Đề thi tuyển sinh vào Lớp 10 THPT chuyên Thái Bình môn Vật lý - Năm học 2010-2011 - 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 2010-2011 - Sở giáo dục và đào tạo Thái Bình (Có đáp án)

1. Së Gi¸o dôc - §µo t¹o Kú thi tuyÓn sinh líp 10 THPT Chuyªn th¸i b×nh N¨m häc 2010 - 2011 ®Ò chÝnh thøc M«n thi: VËt lÝ Thêi gian lµm bµi: 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) + r Bµi 1. (2,0 ®iÓm) Cho ®o¹n m¹ch nh­ h×nh 1: BiÕt U = 9V, ®iÖn trë r = 1, U AB A B bãng ®Ìn 6V-3W vµ biÕn trë con ch¹y RMN = 20. T×m ®iÖn trë RMC cña biÕn trë MN ®Ó : C a. §Ìn s¸ng b×nh th­êng. M N b. C«ng suÊt tiªu thô cña ®o¹n m¹ch AC (gåm ®Ìn vµ biÕn trë) ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i. Bµi 2. (2,0 ®iÓm) Cho m¹ch ®iÖn nh­ h×nh 2, trong ®ã R1 = 18 vµ R2 = 15, hai H×nh 1 v«n kÕ V1, V2 cã ®iÖn trë rÊt lín, kho¸ K cã ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ, hiÖu + ®iÖn thÕ U = 33V. AB lµ d©y dÉn ®ång chÊt, chiÒu dµi l 75cm , tiÕt U 2 -5 diÖn ®Òu S = 0,2 mm vµ ®iÖn trë suÊt = 2.10 m. Con ch¹y C cã thÓ C dÞch chuyÓn vµ tiÕp xóc tèt trªn d©y dÉn AB. A B a. T×m vÞ trÝ cña C ®Ó sè chØ cña v«n kÕ V1, V2 kh«ng thay ®æi, khi K ®ãng R1 K R2 còng nh­ khi K ng¾t. N b. §ãng kho¸ K, c­êng ®é dßng ®iÖn ch¹y qua kho¸ K thay ®æi nh­ thÕ V V nµo khi con ch¹y C dÞch chuyÓn tõ A ®Õn B? 1 M 2 H×nh 2 Bµi 3. (1,0 ®iÓm) Trong mét hép kÝn X cã m¹ch ®iÖn ®­îc ghÐp bëi c¸c ®iÖn trë gièng nhau cã gi¸ trÞ r (h×nh 3). Ng­êi ta ®o ®iÖn trë gi÷a c¸c ®Çu d©y 2r vµ thÊy r»ng ®iÖn trë gi÷a hai ®Çu d©y 1 vµ 3 lµ R13 = 0; R ; 1 4 24 3 X 2 3 5r R R R R . Bá qua ®iÖn trë cña c¸c d©y nèi. H·y x¸c ®Þnh 14 12 34 23 3 H×nh 3 c¸ch m¾c ®¬n gi¶n nhÊt c¸c ®iÖn trë trong hép kÝn trªn. C©u 4. (1,5 ®iÓm) Mét häc sinh bÞ cËn thÞ, ®i kh¸m m¾t, ph¶i ®eo kÝnh cã tiªu cù f1 = 40cm. Khi ®eo kÝnh nµy vµ ®iÒu tiÕt tèi ®a th× nh×n râ nh÷ng vËt c¸ch m¾t 24cm. a. B¹n Êy nghÜ r»ng, nÕu ®eo kÝnh cã tiªu cù lín h¬n mét chót sÏ tèt h¬n nªn b¹n Êy ®eo kÝnh cã tiªu cù f2 = 50cm. NÕu ®eo kÝnh cã tiªu cù f2 vµ ngåi trong líp ë bµn thø hai (c¸ch b¶ng 3m) cã nh×n râ nÐt nh÷ng dßng ch÷ trªn b¶ng ®en kh«ng? b. B¹n Êy kh«ng ®eo kÝnh mµ soi m×nh qua g­¬ng cÇu lâm ®Ó quan s¸t mÆt cña m×nh. G­¬ng cã b¸n kÝnh R = 120cm. Hái, ph¶i ®Æt g­¬ng trong kho¶ng nµo tr­íc m¾t ®Ó m¾t b¹n Êy nh×n thÊy ¶nh cïng chiÒu trong g­¬ng? C©u 5. (1,0 ®iÓm) Hai vËt nhá A1B1 vµ A2B2 gièng nhau ®Æt song song víi nhau vµ c¸ch nhau 45cm. §Æt mét