Đề dự bị thi tuyển sinh vào Lớp 10 THPT chuyên môn Vật lý - Năm học 2017-2018

Nội dung text: Đề dự bị thi tuyển sinh vào Lớp 10 THPT chuyên môn Vật lý - Năm học 2017-2018

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN Năm học 2017 -2018 ĐỀ THI MÔN VẬT LÍ ĐỀ DỰ BỊ Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề gồm 01 trang, 05 câu. Thí sinh làm bài ra tờ giấy thi. Câu 1 (2,0 điểm): Ở trạm vũ trụ A trên mặt đất có một phi thuyền vừa rời bệ phóng với vận tốc v 1 = 275m/s và cứ bay thẳng đứng lên trên bầu trời với vận tốc đó. Sau 1 giờ bay, phi thuyền đến vị trí M thì đột ngột giảm vận tốc xuống còn v 2 = 205m/s nhưng vẫn giữ nguyên hướng chuyển động. Coi trái đất là hình cầu có bán kính R = 6400km. Bỏ qua ảnh hưởng của mây, khói, bụi trên bầu khí quyển. a. Tại vị trí M, từ phi thuyền có thể quan sát được vùng mặt đất có chu vi lớn nhất bằng bao nhiêu? b. Tính thời gian phi thuyền bay từ vị trí M đến vị trí có thể quan sát được vùng mặt đất có chu vi lớn nhất bằng 28420km. Câu 2 (2,0 điểm): Dây nhôm được dùng trong việc truyền tải điện năng. Để đảm bảo an toàn, nhà sản xuất phải tính toán sao cho khi tải điện thì nhiệt độ của dây tải cao hơn nhiệt độ của môi trường xung quanh không quá 10,5oC. Biết công suất tỏa nhiệt từ dây tải ra môi trường tỉ lệ thuận với diện tích xung quanh của dây tải và tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ giữa dây tải với môi trường theo hệ số tỉ lệ k = 0,25(W/m2K). Cho điện trở suất của nhôm là = 2,8.10 -8  m. Để tải dòng điện có cường độ I = 20A thì nhà sản xuất phải làm dây nhôm có đường kính tiết diện nhỏ nhất bằng bao nhiêu? Câu 3 (2,0 điểm): Thanh AB đồng chất, tiết diện đều có chiều dài l và M N trọng lượng P = 3(N) được treo bởi hai sợi dây nhẹ không giãn OM và BN l như hình vẽ. Biết OA = . Khi hệ cân bằng thì thanh AB nằm ngang, còn 4 hai dây treo đều có phương thẳng đứng. A O B a. Tìm lực căng của các sợi dây? b. Một chú chim chích bông có khối lượng m bay đến, nhẹ nhàng đậu vào đầu A của thanh. Biết dây OM chịu được lực căng lớn nhất là T 01 = 2,5(N), dây BN chịu được lực căng lớn nhất là T 02 = 1,5(N). Tìm điều kiện của m để vị trí cân bằng của thanh không bị thay đổi so với lúc ban đầu. R Câu 4 (2,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế U giữa hai 1 C R2 điểm A và B không đổi. Các điện trở R 2 = R3 = R4 = R; R1 = 3R; Rx là Rx biến trở. A B R3 R4 a. Điều chỉnh biến trở Rx đến giá trị sao cho công suất tỏa nhiệt trên điện D trở R1 là P1 = 12W. