Đề thi chính thức môn vật lý chuyên 2015 2016

Câu 1 (2,0 điểm). Lúc 07 giờ 00 phút, một thuyền máy đi xuôi dòng từ A đến B rồi lại quay về A. Biết vận tốc của thuyền so với nước yên lặng là 15kmh, vận tốc của nước so với bờ là 3kmh, khoảng cách AB là 18km. a) Hỏi thuyền về A lúc mấy giờ? b) Tuy nhiên, trên đường quay về A, thuyền bị hỏng máy và bị trôi theo dòng nước. Sau 24 phút sửa máy, thuyền tiếp tục đi về A. Hỏi thuyền về A lúc mấy giờ? Câu 2 (2,0 điểm). Thả một miếng đồng có khối lượng m1 = 0,2kg đã được nung nóng đến nhiệt độ t1 vào một nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28kg nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t3 = 800C. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng và nước lần lượt là c1 = 400J(kg.K), D1 = 8900kgm3, c2 = 4200J(kg.K), D2 = 1000kgm3; nhiệt hóa hơi của nước (nhiệt lượng cần cung cấp cho một kg nước hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi) là L = 2,3.106Jkg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. a) Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng. b) Sau đó, thả thêm một miếng đồng khối lượng

R3

R2 K

+

-R1

R 5

R4

Hình 1

A B

ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN

NĂM HỌC 2015 - 2016 Môn thi: Vật lí (Chuyên)

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

Câu 1 (2,0 điểm).

Lúc 07 giờ 00 phút, một thuyền máy đi xuôi dòng từ A đến B rồi lại quay về A Biết

vận tốc của thuyền so với nước yên lặng là 15km/h, vận tốc của nước so với bờ là 3km/h, khoảng cách AB là 18km

a) Hỏi thuyền về A lúc mấy giờ?

b) Tuy nhiên, trên đường quay về A, thuyền bị hỏng máy và bị trôi theo dòng nước

Sau 24 phút sửa máy, thuyền tiếp tục đi về A Hỏi thuyền về A lúc mấy giờ?

Câu 2 (2,0 điểm).

Thả một miếng đồng có khối lượng m1 = 0,2kg đã được nung nóng đến nhiệt độ t1 vào

một nhiệt lượng kế chứa m2 = 0,28kg nước ở nhiệt độ t2 = 20 0C Nhiệt độ khi có cân bằng

nhiệt là t3 = 800C Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của đồng và nước lần lượt là c1 =

400J/(kg.K), D1 = 8900kg/m3, c2 = 4200J/(kg.K), D2 = 1000kg/m3; nhiệt hóa hơi của nước

(nhiệt lượng cần cung cấp cho một kg nước hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi) là L = 2,3.106J/

kg Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường

a) Xác định nhiệt độ ban đầu t1 của đồng

b) Sau đó, thả thêm một miếng đồng khối lượng m3 cũng có nhiệt độ t 1 vào nhiệt

lượng kế trên thì khi lập lại cân bằng nhiệt, mực nước trong nhiệt lượng kế

vẫn bằng mực nước trước khi thả miếng đồng m3 Xác định khối lượng đồng

m3

Câu 3 (3,0 điểm).

Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 1) Hiệu điện thế giữa hai điểm

A và B là 20V luôn không đổi Biết R1 = 3Ω, R2 = R4 = R5 = 2Ω, R3 = 1Ω

Điện trở của Ampe kế và dây nối không đáng kể

a) Khi khóa K mở Tính điện trở tương đương của mạch AB và số

chỉ của Ampe kế

b) Thay điện trở R2 và R4 lần lượt bằng điện trở Rx và Ry, khi khóa

K đóng hay mở, Ampe kế đều chỉ 1A Tính giá trị của điện trở Rx và Ry

Câu 4 (2,0 điểm).

Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm trên trục

chính) và cách thấu kính một khoảng OA Trên màn (đặt vuông góc trục chính sau thấu kính)

ta nhận được ảnh A B1 1 Giữ thấu kính cố định, dịch chuyển vật AB một đoạn 2cm dọc theo

trục chính và để thu được ảnh A B 2 2 cao gấp 5

3 lần ảnh A B1 1  trên màn, ta phải dịch chuyển màn đi 30cm so với vị trí cũ Tìm tiêu cự của thấu kính

Câu 5 (1,0 điểm).

