Cõu 2: 5 điểm Cường độ dũng điện khụng đổi được định nghĩa là điện lượng lượng điện tớch chuyển qua tiết thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian: t q I = , trong đú q là điện lượn
Trang 1Sở Giáo dục và Đào tạo
Bắc Giang đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên bắc GiangNăm học 2008-2009
Môn thi: Vật lý
Ngày thi : 10/7/2008
(Thời gian làm bài 150 phút) ( Đề gồm hai trang )
Cõu 1: (4 điểm)
Cho mạch điện như hỡnh vẽ : UAB = 12V, R0 là một
biến trở, R1 = 4Ω; R2 = 10Ω; R3 = 5Ω
Đốn Đ là loại 6V - 6W Vụn kế cú điện trở vụ cựng lớn
1 Cho R0 = 2Ω Tớnh số chỉ của vụn kế và chỉ rừ
cực dương của vụn kế được nối với điểm nào?
Khi đú đốn sỏng thế nào?
2 Điều chỉnh R0 để cụng suất tiờu thụ trờn R0 đạt giỏ trị cực đại Hóy tớnh :
a Giỏ trị của R0 và cụng suất tiờu thụ toàn mạch khi đú
b Tỉ số cụng suất tiờu thụ của đốn lỳc trước và sau khi điều chỉnh biến trở ?
Cõu 2: (5 điểm)
Cường độ dũng điện khụng đổi được định nghĩa là điện lượng (lượng điện tớch) chuyển
qua tiết thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian:
t
q
I = , trong đú q là điện lượng (đơn
vị là Culụng – kớ hiệu là C) chuyển qua trong thời gian t (s)
Cho dũng điện chạy qua dõy may xo cú điện trở 30Ω thỡ sau thời gian 1,5 phỳt cú một
điện lượng q = 450C chuyển qua
1 Xỏc định nhiệt lượng toả ra trờn dõy may xo trong hai trường hợp sau :
a.Trong 1/3 thời gian đầu cường độ dũng điện khụng đổi và bằng một nửa cường
độ dũng điện trong thời gian cũn lại
b.Trong suốt thời gian đú cường độ dũng điện tăng đều
2 Người ta dựng dõy may xo núi trờn làm bếp điện để đun sụi một lượng nước từ
220C Nếu mắc bếp vào hiệu điện thế 180V thỡ thời gian đun là 12 phỳt Nếu mắc bếp vào
hiệu điện thế 200V thỡ thời gian đun là 9 phỳt Biết nhiệt hao phớ trong khi đun tỉ lệ thuận
với thời gian đun Tớnh lượng nước cần đun Cho biết nhiệt dung riờng của nước là C =
4200J/kg.độ
Bài
4: (4điểm)
Dựng nguồn điện cú hiệu điện thế khụng đổi
U0 = 32V để thắp sỏng một bộ búng đốn
cựng loại (2,5V-1,25W).Dõy nối trong bộ đốn
cú điện trở khụng đỏng kể Dõy nối từ bộ búng đốn
đến nguồn điện cú điện trở là R=1Ω
a) Tỡm cụng suất tối đa mà bộ búng cú thể tiờu thụ
b) Tỡm cỏch ghộp búng để chỳng sỏng bỡnh thường
Đề chính thức
A B
R2
R3
V
R2 R3
M
N + - R0
n
Bà
i
4:
(2, 5đi ểm )
Dự
ng ng uồ
n điệ
n
cú hiệ
u điệ
n thế kh ụn
g đổi
U0
= 32
V
để thắ
p sỏ
ng mộ
t
bộ bú
ng đố
n cự
ng loạ
i (2, 5V -1,2 5 W) D
õy nối tro
ng
bộ đố
n
cú điệ
n trở kh ụn
g đỏ
ng
kể
Dõ
y nối
từ
bộ bú
ng đố
n đế
n ng uồ
n điệ
n
cú điệ
n trở
là
R=
1 Ω Tỡ
m cụ
ng su
ất tối
đa
mà
bộ bú
ng
cú thể tiờ
u thụ Tỡ
m cỏ
ch gh
ộp bú
ng
để ch ỳn
g sỏ
ng bỡn
h th ườ ng.