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở R4 khi đó. b. Tính giá trị của Rx theo R để công suất tỏa nhiệt trên Rx là lớn nhất. Câu 5 (2,0 điểm): Điểm sáng S nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ có đường rìa là đường tròn. Ở phía sau, cách thấu kính một đoạn 60cm E có đặt một màn ảnh E vuông góc với trục chính của thấu kính như hình vẽ. S O Trên màn E thu được một vùng sáng tròn có đường kính bằng đường kính đường rìa của thấu kính. Giữ thấu kính và màn E cố định, cho S dịch chuyển dọc theo trục chính lại gần thấu kính thì thấy vùng sáng tròn trên màn E nhỏ dần, đến khi S dịch chuyển được 30cm thì trên màn E chỉ thu được một điểm sáng. Xác định tiêu cự của thấu kính và khoảng cách từ thấu kính đến vị trí ban đầu của điểm sáng S? 1 1 1 (Học sinh có thể sử dụng công thức thấu kính ). f d d' HẾT Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Họ và tên giám thị 1: . Họ và tên giám thị 2:
2. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN HẢI PHÒNG Năm học 2013-2014 ĐỀ DỰ BỊ MÔN VẬT LÍ ĐÁP ÁN ĐỀ THI DỰ BỊ CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM Câu 1 * Chu vi của vùng mặt đất rộng nhất có thể quan sát 2 điểm được chính là chu vi của hình tròn bán kính IH. N 0,25 M a. Độ cao của vị trí M so với mặt đất là: A H H' AM = v .t = 990000(m) = 990(km) I 1 1 K K' J OM = OA + AM = 7390(km) β 0,25 OH 6400 α cos 0,866 30O OM 7390 0,25 O o IH OH.sin 6400.sin 30 3200(km) R1 Chu vi: C1Max = 2 R1 = 20096(km) 0,25 C 28420 b. KJ 2 4525,48(km) 2 2 0,25 KJ sin  0,707  450 KO OK ON 6400 2 9051(km) 0,25 cos 450 MN = ON - OM =1661(km) MN 0,25 t2 8102(s) = 2,25(h) 0,25 v2 Câu 2 * Xét một đoạn dây dẫn có chiều dài l, đường kính tiết diện là d, tải dòng điện 2 điểm có cường độ I. Khi ổn định thì hiệu nhiệt độ giữa dây và môi trường là T . d 2 - Diện tích tiết diện của dây là: S . 1 4 0,25 l 4 .l - Điện trở của dây là: R . . 2 0,25 S1 .d * Công suất nhiệt do hiệu ứng Jun sinh ra trên dây là: I 2 .4 .l  I 2 .R . 0,25 .d 2 - Diện tích xung quanh của dây là: S2 .d.l . 0,25 * Công suất tỏa nhiệt ra môi trường là: ' 0,25 P k.S 2 . T k. .d.l. T . * Ta có: I 2 .4 .l P ' P k. .d.l. T 0,25 .d 2 4 .I 2 4. .I 2 d 3 d 3 k. 2 . T k. 2 . T 0,25 4. .I 2 3 0,25 d 2 d 0,012(m) = 1,2(cm) .Vậy dmin = 1,2(cm). k. .( T ) max
3. Câu 3 * Vì thanh AB đồng chất, tiết diện đều nên trọng 2 điểm tâm G của nó ở giữa thanh. l l 3l Ta có: GA = GB = ; OA = OG = ; OB = 2 4 4 0,25 a. Thanh AB chịu tác dụng của các lực: M - Trọng lực P. N - Lực căng T1 của dây OM. - Lực căng T2 của dây BN. T1 T2 0,25 * Chọn trục quay tại B, khi thanh cân bằng ta có: A O G 3l l B T1. BO = P.BG T1. = P. T1 = 2(N). 4 2 0,25 * Chọn trục quay tại O, khi thanh cân bằng ta có: 3l l P T2.OB = P.OG T2. = P. T2 = 1(N). 4 4 0,25 b. Khi chim đậu vào đầu A, thanh AB chịu tác dụng M N của các lực: - Trọng lực P. T - Trọng lượng P’của chim. T1 2 ’ ’ - Lực căng T’1 của dây OM. A O G B 0,25 - Lực căng T’2 của dây BN. * Chọn trục quay tại B, khi thanh cân bằng ta có: ’ P’ P.BG + P .BA = T’1.BO l 3l P P. + 10.m.l = T’1. 2 4 2P + 40m = 3T’1 3T '1 2P m 40 Khi thỏa mãn điều kiện ta luôn có: 0 T '1 T01 2P 3T01 2P m 0 0) (1) 0,25 40 40 * Tương tự, chọn trục quay tại O, khi thanh cân bằng ta có: ’ P .OA + T’2.OB = P.OG l 3l l 10.m. + T’2. = P. 4 4 4 10m + 3T’2 = P P 3T ' m 2 10 Khi thỏa mãn điều kiện ta luôn có: 0 T '2 T02 P 3T P 02 m 0 0) (2) 0,25 10 10 * Từ (1) và (2) m ≤ 0,0375(kg) hay m ≤ 37,5(g) 0,25
