TS vào 10 chuyên PBC Nghệ An 17- 18

Người ta dải đều bột của một chất dễ cháy thành một dải hẹp theo một đoạn thẳng AB và đồng thời châm lửa đốt tại hai vị trí.. Vị trí thứ nhất cố định tại điểm cách đầu A bằng 1 AB 10 ,

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10

TRƯỜNG THPT CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU

NĂM HỌC 2017 - 2018

Môn thi: VẬT LÝ

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Bài 1 (4,0 điểm) Người ta dải đều bột của một chất dễ cháy thành một dải hẹp

theo một đoạn thẳng AB và đồng thời châm lửa đốt tại hai vị trí Vị trí thứ nhất cố định tại điểm cách đầu A bằng

1 AB

10 , vị trí thứ hai cách vị trí thứ nhất một đoạn bằng x về phía đầu B Do có gió thổi theo chiều từ A đến B nên vận tốc cháy lan của ngọn lửa theo chiều gió gấp 7 lần theo chiều ngược lại Nếu x = 2,2m thì thời gian cháy lan hết bột là t1 = 1 phút Nếu vị trí thứ hai dịch thêm một đoạn x nữa

về phía B thì thời gian cháy lan hết dải bột là t2 = 61 giây Nếu vị trí thứ hai dịch

về phía A một đoạn 0,5x thì thời gian cháy lan hết vẫn sẽ là 1 phút

1 Biết vận tốc cháy lan đoạn đầu A là v Tính vận tốc cháy lan của các đoạn còn lại theo v

2 Với x = 2,2m Thời gian cháy lan của đoạn nào là lớn nhất? Tại sao?

3 Tính chiều dài đoạn AB

Bài 2 (3,0 điểm) Một bình cách nhiệt chứa nước ở nhiệt độ t0 = 400C Thả vào bình một viên kim loại có nhiệt độ t = 1200C, nhiệt độ của nước sau khi cân bằng nhiệt là t1 = 440C Tiếp tục gắp viên bi ra và thả vào bình viên bi thứ hai giống như viên bi trước Coi rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt lượng giữa các viên bi và nước, bỏ qua sự hóa hơi của nước

1 Xác định nhiệt độ cân bằng của nước trong bình sau khi thả viên bi thứ 2

2 Gắp viên bi thứ 2 ra và thả vào bình viên bi tiếp theo Lặp lại quá trình cho đến viên bi thứ n thì nước trong bình bắt đầu sôi Tìm n

Bài 3 (2,0 điểm) Truyền tải điện năng cung cấp cho một xưởng sản xuất Ban

đầu xưởng sử dụng 84 máy tiêu thụ điện, công suất hao phí trên đường truyền chiếm 10% công suất truyền tải Do nhu cầu mở rộng sản xuất nên xưởng tăng thêm một số, máy lúc này công suất hao phí trên đường truyền chiếm 15% công suất truyền tải Biết hiệu điện thế nơi truyền đi có giá trị không đổi, coi các máy tiêu thụ với công suất như nhau và hao phí trên đường dây chỉ do tỏa nhiệt Số máy xưởng đã tăng thêm là bao nhiêu?

Bài 4 (5,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ Rb là một

biến trở, R có giá trị không đổi Bỏ qua điện trở của khóa K

và dây nối

1 Ngắt K, mắc nguồn có hiệu điện thế U không đổi vào

AB

a) Cố định Rb = R0 thì hiệu điện thế trên Rb là 0,75U Tìm R

theo R0

b) Điều chỉnh biến trở Rb với hai giá trị của Rb là R1 hoặc R2

(R1 < R2) thì công suất trên biến trở đều là P Khi thay đổi

Rb thì công suất trên nó đạt giá trị lớn nhất bằng

25 P

16 Tìm

Đề thi chính thức

2

R

R

2 Đóng khóa K điều chỉnh Rb = 3R Khi mắc hai điểm A và

B với nguồn U1 không đổi thì công suất toàn mạch là P1 =

55W Chỉ mắc hai điểm C, D với nguồn U2 không đổi thì

công suất toàn mạch là P2 = 99W Nếu đồng thời mắc A, B

với nguồn U1 và C, D với nguồn U2 (cực dương ở A và C)

thì công suất toàn mạch là bao nhiêu?