N M
Trang 2Câu 4: (4điểm)
Trong vùng ABCD có từ trường đều hướng vuông góc
từ ngoài vào trong mặt phẳng hình vẽ Một chùm electron
hẹp bay vào từ trường và quỹ đạo bị uốn cong theo cung MN
Hãy xác định electron bay vào từ trường từ điểm nào M hay N ?
Giải thích ?
Câu 5: (4 điểm)
Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một
khoảng bằng 2f (f là tiêu cự của thấu kính) Sau thấu kính đặt một gương phẳng
(mặt phản xạ quay về phía thấu kính) vuông góc với trục chính tại tiêu điểm của thấu kính
1.Vẽ ảnh của vật tạo bởi hệ (có giải thích).Nhận xét vị trí, chiều và độ lớn của ảnh
2 Giữ cố định thấu kính và gương Cho vật sáng AB di chuyển dọc trục chính của thấu
kính thì độ lớn và chiều của ảnh cho bởi hệ thay đổi như thế nào? Giải thích?
3 Giữ vật và thấu kính cố định Hỏi cần phải dịch gương dọc theo trục chính tới vị trí
nào thì thu được ảnh qua hệ trùng hoàn toàn lên vật
Câu 1
4điểm 1.Phân tích mạch: [ (R1nt D) (// R2 nt R3) ] nt R0
+ Điện trở của đèn: = = =6Ω
6
62 2
P
U
0,25đ
A B
M
N
C D
N
C D
+ +
n
Bà
i
4:
(2, 5đi ểm )
Dù
ng ng uồ
n điệ
n
có hiệ
u điệ
n thế kh ôn
g đổi
U0
= 32
V
để thắ
p sá
ng mộ
t
bộ bó
ng đè
n cù
ng loạ
i (2, 5V -1,2 5 W) D
ây nối tro
ng
bộ đè
n
có điệ
n trở kh ôn
g đá
ng
kể
Dâ
y nối
từ
bộ bó
ng đè
n đế
n ng uồ
n điệ
n
có điệ
n trở
là
R=
1 Ω Tì
m cô
ng su
ất tối
đa
mà
bộ bó
ng
có thể tiê
u thụ Tì
m cá
ch gh
ép bó
ng
để ch ún
g sá
ng bìn
h th ườ ng.
A B
R2
R3
V
R2 R3
M
N + - R0
Trang 3+ Điện trở của nhánh chứa đèn:
Ω
= +
1D R R D
R
+ Điện trở của nhánh còn lại:
Ω
= +
23 R R
R
+ Điện trở tương đương toàn mạch:
Ω
= + +
= + +
15 10
15 10 2
23 1
23 1 0
R R
R R
R
R
D
D td
+ Cường độ dòng điện trong mạch chính: I RU 128 1,5A
td
=
=
=
+ Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch CD là U CD:
V R
R
R R I R
I
U
D
D CD
23 1
23
+
=
=
R
U R
I
U
D
CD
10
9
1 1
=
R
U R
I
15
9
23 2
=
+U MN =U CN −U CM =6−3,6=2.4V
Vậy số chỉ của vôn kế là 2,4 V
cực dương của vôn kế nối với điểm M
=> UD = UCD- UCM = 9-3,6 = 5,4V < 6 V
Vậy đèn sáng yếu hơn bình thường
2.a Thay đổi R0 đến khi công suất tiêu thụ trên R0 đạt giá trị cực đại.