4. Câu 4 a. Có: I1 + I3 = I2 + I4 2 điểm R RI1 + RI3 = RI2 + RI4 (1) 1 C R2 Lại có U1 + U2 = U3 + U4 0,25 R 3RI1 + RI2 = RI3 + RI4 (2) x A B Từ (1) và (2), cộng vế ta có: R3 R4 4RI1 = 2RI4 I4 = 2I1 D P I 2 R 4 P .4 12.4 Ta có: 4 4 1 0,25 2 P4 P1 I1 3R 3 3 3 P4 = 16W 0,25 b. Giả sử dòng điện qua Rx có chiều từ D tới C Tại C ta có I2 =I1 + Ix U U U U U U U U 2 1 x 1 1 1 3 (1) R 3R R R 3R R x x 0,25 Tại D ta có I3 =I4 + Ix U U U U U U U U 3 4 x 3 3 1 3 (2) R R Rx R R Rx Từ (1) và (2), biến đổi ra hệ phương trình sau: 3R X U U1 R X U1 3R U1 U3 R X U3 U U3 R X R U1 U3 U1 4R X 3R 3U3R 3UR X U3 2R X R U1R UR X 2 U1R 4R X 3R 3U3R 3URR X U3 2R X R 4R X 3R U1R 4R X 3R UR X 4R X 3R Cộng vế ta được: 2 2 U3(8Rx +10RRx) = 6URRx + 4URx U3(4Rx +5R) = U(3R + 2Rx) U (3R 2Rx ) U 3 U (3R 2Rx ) U3 = I3 = = 0,25 4Rx 5R R R(4Rx 5R) U (3R 2R ) U x U 4 4Rx 5R U (2R 2Rx ) I4 = = = R R R(4Rx 5R) U (3R 2Rx ) U (2R 2Rx ) Tại D ta có Ix = I3 - I4 = - R(4Rx 5R) R(4Rx 5R) U Ix = (thỏa mãn) 4Rx 5R 0,25 U 2 .R U 2 Có P = I 2.R = x = x x x 2 0,25 (4Rx 5R) 5R 2 (4 Rx ) Rx 5R 5R Để Pmax thì (4 Rx )min Ta thấy 4 Rx . = 20R (không đổi) Rx Rx 5R 5R Áp dụng hệ quả Bđt Côsi có (4 Rx )min khi 4 Rx Rx Rx 0,25 Rx = 1,25R Vậy khi Rx = 1,25R thì công suất tiêu thụ trên Rx là lớn nhất.
5. Câu 5 * Vẽ hình 2 điểm N K S O S’ 0,25 H M E 0,25 S1 O S1’ E * Giải thích: - Các tia sáng phát ra từ S, đến mép TK cho các tia ló đến mép vùng sáng trên màn E. + Trường hợp 1: - Tia tới SM cho tia ló MH S nằm ở tiêu điểm của TK. - Khi cho S dịch lại gần TK thì S qua TK cho ảnh ảo kích thước vùng sáng trên màn tăng lên không thỏa mãn. 0,25 + Trường hợp 2: - Tia tới SM cho tia ló MK S nằm ngoài tiêu điểm, qua TK cho ảnh thật S’. - Khi cho S dịch lại gần TK thì S’ tiến xa TK kích thước vùng sáng trên màn giảm đi thỏa mãn. 0,25 - Khi trên màn chỉ thu được 1 điểm sáng điểm sáng này chính là ảnh của S 0,25 ở vị trí mới qua TK. * Xét sự tạo ảnh: + Trước khi dịch chuyển: TK ' Sd  d ' S 60 dd' 30d d' 30(cm); f . (1) 0,25 2 d d' d 30 ' + Khi S dịch đến vị trí S1 thu được điểm sáng S1 trên màn E: TK ' S1d  ' S1 1 d1 d1 = d - 30; d1’ = a = 60(cm) d .d ' (d 30).60 (d 30).60 f 1 1 (2) 0,25 d d ' d 30 60 d 30 1 1 0,25 Từ (1) và (2) d = 60(cm); f = 20(cm) Chú ý: - Trên đây chỉ trình bày 1 cách giải, nếu HS làm theo cách khác đúng thì vẫn cho điểm tối đa ứng với điểm của câu đó trong biểu điểm. - HS làm đúng đến đâu cho điểm đến đó theo đúng biểu điểm. Phần trên làm sai, nếu áp dụng phần sai này để làm phần dưới mà đúng thì không cho điểm kết quả. - Điểm của bài thi là tổng điểm của tất cả các ý đúng trong bài và không làm tròn. Đ1 Đ3 M A Đ B Đ2 4 N K1