Bài 5 (4,0 điểm) Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự là f và nguồn sáng điểm S

trên trục chính của thấu kính, cách nguồn sáng một đoạn là d

1 Ảnh S’ của S là ảnh thật cách thấu kính một đoạn d’

Chứng minh: '

f  d d và d d '4f

2 Biết tiêu cự của thấu kính f = 20cm, cố định S ở vị trí có d = 30cm Cho

thấu kính dịch chuyển dọc theo trục chính ra xa S từ vị trí ban đầu M đến vị trí N Gọi d' là khoảng cách từ ảnh đến ảnh ban đầu, x là khoảng cách từ thấu kính đến

vị trí thấu kính ban đầu

a) Lập biểu thức liên hệ giữa d' và x

b) Biết đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của d' và x có dạng như hình vẽ Tìm

2

x và '

2

d



c) Nếu thấu kính dịch chuyển đến vị trí x = 10 cm thì dừng lại Để ảnh của S

trùng với vị trí ban đầu của nó người ta quay thấu kính quanh trục đi qua tâm thấu kính và vuông góc với mặt phẳng như hình vẽ một góc là  Hãy xác định góc 

Bài 6 (2,0 điểm) Một chiếc vòng đặc làm bằng hợp kim vàng và bạc Biết khối

lượng riêng của vàng và bạc lần lượt là D1 và D2 Với các dụng cụ là: Lực kế, bình đựng nước (khối lượng riêng của nước là D đã biết), sợi dây mảnh nhẹ

1 Hãy trình bày cách xác định gần đúng khối lượng của mỗi kim loại trong chiếc vòng

2 Nêu cách nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sai số trong cách xác định trên

O

x1

x(cm)

S

Họ và tên thí sinh: Số báo danh:

HƯỚNG DẪN GIẢI

Bài 1

1 Do vận tốc cháy lan theo chiều ngược gió là v, nên vận tốc cháy lan theo chiều gió là

7v Đoạn đầu A là v 1 = v

Vận tốc cháy lan của đoạn giữa là v 2 = v + 7v = 8v

Vận tốc cháy ở đoạn đầu B là v 3 = 7v

L S 10

 , chiều dài đoạn giữa là S 2 = x Thời gian cháy lan hết dải bột chính là thời gian cháy đoạn lâu nhất.

Giả sử khi x = 2,2m, thời gian cháy lan lâu nhất là của đoạn giữa, khi tăng đoạn giữa lên 2 lần thì thời gian cháy cũng tăng lên 2 lần Nhưng t 2 < 2t 1 do đó vô lý

Giả sử khi x = 2,2m, thời gian cháy lan lâu nhất là của đoạn cuối, khi x giảm 2 lần thì thời gian cháy lan đoạn cuối cũng tăng lên 2 lần Nhưng t 3 < t 1 do đó vô lý Vậy khi x = 2,2m thì đoạn cháy lan lớn nhất là đoạn đầu A

3 Khi x = 2,2m, thì thời gian cháy lớn nhất là đoạn đầu với

1 1

v 10v

Khi tăng đoạn giữa lên 2 lần thì chiều dài đoạn đầu không tha đổi, chiều dài đoạn cuối giảm mà thời gian cháy tăng nên thời gian cháy đoạn giữa lúc này là 61 giây

Ta có

2

2

8v 8v

(2)

Từ (1) và (2) ta được L = 5,41m

Bài 2.

Đặt a = 40 0 C, b = 120 0 C Goi q 1 , q 2 là nhiệt dung của bình và của từng quả cầu

Phương trình cân bằng nhiệt cho các lần như sau:

Lần 1: 1 1  2 1  1   1 1 1 1

Lần 2:     1

Thay số vào 2 phương trình trên ta tính được

1 2 2

q

q

t 47,8







 

 Lần3:

ka b





Tổng quát lần thứ n có:

n 1

k b a t

k 1





 

