Đề thi tuyển sinh lớp 10 môn lý chuyên tỉnh bắc ninh năm học 2016 2017(có đáp án)

Từ hai bến A và B cách nhau s = 32km dọc theo dòng sông có hai canô cùng xuất phát đi đến gặp nhau để chuyển bưu kiện từ canô nọ sang canô kia trong khoảng thời gian rất ngắn rồi lập tức

v

Hình 1

UBND TỈNH BẮC NINH

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

(Đề thi có 02 trang)

ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN

NĂM HỌC 2016 - 2017

Môn thi: Vật lý (Dành cho thí sinh chuyên Vật lý) Thời gian làm bài: 150 phút(không kể thời gian giao đề)

Ngày thi: 11 tháng 6 năm 2016

Câu 1 (2,0 điểm)

1 Từ hai bến A và B cách nhau s = 32km dọc theo dòng sông có hai canô cùng xuất phát đi đến gặp nhau để chuyển bưu kiện từ canô nọ sang canô kia trong khoảng thời gian rất ngắn rồi lập tức quay trở về bến cũ Biết tốc độ của hai canô so với nước yên lặng đều bằng v1 và tốc độ dòng nước so với bờ là v2 thì khi trở về đến bến cũ, thời gian đi hết của hai canô hơn kém nhau là 2 giờ Nếu tốc độ của hai canô so với nước tăng lên gấp 3 lần thì khi trở về tới bến, thời gian đi hết của hai canô chênh lệch nhau là 12 phút Biết nước chảy xuôi từ A đến B

a) Hỏi địa điểm gặp nhau của hai canô để trao đổi bưu kiện gần A hay gần B hơn b) Tìm v1 và v2

2 Ở một đoạn sông nước chảy với tốc độ v = 3 km/h, một người muốn chèo thuyền từ vị trí

M ở bờ sông bên này tới vị trí N ở bờ sông bên kia (Hình 1) Cho MH = 300m, HN = 400m Hỏi người đó phải chèo thuyền với tốc độ so với nước yên lặng nhỏ nhất là bao nhiêu để có thể tới được

N

Câu 2 (1,5 điểm)

Một khối thép đặc hình trụ độ cao 20cm, khối lượng 15,8 kg ban đầu ở nhiệt độ phòng là T0 = 200C Người ta đặt nó vào trong một lò than trong 15 phút rồi lấy ra thì nhiệt độ khối thép rắn bây giờ là T1

= 8200C

1 Cho rằng 10% nhiệt lượng của lò than tỏa ra được truyền cho khối thép, hãy xác định lượng than trung bình đã cháy trong lò trong 1 giờ

2 Khối thép lấy từ lò ra được đặt trong một vại sành (cách nhiệt) hình trụ tròn, đường kính trong là D = 30cm Người ta tưới nước ở nhiệt độ T = 200C lên khối thép ấy cho tới khi nó vừa đúng ngập trong nước Nhiệt độ của nước khi hệ cân bằng nhiệt là T2 = 700C Hãy tính khối lượng nước

mà ta đã tưới lên khối thép

ĐỀ CHÍNH THỨC

U

Ro

Đ

Rx N M

+

-Hình 2

n

h n

Hình 3

Cho biết: Khối lượng riêng của nước và thép lần lượt là: 1000kg/m3; 7900kg/m3

.

Nhiệt dung riêng của nước và thép lần lượt là: 4200J/kgK; 460J/kgK

Nhiệt hóa hơi của nước là: 2,3.106 J/kg; Nhiệt độ sôi của nước là: 1000C

Năng suất tỏa nhiệt của than là: 34.106 J/kg

Câu 3 (3,0 điểm)

Cho mạch điện AB (Hình 2) được nối vào nguồn điện một chiều có

hiệu điện thế không đổi là U = 16V, điện trở Ro = 4, đèn Đ có ghi

12V - 6W, Rx là biến trở Bỏ qua điện trở của ampe kế và các dây nối,

coi điện trở của đèn Đ không đổi

1 Tìm giá trị của Rx để đèn sáng bình thường

2 Điều chỉnh biến trở để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch

MN cực đại

a) Tính Rx và công suất cực đại đó

b) Tính công suất tiêu thụ của đèn

3 Thay biến trở Rx bằng một nhiệt điện trở R có cường độ dòng điện chạy qua phụ thuộc vào

hiệu điện thế hai đầu điện trở theo quy luật I R=k √U R , trong đó k = 1

4√3 Tìm công suất tiêu thụ trên điện trở R và cho biết độ sáng của đèn khi đó

Câu 4 (2,5 điểm)

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính hội tụ có dạng hình tròn bán kính rìa R, quang tâm O, tiêu điểm chính là F và F' Gọi f = OF = OF' là tiêu cự của thấu kính; khoảng cách từ vật AB, ảnh A'B' đến thấu kính lần lượt là d = OA, d' = OA'

1 Chứng minh rằng với ảnh thật, ta luôn có:

' ' '

A B d

AB d và '

f  d d .