thÊu kÝnh héi tô vµo trong kho¶ng gi÷a hai vËt sao cho trôc chÝnh vu«ng gãc víi hai vËt vµ A1, A2 n»m trªn trôc chÝnh. Khi di chuyÓn thÊu kÝnh th× thÊy cã hai vÞ trÝ cña thÊu kÝnh c¸ch nhau 15cm cïng cho hai ¶nh: mét ¶nh thËt vµ mét ¶nh ¶o, trong ®ã ¶nh ¶o cao gÊp 2 lÇn ¶nh thËt. T×m tiªu cù cña thÊu kÝnh (Kh«ng dïng c«ng thøc thÊu kÝnh)? C©u 6. (2,5 ®iÓm) Cho mét hÖ gåm hai thÊu kÝnh cïng trôc chÝnh: thÊu kÝnh ph©n k× L1 cã tiªu cù f1 = 10cm vµ thÊu kÝnh héi tô L2 cã tiªu cù f2 = 15cm, ®Æt c¸ch nhau mét ®o¹n a = 12cm. §Æt mét vËt s¸ng AB vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña thÊu kÝnh (A n»m trªn trôc chÝnh), tr­íc thÊu kÝnh L 1 mét ®o¹n 40cm. X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®Æt mµn M ®Ó ¶nh A'B' qua hÖ hiÖn râ nÐt trªn mµn. VÏ ¶nh A'B'? Gi÷ nguyªn vËt AB, thÊu kÝnh L1 vµ mµn M. Thay thÊu kÝnh L2 b»ng thÊu kÝnh L3 cã tiªu cù f3 b»ng bao nhiªu ®Ó khi dÞch chuyÓn thÊu kÝnh L3 trong kho¶ng tõ thÊu kÝnh L1 ®Õn mµn M (thÊu kÝnh L3 lu«n cïng trôc víi thÊu kÝnh L1) ta thu ®­îc hai vÞ trÝ cña thÊu kÝnh L3 cho ¶nh râ nÐt trªn mµn vµ hai ¶nh nµy lín h¬n nhau 4 lÇn.
2. Së Gi¸o dôc - §µo t¹o Kú thi tuyÓn sinh líp 10 THPT Chuyªn Th¸i B×nh N¨m häc 2010-2011 H­íng dÉn chÊm vµ biÓu ®iÓm m«n VËt lÝ (Gåm 6 trang) Bài Nội dung Bài 1. a) Đặt R =x() R =20-x (). Đèn sáng bình thường nên MC CN + r (2,0đ) P 3 U Ð(đm) A B I2= IÐ IÐ(đm) 0,5(A) IAB UÐ(đm) 6 I1 C Điện trở của đèn là: M N U 6 R Ð 12() Ð I2 IÐ 0,5 R Ð,CN 12 20 x 32 x R Ð,CN 32 x 16 0,5x I1  I2  0,5 R MC x x Cường độ dòng điện qua mạch chính là: 16 0,5x 16 I I2 + I1 = 0,5 AB x x 16 U I r CB AB x UAC UÐ UNC 6 0,5.(20 x) 16 0,5x 16 2 Ta có: U = UAC+UCB 9 16 0,5x 0,5x 7x 16 0 x Giải pt ta được: x1=16 và x2=-2(loại) b) Đặt RMC=x() RCN=20-x () 1 1 1 1 1 32 R R R x 32 x x2 32x Ta có AC MC Ð,NC x2 32x R AC 32 Đặt RAC=y. Ta có: RAB=1+y U 9 IAB R AB 1 y Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AC là: 2 81y 81 PAC IABR AC 2 2 1 y 1 y y - Lập luận để PACmax khi y = 1 - Giải và loại nghiệm ta được RMC = 1,03  Bài 2. a) Tìm RAC để số chỉ các vôn kế không thay đổi khi K đóng, K ngắt. (2,0đ) l U + Tìm RAB = R0 = = 75  I' S 1 C 2 A 1 B R R2 I1 1 N V1 V2 M