 Nhiệt độ để uống được ở lần n là:

n n

k 1 k 1 (k 1) (k 1) k

1

k 100 a

k

k 1















Đ/s: 28 lần

Bài 3 Gọi dòng điện ban đầu là I Công suất truyền tải là P = U.I

Công suất hao phí trên đường dây

2 2

P

P R 0,1P U

, do đó công suất tiêu thụ ở xưởng là Ptt 0,9P

Ta có 0,9P 84a (1) (Với a là công suất tiêu thụ của một máy) Giả sử công suất cần

truyền tải tăng lên n lần thì công suất hao phí là

2

n P

P R 0,1n P U

Vì hao phí là 15% nên

2

0,1n P

0,15 n 1,5

Công suất tiêu thụ ở xưởng là P'tt 0,85n.P 1, 275P (2)

Từ (1) và (2) ta có P'tt 119a Vậy số máy tăng thêm là 119 – 84 = 35 máy

Bài 4

U

R R



b) Công suất tiêu thụ trên biến trở là

2

b

b b

R

R R

R



Để công suất tiêu thụ trên biến trở là lớn nhất thì mẫu số phải nhỏ nhất Áp dụng bất đẳng thức Cossi ta được

b

Vì P (max) =

2

2

16  4R 16   4 (1) Mặt khác ta cũng có công suất tiêu thụ trên biến trở khi hai giá trị của R b là R 1 và R 2 là

2

b

U



Thay (1) vào (2) ta được phương trình bậc 2

17

4

Phương trình này có hai nghiệm là

R R 0, 25R R 1







2 K đóng

Khi chỉ mắc với hiệu điện thế U 1 thì

2 1

U

4R

(3)

Khi chỉ mắc với hiệu điện thế U 2 thì

2 2

U

5R

(4)

 

 

2

2

1

2, 25 U 1,5U

 

 

Khi mắc đồng thời với cả U 1 và U 2 , ký hiệu I b là cường độ dòng điện qua MN, I 1 và I 2 là cường độ dòng điện chạy qua R và 2R và có chiều xác định như hình vẽ

Ta có

U U I R

U U 2I R





Cường độ dòng điện chạy qua MN là Ib  I1 I2  UMN I 3Rb I1I 3R2

Thay vào (5) và sử dụng điều kiện U 2 = 1,5 U 1 ta được

Công suất tiêu thụ trên cả đoạn mạch là

2

5U

P P P P I R I 2R I 3R 100W

11R

Bài 5

1) Đơn giản tự làm

d.f

d f



Xét tại thời điểm t, ảnh sẽ cách thấu kính một đoạn

' t

d x f 30 x 20 d

d x f 10 x

Khoảng cách giữa ảnh và nguồn sáng

'

30 x 20

10 x





Khoản cách từ ảnh tại thời điểm t so với ảnh ban đầu là

'

x x 30

x 10





b) Từ đồ thị ta thấy khi x = x2 thì khoảng cách giữa hai ảnh là bằng 0 (ảnh sau trùng với ảnh trước) nên x 2 = 30cm

Tại vị trí d' d1' ảnh đổi chiều chuyển động ứng với vị trí khoảng cách vật và ảnh nhỏ nhất Lmin 4f 80cm Vậy khoảng cách ảnh lúc này so với ảnh ban đầu là

'

c) Khi quay thấu kính góc  Ảnh của S qua thấu kính trùng với ảnh ban đầu nên

S O SS d 50cm  

Xem S như vật AS, ảnh S ’ như ảnh A ’ S ’ thì AO SO.cos , A O S O.cos  '  ' 

Ta có

AO.A O SO.S O

AO A O SO SO

Bài 6

1 Dùng lực kế xác định trọng lượng của chiếc vòng ngoài không khí là P thì khối

lượng của cả chiếc vòng là

P m 10



Dùng lực kế xác định trọng lượng của chiếc vòng khi nhúng chìm hoàn toàn nó trong nước là: P0

Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vòng là

0

P P

10D



(1)

Mặt khác thì

2

P m

V



(2)

O A’

A

S’

S

Từ (1) và (2)

2 Các nguyên nhân sai số

Coi thể tích chiếc vòng bằng tổng thể tích hai kim loại

Sai số trong các phép đo và xử lý số liệu

Bỏ qua lực đẩy Acsimet của không khí khi đo trọng lượng chiếc vòng ngoài không khí