2 Vật AB và màn cố định, cách nhau một khoảng L không đổi Dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính trong khoảng giữa vật và màn thì thấy có hai vị trí của thấu kính mà vật AB cho ảnh

rõ nét trên màn, khoảng cách giữa hai vị trí này là 

Tìm tiêu cự f theo L và 

3 Thay vật sáng bằng nguồn sáng điểm S trên trục chính Giữ S và màn cố định, cách nhau một khoảng L1 không đổi Dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính trong khoảng giữa vật và màn thì thấy vệt sáng trên màn không thu lại thành một điểm, nhưng khi thấu kính cách màn một đoạn

ℓ1 thì trên màn thu được một vệt sáng hình tròn có bán kính nhỏ nhất.

Tìm tiêu cự f của thấu kính theo L1 và ℓ1 .

Câu 5 (1,0 điểm)

Hai cốc thuỷ tinh giống hệt nhau, vỏ rất mỏng, có diện tích đáy SA

= SB = S = 20cm2 và trọng lượng PA=PB =P, một cốc chứa nước và

một cốc chứa dầu Khi đặt cả hai cốc vào bể nước thì đáy cốc và

mực chất lỏng trong cốc đều cách mặt nước trong bể tương ứng là

h và n (Hình 3)

1 Xác định n và P Biết h = 4,5cm, khối lượng riêng của

A s1 C s2 B v2

2 Rót dầu vào cốc nước để hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau Khi chiều cao cột dầu là x thì đáy cốc cách mặt nước một khoảng là y Thiết lập hệ thức giữa x và y

- Hết

-Họ tên thí sinh: Số báo danh:

UBND TỈNH BẮC NINH

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN

NĂM HỌC 2016 – 2017

Môn thi: Vật lý(Dành cho tất cả thí sinh chuyên Vật lý)

- Mọi cách giải khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa./

1.a Địa điểm gặp nhau để trao đổi bưu kiện gần A hay gần B hơn? 0,75 đ

Giả sử lúc đầu hai canô trao đổi bưu kiện tại C:

Gọi s1 = AC, s2 = BC, AB = s = s1 + s2

- Thời gian đi đến gặp nhau của hai canô là bằng nhau nên ta có:

t

0,5 đ

P

- Thời gian canô đi từ A  C  A:

A

t

- Thời gian canô đi từ B  C  B:

B

t

- Ta thấy: t A t B nên theo đầu bài, ta có:

2

2 2

2

2( )

A B

v s

0,25 đ

- Tương tự nếu tăng tốc độ lên gấp 3 lần: v1' 3v1, ta có:

2 2

1 2

( )

A B

v s

- Lấy (2) chia (3), ta được:

2 2

1 2

2 2

1 2

9

10





  9v12 v22 10v1210v22 v12 9v22  v13v2 (4)

0,25 đ

- Thế (4) vào (2):

2

2

2

2

32

s

0,25 đ

Gọi V là tốc độ của thuyền so với nước

Giả sử người đó chèo thuyền theo hướng MP

Đặt HP = x ta có

MP

PN v

Hay

√MH2

+PH2

PH + HN v

0,25 đ

Ta được

√x2+0,32

x+ 0,4

3

(9−V2)x2−0,8.V2 x+ 0,81−0,16 V2=0

0,25 đ

↔ V ≥ 1,8 km/h

Vậy V min=1,8 km/h khi x = 225m.

1 Xác định lượng than trung bình đã cháy trong lò trong 1 giờ 0,75 đ

Gọi Q là nhiệt lượng mà than tỏa ra trong vòng 1 giờ

Vậy nhiệt lượng than tỏa ra trong 15 phút là 1

Nhiệt lượng than cung cấp cho khối thép:

Q

Q

40

0,25 đ

Phương trình cân bằng nhiệt:

Q

40=m t c t(T1−T0)

Thay số Q=232,576.106 (J)

0,25 đ

Lương than cháy trong 1 giờ:

Q

q=

232,576 106

0,25 đ

2 Hãy tính lượng nước đã tưới lên khối thép 0,75 đ

Thể tích miếng thép

V t=m t

D t=2 10

−3(m3)

Thể tích trong của vại sành có chiều cao bằng chiều cao của miếng thép là:

V =(D2 )2πhh=0,01413(m3) Thể tích nước trong vại:

