)
0,25 0,25
0,25 0,25 0,25
Bài 3 : 2 điểm
* Vật ở ví trí 1 : vì ảnh A1B1 của vật là ảnh thật ,chứng tỏ vật AB sẽ được đặt
ngoài khoảng tiêu cự
Đặt : OA=d1=30cm (khoảng cách từ vật ở vị trí (1) đến thấu kính)
OA1=d’1 (khoảng cách ảnh của vật ở vị trí (1) đến thấu kính)
OF=OF’ = f (tiêu cự)
Ta có : ∆OAB ∼ ∆ OA1B1 nên:
1
' 1 1 1 1
d
d OA
OA AB
B A
=
= (1)
∆F’OI ∼ ∆F’A1B1 nên:
f
f d O
F
O F OA O F
A F OI
B
A = = − = '−
1 '
' 1 '
1
' 1 1
(2)
Mà OI = AB ,do đó từ (1) & (2) ta có:
f
f d d
d = '−
1 1 1 '
⇒ f = '
1 1
' 1
1
d d
d d
+ (a)
* Vật dời đến vị trí 2 : vì ảnh cho là ảnh ảo nên vật phải được dời đến gần
thấu kính và nằm trong khoảng tiêu cự f Giả sử vật dời đi 1 đoạn AA’ = a
0,25
0,25
0,25
0,25
B'
’
A A2 ,
F
A’
B
B2
I
B1 O
Trang 4Đặt : OA’ = d2 = 30-a (khoảng cách vật từ vị trí 2 đến thấu kính)
OA2= d’2 = 20cm (khoảng cách ảnh của vật ở vị trí 2 đến thấu kính)
Ta có : ∆OA’B’ ∼ ∆ OA2B2 nên:
2
' 2 2 2
2
' '
d OA
OA B
A
B
A = = (3)
∆F’OI ∼ ∆F’A2B2 nên:
f
f d O
F
O F OA O F
A F OI
B
A = = + = ' +
2 '
' 2 '
2
' 2 2
(4)
Mà OI = A’B’ ,do đó từ (3) & (4) ta có:
f
f d d
d = ' +
2 2
2 '
⇒ f =
2
' 2
' 2
2
d d
d d
− (b)
Vì tiêu cự của thấu kính không thay đổi nên từ biểu thức (a) ,(b)
Ta có : '
1 1
' 1
1
d d
d d
2
' 2
2
d d
d d
− (5)
Mặt khác do 2 ảnh có độ lớn như nhau ,nên :
' '
2 2 1 1
B A
B A AB
B A
Từ (1) ,(2) có :
2
' 2 1
' 1
d
d d
d = ⇒
a a
d
d d d
−
=
−
=
=
30
600 30
20 30
2
' 2 1
'
Thay các giá trị d1 , d’1 ,d2 , d’2 vào biểu thức (5) và biến đổi ta được
phương trình :
a2 – 110a + 1800 = 0
∆ = (-110)2 – 4.1800 = 4900= 702
⇒ a1,2 =
cm a
cm a
20
90 2
70 ) 110 (
2 1 2
=
=
=
±
−
−
vì a = AA’ = 90 cm > OA =d1 = 30 cm (loại nghiệm a = 90cm)
Vậy vật dời đi một đoạn a =20cm vào trong khoảng tiêu cự của thấu kính
⇒ OA’ = d2 = 30 – a = 30 – 20 = 10 cm Thay d2 = 10 cm , d’2 = 20 cm vào biểu thức (b)
⇒ f =
2
' 2
' 2
2
d d
d d
20 10
=
−
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 4: 3,5 điểm
Trang 5
a Tính R của bộ đèn để công suất mạch ngoài lớn nhất:
- CĐDĐ qua bộ đèn:
r R
U I
+
= (1)
- Công suất mạch ngoài của bộ đèn : P = R.I2 (2)
Thay (1) vào (2) có : 2
2
) (
r R
R U P
+
= (3)
Nhân tử và mẫu của vế phải biểu thức (3) cho 4r ta được:
+
−
−
=
⇒ +
) (
) ( 1 4
U P )
(
4
R r r
R r
rR r
U
Từ (4),để công suất P đạt giá trị lớn nhất khi : 0
) (
) (
2
2
= +
−
R r
R r
⇒ r – R = 0 ⇒
- Khi đó giá trị công suất P là :
r
U P
4
2
=
b Bộ đèn có 12 bóng (6V-6W) , U=24V , r =1,5Ω các bóng mắc như thế
nào để đều sáng bình thường :
* Cách 1:
- Dòng điện định mức của mỗi đèn : Iđ = A