+Công suất tiêu thụ trên R0 là P0:
0 0
2 0
2 0
2
+
= +
=
R
R R
U R
R
R
U
P
CD CD
+ Dùng bất đẳng thức Côsi cho mẫu số ta thu được:
0
6
CD
CD
R
R
2 2
0
12
12
2 2.6
AB
U
R
= = =
Vậy khi R0 = 6 Ω thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị cực đại và
P = 12 W
* b.Tính tỉ số công suất:
+ Công suất của đèn khi R0 = 2Ωlà P1 = I1 RD
+ Công suất của đèn sau khi điều chỉnh biến trở là P2 = I 2 R D
1′
+ Cường độ dòng điện trong mạch chính sau khi điều chỉnh biến trở là
A R
U
12
12
=
′
0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
n
Bà
i
4:
(2, 5đi ểm )
Dù
ng ng uồ
n điệ
n
có hiệ
u điệ
n thế kh ôn
g đổi
U0
= 32
V
để thắ
p sá
ng mộ
t
bộ bó
ng đè
n cù
ng loạ
i (2, 5V -1,2 5 W) D
ây nối tro
ng
bộ đè
n
có điệ
n trở kh ôn
g đá
ng
kể
Dâ
y nối
từ
bộ bó
ng đè
n đế
n ng uồ
n điệ
n
có điệ
n trở
là
R=
1 Ω Tì
m cô
ng su
ất tối
đa
mà
bộ bó
ng
có thể tiê
u thụ Tì
m cá
ch gh
ép bó
ng
để ch ún
g sá
ng bìn
h th ườ ng.
A B
R2
R3
Trang 4+ U CD′ =I′.R CD =1.6=6V=> A
R
U I
D
10
6 1
1′ = ′ = =
6 0
9
2
1
1 2
=
′
=
I
I P P
0,25đ
0,25đ
Cõu 2
5điểm 1) Xác định nhiệt lợng toả ra trên dây may xo:
a) Gọi I là cờng độ dòng điện trong thời gian đầu thì cờng độ dòng
điện trong thời gian sau là 2I Ta có:
A I I
I 60 2 450 3
Nhiệt lợng toả ra đợc tính theo Q=RI2t:
) ( 72900 60
6 30 30 3
b) Vì cờng độ dòng điện thay đổi đều theo thời gian nên cờng độ
dòng điện trung bình là: I tb =450/90=5(A)
Do đó Q2 =30⋅52 ⋅90=67500(J)
2) Gọi nhiệt lợng cần để đun sôi lợng nớc là Q (không đổi), thời gian
đun sôi là t thì:
kt t R
U
Q= 2 − Với k là hệ số tỷ lệ và kt là lợng nhiệt hao phí
Với U1 =180V thì 720 720 (1)
30
1802
k
Với U2 =200V thì 540 540 (2)
30
2002
k
Từ (1) và (2) ta tính đợc k =320
Thay giá trị của k vào (1) ta đợc Q=547200 J( )
Theo
) ( )
(
1 2 1
2
t t c
Q m
t t cm Q
−
=
→
−
78 4200
547200 ≈
⋅
=
Lợng nớc cần đun là: 1, 67kg
0,5đ
0,5đ
0,5đ 0.5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
1,0đ 0,5đ
0,75đ
Bài 4:
a)Gọi I là dũng điện qua R, cụng suất của bộ đốn là :
P = U.I – RI2 = 32.I – I2 hay : I2 – 32I + P = 0 (0,5đ)
Hàm số trờn cú cực đại khi P = 256W
Vậy cụng suất lớn nhất của bộ đốn là Pmax = 256W (0,5đ)
b)Gọi m là số dóy đốn, n là số đốn trong một dóy:
n
Bà
i
4:
(2, 5đi ểm )
Dự
ng ng uồ
n điệ
n
cú hiệ
u điệ
n thế kh ụn
g đổi
U0
= 32
V
để thắ
p sỏ
ng mộ
t
bộ bú
ng đố
n cự
ng loạ
i (2, 5V -1,2 5 W) D
õy nối tro
ng
bộ đố
n
cú điệ
n trở kh ụn
g đỏ
ng
kể
Dõ
y nối
từ
bộ bú
ng đố
n đế
n ng uồ
n điệ
n
cú điệ
n trở
là
R=
1 Ω Tỡ
m cụ
ng su
ất tối
đa
mà
bộ bú
ng
cú thể tiờ
u thụ Tỡ
m cỏ
ch gh
ộp bú
ng
để ch ỳn
g sỏ
ng bỡn
h th ườ ng.