AB là một dây dẫn dài vô hạn (Hình 2) Cạnh dây AB là một đoạn dây dẫn

CD Giả sử rằng đoạn dây dẫn CD có thể chuyển động tự do trong mặt phẳng hình

vẽ Khi không có dòng điện, CD vuông góc với AB Nếu cho dòng điện qua các

dây dẫn và chiều của chúng được chỉ bằng mũi tên trên hình vẽ thì đoạn dây dẫn

B

I 1

I2

Họ và tên thí sinh: ………Số báo danh:

………

Giám thị thứ nhất: ……….……… Giám thị thứ hai: …… … ……

………

HƯỚNG DẪN CHẤM THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN

NĂM HỌC 2015 - 2016 Môn thi: Vật lí (Chuyên)

(Bản hướng dẫn chấm thi gồm có 6 trang)

A Hướng dẫn chung

- Thiếu đơn vị, trừ 0,5 điểm toàn bài.

- Học sinh giải theo cách khác, cho điểm tối đa tương ứng với phần bài giải đó

- Điểm của toàn bài thi được giữ nguyên, không làm tròn số

B Đáp án và thang điểm

Câu 1 (2,0 điểm)

a) Gọi vận tốc khi thuyền đi từ A đến B là v1, vận tốc khi thuyền đi từ B về A là v2

Ta có: v1 = vt + vn = 15 + 3 = 18 (km/h)

v2 = vt - vn = 15 - 3 = 12 (km/h)

0,25

Thời gian thuyền đi từ A đến B là:

t1 = 1

S

v =

18 1(h)

18

0,25

Thời gian thuyền đi từ B về A là:

t2 = 2

1,5(h)

v 12

0,25

Thời gian cả đi lẫn về là: t1 + t2 = 1 + 1,5 = 2,5 (h)

b) Đổi: 24 phút = 0,4h.

Thời gian sửa thuyền, thuyền tự trôi được quãng đường là: 3.0,4 = 1,2 (km) 0,25

Thời gian để thuyền đi từ B về A là:

t’ =

2

s 1, 2 18 1, 2

1, 6(h)

Vậy thời gian chuyển động của thuyền cả đi lẫn về là:

t = t1 + t’ + 0,4 = 1 + 1,6 + 0,4 = 3 (h)

KL: Thuyền về A lúc 10 giờ 00 phút

0,5

Câu 2 (2,0 điểm)

a) Tính nhiệt độ t 1 :

- Nhiệt lượng của m1 kg đồng toả ra để hạ nhiệt độ từ t1 xuống 80 0C là :

Q1 = c1.m1(t1 – 80)

0,25

- Nhiệt lượng của m2 kg nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 20 0C đến 80 0C là :

- Phương trình cân bằng nhiệt :

Q1 = Q2  t1 = 2 2

1 1

60m c

+ 80

m c = 962 (0C).

0,25

b) Tính m 3 :

- Khi thả thêm m3 kg đồng ở nhiệt độ t1 vào NLK, sau khi có cân bằng nhiệt mà mực

nước vẫn không thay đổi Điều này chứng tỏ :

+ Nhiệt độ cân bằng nhiệt là 1000C

+ Có một lượng nước bị hóa hơi Thể tích nước hóa hơi bằng thể tích miếng đồng

m3 chiếm chỗ: 2 3

1

m

V = D

0,25

- Khối lượng nước hóa hơi ở 1000C là : 2 2 2 3 2

1

D

m = V D = m

D

- Nhiệt lượng thu vào của m1 kg đồng, m2 kg nước để tăng nhiệt độ từ 800C đến 100 0C

và của m’2 kg nước hoá hơi hoàn toàn ở 100 0C là :

2

3 1 1 2 2 3

1

D

Q = 20(c m + c m ) + Lm

D .

- Nhiệt lượng toả ra của m3 kg đồng để hạ nhiệt độ từ t1 = 962 0C xuống 100 0C là:

Q 862c m

0,25

- Phương trình cân bằng nhiệt mới : Q3 Q4

1 1 2 2 3

1

D 20(c m + c m ) + Lm

2 1 1

20(c m + c m )

m =

D 862c - L

D

Câu 3 (3,0 điểm)

a) Khi K mở.