U
P
đm
6
6
=
=
Điện trở bóng đèn : Rđ = = = Ω
1
6
đ
đm
I U
- Để các đèn sáng bình thường thì chúng song song gồm n dãy và mỗi dãy gồm
m đèn mắc nối tiếp: n m = 12 (1)
- Điện trở mạch ngoài của cả bộ đèn gồm 12 bóng: R =
n
m
6
- Cường độ DĐ mạch chính : I = n I n
r R
U
đ =
=
0,25
0,5
0,25
0,25 0,25
0,25
0,25 0,25 0,25
r
Q
A B + -
Bộ đèn P
R = r
Trang 6Thay các giá trị U ,r, R vào biểu thức của I ,ta được :
n
n
m = +1,5 6
24
(2)
- Rút m từ biểu thức (1) và thay vào (2) rồi biến đổi ta được phương trình
1,5n2 - 24 n + 72 = 0
∆= (-24)2 – 4 1,5 72 = 144 = 122
3 m 4
1 m 12 5
, 1 2
12 ) 24 (
2 2
1 1
2 2
,
=
⇒
=
=
±
−
−
=
n
n n
- Vậy có 2 cách mắc :
Cách 1: 12 bóng đèn mắc song song
Cách 2 : 4 dãy mắc song , mỗi dãy có 3 bóng nối tiếp
* Cách 2:
- Cường độ DĐ mạch chính : I =
r R
U
+ (1)
Dòng điện định mức của đèn : Iđ = A
U
P
đm
6
6 =
=
- Công suất của cả bộ đèn khi 12 bóng sáng bình thường:
P = RI2 = 12 Pđ = 12 6 = 72 W
2
I
P
R=
⇒
Thay R vào biểu thức (1) ,ta được: I= r
I P
U
+ 2
Biến đổi ta được : rI2 – U.I + P = 0
Thay số; 1,5 I2 - 24I + 72 = 0
Giải ra : I1 = 12 A , I2 = 4 A
- Số dãy mắc song song : n =
đ
I I
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25
Trang 7+ Cách mắc 1: n1 = 1 =121 =12
đ
I
I
(dãy)
m1 = 1 (đèn) ( n m = 12)
+ Cách mắc 2: n2 = 4
1
4
đ
I
I
(dãy)
m2 = 3 (đèn) ( n m = 12)
* Cách 3:
- Cường độ DĐ mạch chính : I =
r R
U
+
Công suất của cả bộ đèn khi 12 bóng sáng bình thường :
P = RI2 = 12 Pđ = 12 6 = 72 W
Thay I vào P ta được: 2
2
) (
r R
R U P
+
=
Biến đổi ta được: PR2 – (U2 – 2rP).R + r2.P = 0
Thay số : R2 - 5R + 2,25 = 0
∆= (-5)2 – 4 2,25 = 16 = 42
Thay vào ta tính được 2 nghiệm :
Ω
=
Ω
=
5 , 4
5 , 0
2
1
R R
- Điện trở của bộ đèn : R =
n
m
6
và n m = 12
- Có 2 cách mắc :
+ cách mắc 1 :
=
=
12
5 , 0 6
m n n
m
giải hệ ta được :
=
=
1
12
1
1
m n
12 bóng mắc song song nhau
+ Cách mắc 2 :
=
=
12
5 , 4 6
m n n
m
giải hệ ta được :
=
=
3
4
2
2
m n
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
Trang 8 có 4 dãy mắc song song ,mỗi dãy 3 bóng đèn mắc nối tiếp.
Bài 5: 2điểm
- CĐDĐ qua các điện trở R1 ,R2 : I= 2
2 2 2
3 3
U R
R
U R
R
U
= +
= +
(vì R2 =
2
3
R1 ⇒ R1 = 2
3
2
R )
- Hiệu điện thế giữa 2 đầu R1: U1 = I.R1 = 32 25
5
3
2 2
U R R
U
=
Theo giả thiết : U1 ≤ 180V nên: 180
5
2
≤
U
⇒ U ≤ 450V (1)
- Hiệu điện thế giữa 2 đầu R2: U2 = I.R2 = 53 2 35
2
U R R
U
=
Theo giả thiết : U2 ≤ 60V nên: 60
5
3
V
U
⇒ U ≤ 100V (2)
- Kết hợp (1) và (2) ta có hiệu điện thế U lớn nhất là 100V
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25