Trang 5*Giải theo công suất :
Khi các đèn sáng bình thường : I d =0,5(A) và I = m I d =0,5m (0,5đ)
Từ đó : U0 I = RI2 + 1,25m.n Hay 32 0,5m = 1 (0,5)2 = 1,25m.n
⇒64 = m + 5n ; m, n nguyên dương (1) (0,5đ) Giải phương trình (1) ta có 12 nghiệm sau : (0,5đ)
*Giải theo phương trình thế :U0 =UAB + IR
với : UAB = 2,5n ; IR = 0,5m.1 = 0,5m
Ta được phương trình (1) đã biết 64 = 5n + m
*Giải theo phương trình dòng điện :
RAB =
m
n m
nR d = 5 Và I = m.I = 0,5m d
m
m
n R
R
U
32 5
1
32 0
+
= +
= +
Hay : 0,5m =
n m
m
5
32
+ ⇔64 = 5n + m
Câu 4
2 điểm
+Chùm electron hẹp tương đương với
dòng điện I có cùng phương nhưng ngược
chiều với chiều chuyển động của các electron
( do electron mang điện tích âm)
+Áp dụng quy tắc bàn tay trái tại điểm N:
+lực từ F tác dụng lên dòng điện phải hướng lên
( hướng vào phía lõm của quỹ đạo MN)
Khi đó chiều dòng điện hướng ra từ điểm N
+Vậy chùm electron bay vào vùng có từ trường từ điểm N
0,5đ
0,5đ 0,5đ
0,5đ
Câu 5
5 điểm
1 Vẽ hình
* giải thích:
+ Từ B vẽ tia BI song song với trục chính cho tia khúc xạ qua IF’, tia
phản xạ trên gương là F’B2 , tia này qua tiêu điểm của thấu kính cho
1,0đ
0,25đ
A B
M
N
C D
N
C D
+ +
A
B
A1
B1
A2
B2
A3
B3
I
I’
R
O
Trang 6tia khúc xạ song B3R song song trục chính
+ Từ B vẽ tia BF cho tia khúc xạ B2I’ song song trục chính( vuông
góc với mặt gương), tia phản xạ trên gương ngược lại là I’B2 cho tia
khúc xạ B3R
+ Vậy ảnh cho bởi hệ là A3B3
* Nhận xét:
+ Ảnh A3B3 nằm sát thấu kính, ngược chiều với AB
+ Vì tính chất đối xứng: ∆ABF = ∆A3B3F => A3B3 = AB
2 Khi AB di chuyển dọc theo trục chính tia BI là tia cố định nên tia
ló khỏi hệ B3R là tia cố định
Do vậy ảnh A’B’ qua hệ có độ lớn không đổi, ngược chiều với AB và
bằng AB
3 AB và thấu kính cố định nên ảnh A1B1 cố định
+ ∆ABF = ∆A3B3F = ∆OIF’=> OI = OB3 = A1B1 =>∆A1B1F’ = ∆
OIF’
=> OF’ = A1F’ = f => OA1 = OA = 2f
+ Để ảnh A’B’ qua hệ trùng hoàn toàn lên AB (A′≡ A;B′≡B) thì
ảnh A2B2 của A1B1 tạo bởi gương phải trùng hoàn toàn lên nhau Điều
này chỉ có thể xảy ra khi A2B2 ≡ A1B1 tại mặt gương
+ Vậy gương phải dịch tới vị trí A1B1, cách thấu kính một khoảng
bằng 2f
0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,25đ
0,25đ
Chú ý:
+ Nếu thí sinh có cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa của ý đó
+ Mỗi lỗi không có đơn vị trừ 0,25đ, tối đa trừ 1điểm cho toàn bài
+ Làm phần sau thay số theo kết quả sai của phần trước mà cách giả đúng thì cho
một nửa số điểm của ý đó