Đề thi tuyển sinh vào Lớp 10 THPT chuyên Thái Bình môn Vật lý - Năm học 2009-2010 - Sở giáo dục và đào tạo Thái Bình (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi tuyển sinh vào Lớp 10 THPT chuyên Thái Bình môn Vật lý - Năm học 2009-2010 - Sở giáo dục và đào tạo Thái Bình (Có đáp án)

1. Sở Giáo dục - Đào tạo thái bình đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT Chuyên thái bình Năm học 2009-2010 đề chính thức Môn thi: Vật lí Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm: 01 trang Bài 1. (2,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ ; Các điểm 3 3, 2, 1, 0 là các đầu dây (hình 1) . Các điện trở r1 = r2 = r3 = r = 20. Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mạch có giá trị 2 không đổi U = 24V. Bỏ qua điện trở các dây nối + r a) Mắc vào các đầu 3 – 2 ; 2 – 1 ; 1 – 0 theo thứ tự U 1 - 1 các điện trở R1 = 5 , R2 = 80 , R3 = 90. Tìm r3 r2 hiệu điện thế giữa hai đầu 2 – 0 , giữa hai đầu 3 – 0 1 . Hình 1 b) Tháo các điện trở R1, R2, R3 ở trên ra rồi mắc vào vị trí cũ các điện trở R1, R2, R3 khác (R1, R2, R3 có giá trị hữu hạn và khác không) thì đo được hiệu điện thế giữa hai đầu 2 và 0 bằng 12V ; giữa hai đầu 3 và 1 bằng 20V. Biết hai trong ba điện trở R1, R2, R3 có giá trị bằng nhau. Xác định giá trị các điện trở đó . Bài 2. (2,0 điểm) Có ba điện trở R 1, R2, R3 (R1 0, R 2 0, R 3 0) được ghép thành bộ (không ghép hình sao và tam giác, không ghép đoản mạch các điện trở, mỗi cách ghép đều chứa cả 3 điện trở) a) Hỏi có tất cả bao nhiêu cách ghép R1, R2, R3 thành bộ. Vẽ các cách ghép đó (Xét cả trường hợp đổi chỗ các điện trở mà dẫn đến điện trở mạch có thể thay đổi) b) Đặt vào hai đầu các cách ghép trên hiệu điện thế không đổi U = 24V rồi đo cường độ dòng điện mạch chính trong các cách ghép đó thì chỉ thu được 4 giá trị, trong đó giá trị lớn nhất là 9A. Hỏi cường độ dòng điện mạch chính của các cách ghép khác là bao nhiêu. Bỏ qua điện trở các dây nối. Bài 3. (2,0 điểm) Một nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 6cm, cách thấu kính 9cm. Một màn ảnh đặt vuông góc với trục chính để thu ảnh rõ nét của S trên màn. a) Hỏi phải đặt màn cách thấu kính bao nhiêu để trên màn thu được một điểm sáng. b) Cho thấu kính dịch chuyển theo phương vuông góc với trục chính của nó với vận tốc v = 2m/s. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu nếu nguồn sáng được giữ cố định. Bài 4. (2,5 điểm) a) Một vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 40cm. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính. Hỏi khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật của nó là bé nhất thì vật cách thấu kính bao nhiêu ? ảnh đó cao gấp bao nhiêu lần vật. b) Cho hai thấu kính hội tụ L1, L2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 40cm. Vật AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính, trước L1( theo thứ tự AB – L1 – L2). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính thì ảnh A’B’ của nó tạo bởi hệ L1, L2 không thay đổi độ lớn và cao gấp 3 lần AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính. Bài 5. (1,0 điểm) Có 2009 điểm trong không gian. Cứ hai điểm bất kì trong số điểm đó, được nối với nhau bằng một điện trở có giá trị R = 2009. Một nguồn điện có hiệu điện thế 12V được mắc vào hai điểm trong mạch. Bỏ qua điện trở dây nối. Tìm công suất toả nhiệt trong mạch điện này. Ghi chú : ở bài 3 và 4 học sinh dùng kiến thức hình học để chứng minh hoặc tính toán ===Hết=== Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm
2. Họ và tên thí sinh: . .Số báo danh: Sở Giáo dục - Đào tạo thái bình kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT Chuyên thái bình Năm học 2009-2010 hướng dẫn chấm và biểu điểm môn vật lí Bài ý Nội dung điểm Bài 1. Khi mắc vào các đầu 3 – 2 ; 2 – 1 ; 1 – 0 theo thứ tự các điện (2,5 đ) trở R1, R2, R3 thì ta có mạch tương đương như hình vẽ R2 r R1 3 2 1 r 0 r 0,25 đ R3 a. R21 = 16 ; R10 = 9 (1 đ) Rmạch = R1 + R21 + R10 = 30 ; Imạch = U/Rmạch = 0,8A 0,25 đ U20 = I.R20 = 0,8(16+9) = 20V ; 0,5 đ U31 = I.R31 = 0,8(5+ 16) = 16,8 V ; Có : U20 = 12V ; U31 = 20V ; U30 = 24V U32 = U30 – U20 = 12 V ; U21 = U31 – U32 = 8V ; 0,5 đ U10 = U30 – U31 = 4V Dòng điện trong mạch chính như nhau U 32 U U U U U I = = 21 21 10 10 10 R 1 R 2 r r r R 3 12 8 8 4 4 0,25 đ => I = R1 20 R 2 10 R 3 Ghi chú : Nếu thí sinh tìm được mối liên hệ giữa các R với biểu b. thức khác bên trên mà đúng thì vẫn cho 0,25 điểm (1,5 đ) * R1 = R2 = R 12 8 8 +) R = 10 = R1 = R2 R 20 R 12 4 4 0,25 đ +) R3 = 5 R 10 R 3 * R1 = R3 = R 12 4 4 +) R = 20 = R1 = R3 R 10 R 0,25 đ 12 8 8 +) R2 = 40 R 20 R 2 * R2 = R3 = R 8 8 4 4 +) R = : Không có R thoả mãn. 0,25 đ 20 R 10 R
3. Bài ý Nội dung điểm Bài 2. Ta có tất cả 8 cách ghép thoả mãn (2 đ) R1 R1 R2 R3 R2 R3 R2 R1 R1 R1 R R a. 3 2 1 đ R3 R2 R3 (1 đ) R1 R3 R2 R3 R1 R2 R2 R1 R3 Ghi chú : + Nếu thí sinh trả lời đúng 8 cách ghép nhưng chỉ vẽ 4 cách sau đó có nói tới sự hoán vị các điện trở thì vẫn cho 1 điểm +Nếu thí sinh trả lời đúng 8 cách ghép nhưng chỉ vẽ 4 cách mà không nói đến sự hoán vị thì cho 0,5 điểm Khi ghép các điện trở với nhau thì ta được 4 dạng mạch Dạng a Dạng b Dạng c Dạng d * Khi đặt vào 8 mạch ở trên cùng một hiệu điện thế U mà chỉ thu được 4 giá trị của I mạch, do đó sẽ có một số mạch có Rtđ như nhau. Ta nhận thấy rằng dạng mạch a,b đã cho 2 giá trị 2 giá trị còn lại 0,5 đ là của dạng mạch c và d. Như vậy 3 mạch dạng c phải có điện trở b. tương đương nhau và 3 mạch dạng d phải có điện trở tương đương. (1đ) Điều này chỉ xảy ra khi 3 điện trở bằng nhau và bằng R * Cường độ dòng mạch chính lớn nhất khi 3 điện trở mắc song song R 24 0,25 đ Ra = R = 8 3 9 Dạng b: Rb = 24 Ib = 1A 0,25đ Dạng c : Rc = 12 Ic = 2A Dạng d : Rd = 16/3  Id = 4,5A Ghi chú : Nếu học sinh tính đúng 2 trong 3 I thì vẫn cho 0,25đ; Nếu tính được 1 I thì không cho điểm