3. Bài Nội dung + Vì tổng số chỉ của 2 vôn kế bằng U không đổi nên số chỉ của vôn kế V1 không thay đổi thì số chỉ của vôn kế V2 cũng không thay đổi khi K đóng và khi K ngắt. Do vậy ta chỉ cần tìm R AC khi V1 không đổi. Gọi RA1C = x (0< x < 75) RC2B = R0 – x = 75 - x * Khi K ngắt: + (R1nt R2) // RAB, các vôn kế đo hiệu điện thế trên các điện trở U I1 = R 1 R 2 U.R 1 18U + Số chỉ V1: U1 = I1 . R1 = (*) R 1 R 2 33 * Khi K đóng: + (RA1C//R1)nt(RC2B//R2) 18x 15(75 x) 3( 11x 2 825x 6750) + RAB = RAC + RCB = + = (1) 18 x 90 x (18 x)(90 x) + Dòng điện mạch chính I' khi K đóng U U.(18 x)(90 x) I’ = = 2 (2) RAB 3( 11x 825x 6750) Số chỉ của vôn kế V1 là: 18U(90-x)x U ' I'.R ( ) 1 AC 3( 11x2 825x 6750) + Từ (*) và ( ) U1 = U1' 165x - 6750 = 0 450 + Giải ra được x =  = 40,90 11 + Kết luận vị trí của C trên AB sao cho RAC = 40,9 thì các vôn kế có giá trị như nhau khi K đóng cũng như K ngắt. b) K đóng, dịch chuyển C dòng điện qua khoá K thay đổi thế nào ? K đóng, R và I' xác định từ (1) và (2) AB U + Tìm U ; U AC CB Ix I 6xU(90 x) C 0 UAC = I’ . RAC = A 1 B ( 11x 2 825x 6750) I K R 5U(18 x)(75 x) R1 2 UCB = I’ . RCB = ( 11x 2 825x 6750) N + Tìm Ix ; I0 ; IK. U V1 V2 AC 6U(90 x) M Ix = = x ( 11x 2 825x 6750) U CB 5U(18 x) I0 = = (75 x) ( 11x 2 825x 6750) 5U(18 x) 6U(90 x) + IK = I0 – Ix = - ( 11x 2 825x 6750) ( 11x 2 825x 6750) U(11x 450) IK = ( 11x 2 825x 6750)
4. Bài Nội dung + Tìm các giá trị đặc biệt của IK x () 0 450/11 75 11x - 450 - 450 - 0 + 375 -11x2 +825x + 6750 6750 + 6750 U(11x 450) 11 11 - 0 + ( 11x 2 825x 6750) 5 6 * Biện luận: - Khi x = 0 (C A) dòng điện chạy qua K là 11/5 = 2,2(A), có chiều từ C đến N - Khi cho C dịch chuyển từ A (0 ) đến giá trị 450/11 () thì dòng điện chạy qua K giảm dần từ 11/5(A )đến 0(A), chiều dòng điện có chiều từ C đến N. - Khi C đến vị trí có giá trị x = 450/11() thì dòng điện chạy qua khoá K bằng 0 (mạch cầu cân bằng) - Khi cho C dịch chuyển từ giá trị x = 450/11() đến B thì dòng điện qua K tăng dần từ 0 đến 11/6(A), chiều dòng điện đi từ N đến C và đạt giá trị cực đại bằng 11/6 (A) khi C trùng với B. Bài 3. + Do R13 = 0 Nên hai đầu (1) và (3) được nối với nhau bởi một dây dẫn có điện trở (1,0đ) không đáng kể 2r + R r nên giữa 2 và 4 là một mạch điện mắc song song, đơn giản nhất là 24 3 mạch song song gồm hai nhánh. r r + Gọi x và y là số điện trở trên các nhánh (2) (4) xr.yr xy 2 xy 2 ta có R r r r 24 xr+yr x y 3 x y 3 Mạch điện đơn giản nên chọn x = 1 y = 2. Giữa (2) và (4) mạch điện như hình bên 5r 2r + Do RNên14 cácR12 R34 R23 r 3 3 (1) (4) mạch này gồm điện trở r mắc nối tiếp với mạch (2,4) (2) (3) Do đó trong mạch X được mắc như sau: Bài 4. a. (1,5đ) + Tính OCV = f1 = 40cm 0,25