Điện trở tương đương của mạch AB:

Ta có mạch sau : {(R1nt R3 )// (R2nt R4) }nt R5

0,25

Điện trở R13:

R13 = R1+ R3 = 3 + 1= 4 () Điện trở R24:

R24 = R2 + R4 = 2 + 2= 4 () Điện trở R1234:

R1234 = 13 24

13 24

2( )



0,25

Điện trở tương đương cả mạch:

Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB:

I = AB

5(A)

Vì R5 nt R1234 nên I5 = I1234 = I = 5 (A)

0,25

Hiệu điện thế đoạn mạch mắc song song :

U1234 = I1234 R1234 = 5 2 = 10 (V) Vì R13 // R24 nên U23 = U24 = U1234 = 10 (V)

0,25

Cường độ dòng điện qua R24 : I24 = 24

24

2,5 (A)

Số chỉ của ampe kế: IA = I24 = 2,5 (A)

0,25

b) Tính R x và R y :

+) Khi K mở: Ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [(R1 nt R3) // ( Rx nt Ry)

Cường độ dòng điện qua cả mạch:

5

U I

(R R ).(R R ) R





20 I

0,25

Vì R13 // Rxy nên :

A

I





I 4 R R =>I 4 Rx Ry

4

Từ (1) và (2) suy ra:

4

=> Rx + Ry = 12 ()

0,25

+) Khi K đóng: Ta có cấu trúc mạch sau : R5 nt [( R1 // Rx ) nt ( R3 // Ry)]

Cường độ dòng điện trong mạch chính:

'

3 y

1 x 5

20 I

R R

R R R



'

y x

20 I

R 3R

2



20(3 R )(13 R ) I

2(3 R )(13 R ) 3R (13 R ) (12 R )(3 R )



0,25

Vì R1 // Rx nên:

'

I R R

'

x



hay ' 3 Rx I

3



Từ (3) và (4) suy ra:

x

3 R

3



20(3 R )(13 R ) 2(3 R )(13 R ) 3R (13 R ) (12 R )(3 R )

0,25

=> 6Rx – 128Rx + 666 = 0 Giải phương trình bậc hai ta được hai nghiệm Rx1 = 12,33 , Rx2 = 9

Theo điều kiện ta loại Rx1, nhận Rx2 = 9 () Suy ra Ry = 3 ()

0,25

Câu 4 (2,0 điểm)

HÌNH VẼ:

Ảnh thật A B'2 '2 A B1 1' '=> Vật dịch chuyển lại gần thấu kính 0,25

* Trước khi dịch chuyển vật:

- Có OA1B1OA’1B’1 

' h '

= =

- Có ΔFOIΔFABF OIΔFAB' ~ΔFOIΔFABF A B ' 1 1 

A

A B F OA - OF = =

- Do A B = OIΔFAB = h 1 1

0,25

- Từ (1) và (2):



'

h (d - f)

h

f

* Tương tự, sau khi dịch chuyển đến vị trí mới :

- Có ' '

OA B OA B

' ' " '

h B

= =

2 2

ΔFOIΔFABF OIΔFAB F A B 

A B F A OA F O = =

OIΔFAB F O OF

0,25

- Từ (3) và (4), ta có:

'

"

2

= =

h OA d - f 

"

1

h (d - f)

h

f

Từ (*) và (**) :

'

h (d - f)

"

1

h (d - f)

"

'

h

h  1

5 3

d - f d - f

d -f d-2 - f   f = d - 5 0,25

F' +''

’

A1’

B1’ O

I

F A

1

B1

B2

B' 2

A' 2

F' F

I

B

I1

I2

FC

FD

C’

D’

1

.f

d

d - f

-d.f

d - f = 30

d 5)

(d-2)

d - 2 - (





- d.(d-5)

d - d+5 = 30

3

(d-2)  -

5

d.(d-5) = 30

=> d = 20 (cm)  f =15 (cm)

Vậy tiêu cự của thấu kính là 15 cm

0,25

Câu 5 (1,0 điểm)

0,25

- Khi dòng điện I1 qua dây AB, ta có từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn

Trong phạm vi không gian đặt I2 từ trường này hướng từ phía trước ra phía sau mặt

phẳng hình vẽ (được ký hiệu bằng ).Dòng điện I2 được đặt trong từ trường của dòng

I1, vì vậy có lực từ tác dụng lên nó Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy lực từ này

hướng lên phía trên

0,25

- Mặt khác từ trường của I1 gây ra xung quanh là không đều: tại những điểm gần

I1 từ trường lớn, xa I1 từ trường nhỏ Do đó, lực từ tác dụng lên các phần tử đoạn dây

CD có cường độ khác nhau (hình vẽ) Lực tác dụng lên hai phía C và D có cường độ

không như nhau nên kết quả làm cho CD bị quay đi như hình vẽ

0,25

- Khi CD quay đến vị trí C’D’ (I2 // ngược chiều với I1) thì lúc đó ta có tương tác

của hai dòng điện song song ngược chiều nhau, chúng sẽ đẩy nhau Sau đó, dòng I2 sẽ

chuyển động tịnh tiến theo hướng vuông góc với I1 và ra xa I1

0,25