4. Bài ý Nội dung điểm Bài 3 (2đ) I K S S’ 0,25đ O F’ a. SO OI SOI  OF’K (1) (1đ) OF' F'K S'O OI S’OI  S’F’K (2) S'F' F'K SO S'O SO S'O 0,25đ Từ (1) và (2)  OF' S'F' OF' S'O OF' SO.OF'  S’O = = 18cm SO OF' 0,5đ Vậy màn đặt cách thấu kính đoạn 18cm S S1 O 0,5đ O’ S2 Giả sử trong thời gian t thấu kính dịch chuyển từ O đến O’. Quãng b. đường thấu kính đi được : OO’ = v.t (1đ) Do S không thay đổi vị trí => ảnh S’ cũng chạy trên màn trong qua trình thấu kính di chuyển (hình vẽ) SO OO' 1 0,5đ SOO’  SS1S2 = SS1 S1S2 3 3. OO’ = S1S2  3. v.t = v’.t  v’ = 3v = 6m/s Vậy ảnh của S dịch chuyển với vận tốc là 6m/s Ghi chú : Nếu học sinh dùng công thức thấu kính mà không chứng minh thì cho nửa số điểm của câu Nếu học sinh có chứng minh công thức rồi sử dụng thì vẫn cho điểm tói đa Bài ý Nội dung điểm
5. Bài 4 (2,5đ) B I 0,25đ F’ A’ A O B’ A'B' OA' OAB  OA’B’ (1) AB OA A'B' F'A' A'B' F’OI  F’A’B’ (2) OI OF' AB 0,25đ OA' F'A' OA' OF' OA.OF Từ (1) và (2) OA’ = OA OF' OF' OA OF a. OA.OF (1,25đ) Đặt AA’ = L = OA + OA’ = OA + OA OF  OA2 – L.OA + L.OF = 0 (*) Để có vị trí đặt vật tức là phương trình (*) phải có nghiệm 0  L2 – 4L.OF 0  L 4.OF 0,25đ Vậy khoảng cách nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó : Lmin = 4.OF Khi Lmin thì phương trình (*) có nghiệm kép : L OA = = 2.OF = 80cm 0,25đ 2 OA’ = Lmin – OA = 80cm A'B' OA' Thay OA, OA’ vào phương trình (1) : = 1 0,25đ AB OA ảnh cao bằng vật B I F1 A’ A O O 0,25đ 1 F2 2 J B’ b. (1,25đ) * Khi tịnh tiến vật trước O1 thì tia tới từ B song song với trục chính không thay đổi lên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi. ảnh B’ của B nằm trên tia ló ra này. Để ảnh A’B’ có chiều cao không đổi với 0,5đ mọi vị trí của vật AB thì tia ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều này xảy ra khi hai tiêu điểm chính F1  F2 * Khi đó O1F1 + O2F2 = O1O2 = 40cm (1) O 2 F2 O 2 J A'B' Lại có : = 3 O2F2 = 3.O1F1 (2) O F O I AB 1 1 1 0,5đ Từ (1) và (2) có f1 = O1F1 = 10cm f2 = O2F2 = 30cm Bài ý Nội dung điểm C1 R R C2 A B C2007 + - U B I F’ A’ A O B’
6. Bài 5 (1đ) 0,5đ * Mạch điện được vẽ lại như hình trên : Ngoài hai điểm A,B nối với các cực của nguồn điện thì còn lại là 2007 điểm từ C1 đến C2007 mà giữa chúng từng đôi một được nối với điện trở R. Do tính chất của mạch cầu nên không có dòng điện chạy qua các điện trở này và có thể bỏ qua các điện trở đó trong mạch. Khi đó mạch AB gồm 2008 mạch mắc song song, trong đó có 2007 nhánh có điện trở 2R và một nhánh có điện trở R 2R 0,5đ .R 2007 2R 2.2009 RAB = = 2 2R 2009 2009 R 2007 U 2 Công suất toả nhiệt trong mạch AB : P = = 72 W R AB Ghi chỳ : Học sinh cú thể giải theo cỏch khỏc đỳng vẫn cho điểm tối đa. Điểm tổng bài là tổng điểm cỏc phần học sinh làm được, khụng làm trũn. + Trong bài 3,4 nếu học sinh dựng cụng thức thấu kớnh để giải đỳng bài toỏn mà khụng chứng minh thỡ cho một nửa số điểm của bài; nếu học sinh cú chứng minh cụng thức thấu kớnh cho từng bài rồi ỏp dụng giải đỳng bài toỏn thỡ vẫn cho điểm tối đa