[r]
Trang 1ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 MÔN VẬT LÍ CHUYÊN TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN BÌNH ĐỊNH
NĂM HỌC 2008 - 2009 Ngày thi: 18/6/2008 - Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1: (1,5 điểm)
Một người bơi một chiếc xuồng ngược dòng sông Khi tới cầu, người đó để rơi một cái can nhựa rỗng Sau 30 phút, người đó mới phát hiện ra và cho xuồng quay trở lại và gặp can nhựa cách cầu là 3 km Tìm vận tốc của nước chảy, biết rằng vận tốc của xuồng đối với nước khi ngược dòng và xuôi dòng là bằng nhau
Câu 2: (2,0 điểm)
Có hai bóng Đ1 (6V – 2,4W); Đ2 (6V – 3,6W), một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi
U = 12V, một biến trở Rb (50Ω – 3A) và các dây dẫn có điện trở không đáng kể Hãy vẽ cách mắc để cả hai bóng đèn sáng bình thường Chỉ ra cách mắc nào có hiệu suất lớn nhất và tính giá trị biến trở Rb lúc đó
Câu 3: (2,0 điểm)
Hai vật có khối lượng riêng và thể tích khác nhau được treo thăng
bằng trên một thanh AB có khối lượng không đáng kể với tỉ lệ cánh tay
đòn là
2
1 OB
OA
= Sau khi nhúng hai vật chìm hoàn toàn trong một chất
lỏng có khối lượng riêng D0, để giữ nguyên sự cân bằng của thanh AB
người ta phải đổi chỗ hai vật cho nhau Tính khối lượng riêng D1 và D2
của chất làm hai vật, biết rằng D2 = 2,5D1 và khối lượng riêng D0 của
chất lỏng đã biết
Câu 4: (2,5 điểm)
Người ta đổ một lượng nước nóng vào một nhiệt lượng kế Nếu đổ cùng một lúc 10 ca nước thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 8oC Nếu đổ cùng một lúc 2 ca thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 30C Hỏi nếu đổ 1 ca nước thì nhiệt độ của nhiệt lượng
kế tăng thêm bao nhiêu độ? Bỏ mọi qua hao phí năng lượng
Câu 5: (2,0 điểm)
Có một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = f đặt một vật
AB vuông góc với trục chính của L1và cách L1 một khoảng 2f
Phía sau L1 đặt một thấu kính phân kì L2 có tiêu cự
2
f
f2 = − và
cách L1 một đoạn
2
f O
O1 2 = (như hình vẽ) Vẽ ảnh của AB qua
hệ hai thấu kính (có giải thích) và xác định độ cao của ảnh qua
hệ đối với vật AB
-// -
O
A
B
O2
O1
L2
L1
Trang 2Lời giải của em Hà Hải Đăng – Lớp 9A 1 – Trường THCS Ngô Mây, Phù Cát, Bình Định
(Đạt giải khuyến khích môn Vật lí cấp tỉnh năm học 2008 – 2009)
Câu 1: (1,5 điểm)
Gọi A là điểm rơi can nhựa Trong 0,5h xuồng đã đi ngược
dòng được quãng đường: s1 = (v1 – v2).t1
Với: v1 là vận tốc của xuồng đối với nước
v2 là vận tốc của nước (can nhựa) đối với bờ
Trong thời gian đó can nhựa trôi theo dòng nước được một
đoạn: s2 = v2.t1
Sau đó xuồng và can nhựa cùng chuyển động trong thời gian t2 và đi được các quãng đường tương ứng s1/, s2/ đến gặp nhau tại C
s1/ = (v1 + v2)t2; s2/ = v2t2
Theo đề: s2 + s2/ = 3
Mặt khác: s1/ - s1 = 3
hay (v1 + v2)t2 - (v1 – v2).t1 = 3 (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra t1 = t2 và 3 ( km / h )
t 2
3 v
1
2 = =
* Trong bài toán này nếu xem can nhựa là đứng yên thì thời gian xuồng đi xa can nhựa đúng bằng thời gian xuồng quay lại để gặp can nhựa Vậy tổng thời gian là 1h Trong thời gian này can nhựa đã trôi theo dòng nước được quãng đường 3km Do đó vận tốc của nước chảy (can nhựa) là 3km/h
Câu 2: (2,0 điểm)
Để cả hai bóng đèn sáng bình thường, ta cần sử dụng biến trở Rb cùng với hai bóng đèn
Đ1, Đ2 để mắc thành hai nhóm nối tiếp nhau sao cho mỗi nhóm có hiệu điện thế là 6V Lúc này điện trở của các nhóm ghép nối tiếp phải bằng nhau
1) Các cách mắc :
Điện trở và cường độ dòng điện định mức của các bóng đèn :
C s2/ s2 A s1 B
s1/
Đ1
Đ2 Rb Hình b2
Đ1 Đ2
Rb
Hình a2
Đ1
Đ2
Rb Hình b1
Đ1 Đ2
Rb
Hình a1