Vn = V – Vt = 0,01213 (m3) Khối lượng nước trong vại:

m = VnDn = 12,13kg

0,25 đ

Gọi m’ là khối lượng nước đã hóa hơi, L là nhiệt hóa hơi của nước, ta có phương trình cân bằng nhiệt:

mtct(T1 – T2) = m’cn (100 - T) + m’L + mcn (T2 – T) Thay số ta được m’ = 1,1kg

0,25 đ

Vậy khối lượng nước cần dùng là: mn = m + m’ = 13,23kg 0,25 đ

1 Tìm giá trị của R x để đèn sáng bình thường 1,0 đ

- Để đèn sáng bình thường thì

12( )

MN dm

U U  V

 UR o U U MN 4( )V

0,25 đ

o

R o

4 1( )

U

6 0,5( )

dm dm

P

 I x  I I d m  0,5( )A

0,25 đ

12

MN U

2 Điều chỉnh biến trở để công suất trên đoạn mạch MN cực đại 1,25 đ

2

2

MN

R

MN

R



o

MN

R

R



- Áp dụng bất đẳng thức Côsi:

o MN

R

2

R  R MN  R o

o

MN

R

R



o MN

R

4( )

R  R MN R MN R o  

0,25 đ

Mà

.

4,8( )

MN d x

R R R

- Công suất tiêu thụ trên đoạn MN cực đại bằng:

 

ax

16 16(W)

MN m

o

U P

R

0,25 đ

B

A’

B’

O

I

F’

F

f

16 2( )

U

R



 U d U I R o  16 2.4 8( )   V

0,25 đ

- Công suất tiêu thụ của bóng đèn:

(W)

24 3

d d d

U P R

Giả sử hiệu điện thế hai đầu điện trở R là UR => Uđ = UR

Cường độ dòng điện qua R I R=k √U R

Cường độ dòng điện qua đèn I đ=U R

R đ

Cường độ dòng điện qua mạch chính I mc=I R+I đ

Ta có phương trình: U¿U R+I mc R0

0,25 đ

Thay số ta được 16=U R+(41√3.√U R+U R

24 ).4 Hay 76U R+ 1

√3.√U R−16=0

Giải phương trình trên ta được U R=12(V )

0,25 đ

Công suất tiêu thụ trên điện trở PR = UR.IR = k.UR.√U R = 6(W)

Khi đó đèn sáng bình thường

0,25 đ

1

Chứng minh rằng với ảnh thật, ta luôn có:

' ' '

A B d

AB d và

'

f d d

1,0 đ

0,25 đ

+ Xét ∆ A

' B ' O ∽∆ ABO

, tỉ số đồng dạng:

A B OA d

AB OA d (1)

0,25 đ

r

L1

d’

S

E

+ Xét ∆ F ' A ' B ' ∽∆ F ' OI

, có tỉ số đồng dạng:

' ' ' ' '

A B F A

OI F O

Do OI = AB và F'A' = OA' - OF' = d' - f nên

' ' '

A B d f

AB f





(2)

0,25 đ

+ Từ (1) và (2):

' '

d f d d f d d df



d d 'd f' df (3)

f d d (đpcm)

0,25 đ

- Ta có:

d f

Để thu được 2 ảnh của AB trên màn thì phương trình (4) phải có 2

nghiệm phân biệt

Phương trình có 2 nghiệm khi L>4f

0,25 đ

L

d   

L

d   

Theo giả thiết: d2  d1    L2 4Lf 

2 2 4

L f L



(5)

0,25 đ

3

Tính tiêu cự f của thấu kính theo L 1 và ℓ1 . 0,75 đ

Hình vẽ:

0,25 đ

h n

r

R =

d+d¿

−L1

d¿

⇔

r

R =

d+ d f

d −f − L1

d f d−f

⇔

r

R =

d2−L1d +L1f

d

f−

L1

f +

L1 d

Vì L1, R không đổi, để r nhỏ nhất thì (d

f +

L1

Điều kiện này xảy ra khi : f =

d2

L1 =

(L1−ℓ1)2

L1

0,25 đ

1

- Trọng lượng nước trong cốc: P1 = S(h - n) d1

- Trọng lượng dầu trong cốc: P2 = S(h + n) d2

- Vì các cốc nằm cân bằng: FA = P + P1 = P + P2 P1 = P2

 S(h - n) d1 = S(h + n) d2

h d d

d d n

2 1

2 1







Hay

h D D

D D n

2 1

2 1







800 1000

cm







0,25 đ

+ P = FA - P1 = Shd1 - S(h - n)d1 = S.n.d1 = 10.S.n.D1

Thay số: P = 0,1(N)

0,25 đ

- Lực đẩy Ácsimet tác dụng lên cốc đựng dầu và nước là: F A1 S.y.d1

- Vì cốc nằm cân bằng: P + P1 + Px = F A1

0,25 đ

 S.n.d1 + S(h - n)d1 + S.x.d2 = S.y.d1

 y =

x d

d h

1

2

 hay y =

x D

D h

1

2



thay số y = 4,5 +

4

5x

0,25 đ