Đ1 Đ2
Rb1
Hình c
Rb2
Trang 3( )
Ω
=
=
4 , 2
6 P
U
R
1
đm
2
1
đm
6
4 , 2 U
P I
1 đm
1 đm 1
( )
Ω
=
=
6 , 3
6 P
U
R
2
2
đm
2
2
đm
6
6 , 3 U
P I
2 đm
2 đm 2
Thấy ngay rằng Iđm1 < Iđm2 nên cần mắc thêm biến trở (hoặc bóng đèn Đ2) song song với Đ1 để chia dòng cho bóng đèn Đ1
Ta có ba cách mắc cơ bản sau :
a) (Đ1 // Rb) nt Đ2 (hình a1, a2)
b) (Đ1 // Đ2) nt Rb (hình b1, b2)
c) (Đ1 // Rb1) nt (Đ2 // Rb2) ( hình c)
Do điện trở hai nhóm phải bằng nhau nên :
*Xét hình a
10
R
15
R
15
b
b =
+ ta suy ra Rb = 30Ω
Trường hợp hình a2 điện trở của biến trở trong sơ đồ cực đại (ứng với lúc con chạy ở chính giữa biến trở) là Ω = 12 , 5 Ω
4
50
< 30Ω (loại)
*Xét hình b
Ω
= +
= +
10 15
10 15 R
R
R
R
R
2
1
2
1
b
Ở hình b2
y
) y 50 ( y
=
− +
−
suy ra y2 – 50y +300 = 0 (nhận cả 2 nghiệm y = 43Ω, y = 7Ω)
*Xét hình c
1 1
1
R 50 10
R 50 10
R
15
R
15
− +
−
=
+ suy ra Rb12 – 110Rb1 +1500 = 0 (chỉ nhận nghiệm Rb1 = 16Ω)
2) Cách mắc có lợi
Thấy ngay rằng trong các cách mắc phù hợp (hình a1, b1, b2, c) cả hai đèn cùng sáng bình thường, nên công suất có ích là không đổi Trong cách mắc nào có công suất toàn phần nhỏ hơn thì cách mắc đó có hiệu suất lớn hơn
Trong các sơ đồ ta thấy chỉ có sơ đồ hình a1 có dòng mạch chính I = Iđm2 = 0,6A
Các sơ đồ còn lại dòng điện mạch chính I > Iđm2 = 0,6A
Vậy sơ đồ hình a1 là sơ đồ có hiệu suất lớn nhất
Giá trị của biến trở lúc này là Rb = 30Ω
* Ta cũng có thể tính hiệu suất của từng sơ đồ rồi chọn lấy sơ đồ có hiệu suất lớn nhất
Câu 3: (2,0 điểm)
Lúc đầu thanh AB thăng bằng nên:
2 OA
OB V
D
V D V
d
V
d
P
P
2 2
1 1 2
2
1
1
2
Từ (1) và (2) suy ra V1 = 5V2
Trang 4Sau khi nhúng vật vào trong chất lỏng, thanh AB vẫn thăng bằng nên:
2
1 OB
OA
F
P
F
P
2
A
2
1
A
−
−
⇒ 2( 2P2- 5d0.V2) = P2- d0.V2
⇒ d2= 3d0 ; d1 = 1,2 d0
Hay D2= 3D0 và D1= 1,2D0
Câu 4: (2,5 điểm)
Gọi: mk, ck lần lượt là khối lượng và nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế
mc, cc lần lượt là khối lượng nước trong mỗi ca và nhiệt dung riêng của nước
t1, t2 lần lượt là nhiệt độ ban đầu của mỗi ca chất lỏng và nhiệt lượng kế (t1> t2 )
t là nhiệt độ tăng thêm của nhiệt lượng kế khi rót 1 ca chất lỏng
Nếu đổ cùng một lúc 10 ca nước thì nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 8oC, ta có:
10mccc(t1 - t2 – 8) = 8mkck suy ra ( )
4
8 t t c m 5 c
k k
−
−
Nếu đổ cùng một lúc 2 ca nước thì nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm 3oC, ta có:
Thế (1) vào (2) tính ra ta được:
7
96 t
Nếu đổ 1 ca nước thì nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng thêm t oC, ta có :
Thế (1) và (3) vào (4) và tính ra ta được: t = 1,68oC
Vậy nhiệt độ mà nhiệt lượng kế tăng thêm khi rót một ca nước là 1,68oC
Câu 5: (2,0 điểm)
* Vẽ ảnh của AB
Tia BI2 qua tiêu điểm của thấu kính hội tụ O1 nên cho tia ló sau O1 là I2J2 song song với trục chính Vì vậy nên tia I2J2 cho tia ló sau O2 có đường kéo dài ra
sau qua tiêu điểm F2 (F2 trùng với O1) của O2
Tia thứ hai là tia BI1 song song với trục chính cho tia ló sau O1
là I1J1 có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F1/ của O1 (F1/ trùng
F2/ của thấu kính O2) nên tia I1J1 cho tia ló sau O2 song song
với trục chính
Hai tia ló sau O2 có đường kéo dài gặp nhau tại ảnh B/ của B tạo bởi hệ thống thấu kính O1O2
Từ B/ hạ đường thẳng vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại ảnh A/ của A tạo bởi hệ thống thấu kính O1O2
Vậy ta vẽ được ảnh A/B/ của AB tạo bởi hệ thống thấu kính O1O2
* Xác định độ cao của ảnh
Dễ thấy ∆I1O1F1/ (F1/ ≡ F2/) có J1O2 là đường trung bình nên:
2
AB 2
O I O J B
2 1 / /
=
=
-// -
A
B
A /
B /
I2
I1
O1 O2 F2 F2 J2 J1