5. A' B ' OA' d'  AB OA d d' f d' B  1 B' A' B ' FA' f d' d f 1 1 F AB FO f 1  A A' O 0,25 1 1 1 Với OA = d, OA' = d', FO = f1 (1) f1 d' d + Khi đeo kính f2 = 50cm: f 2 SĐTA: AB (xa mắt nhất)  A'B' (ở điểm CV) ' 0,5 1 1 1 f2d2 50.40 Từ (1) ' d2 ' d2 = 200cm = 2m. d2 d2 f2 f2 d2 50 40 Kết luận: Học sinh ấy ngồi cách bảng 3m sẽ không nhìn rõ những dòng chữ trên bảng. f1 + Tính OCC. SĐTA: AB (gần mắt nhất)  A'B' (ở điểm CC) f d 40.24 AD (1) ta có: d' 1 15cm f1 d 64 0,125 điểm CC cách mắt 15cm, điểm CV cách mắt 40cm + vẽ ảnh tạo bởi gương cầu. B' B CV A' CC O A F C 1 1 1 f .d + Chứng minh công thức: d' G d' d fG fG d Với OA = d, OA' = d', FO = fG 60d A'A = d' + d = d (2) 0,125 60 d + Để nhìn thấy ảnh cùng chiều (ảnh ảo) thì: OCC ≤ A'A ≤ OCV (3) 0,125 60d Từ (2) và (3) 15 ≤ d ≤ 40 (4) 60 d + Giải (4) và biện luận tìm được 7,03cm ≤ d ≤ 16,8cm 0,125 Kết luận: Gương phải đặt cách mắt từ 7,03cm đến 16,8cm.
6. Bài 5. B1' (1,0đ) B1 I B2 A2' F F' A A1' 1 O O' A2 B''2 B2' B1 I O O' A'' A1 2 F 'O IO f IO F'IO  F'B'1A1' ' ' ' ' ' ' 1 F ' A1 B1A1 f OA1 B1A1 ' ' ' ' 0,125 ' ' ' '' '' F O IO f IO F IO : F B2A2 ' ' '' '' ' '' '' '' (2) F A B2A2 f O A2 B2A2 ' '' Từ (1) và (2) OA1 O' A2 (3) A' B' OA' 1 1 1 (4) A1B1 OA1 '' '' ' '' A2B2 O A2 ' (5) A2B2 O A2 ' ' '' OA1 O A2 Từ (4) và (5) suy ra ' (6) OA1 O A2 Tư (3) và (6) suy ra OA1 O' A2 0,125 A1A2 A1O OO' O' A2 45 OA1 O' A2 15cm f OA 15 IO f 15 IO 1 0,25 Từ (1) và (4) suy ra ' , ' ' ' ' ' (7) f OA1 OA1 OA1 A1B1 f A1B1 IO f  IOF : B' A' F 2 2 ' ' ' B2A2 A2O f f 30 B A  2 2 B A 30 A' O f A' O B' A' B A O : B' A' O 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ' ' ' B2A2 A2O  f 30 B2A2 0,25 Suy ra ' ' (8) f B2A2 ' ' f 15 f IO B2A2 1 Từ (7) và (8)  ' '  3f 60 0,25 f f 30 A1B1 B2A2 2 Suy ra f = 20cm Bài 6. 1 1 1 a. + CM công thức TKPK: (1) 0,25 (2,5đ) f d' d 1 1 1 + CM công thức TKHT: (2) 0,25 f d' d
7. A' B ' d' (3) AB d L1 L2 + SĐTA: AB  A1B1  A2B2 0,25 ' Áp Dụng công thức (1) suy ra d1 8cm ' d2 d1 a 20cm ' ÁP dụng công thức (2) d2 60cm 0,25 Kết luận màn đặt cách thấu kính hội tụ 60cm Vẽ ảnh đúng tỷ lệ. 0,5 b. Giữ nguyên AB, thấu kính L1 và màn M thì ảnh A1B1 cố định. Khoảng ' ' 0,25 cách từ A1B1 đến màn M là: L d1 a d2 80cm không đổi. Thay L2 bằng L3 ảnh vẫn hiện trên màn thì L3 phải là thấu kính hôi tụ d f Ta có d d' L với d' 3 3 d2 Ld Lf 0 (4) 3 3 3 d f 3 3 3 3 3 0,25 Vì có 2 vị trí L3 cho ảnh rõ nét trên màn suy ra PT (4) có 2 nghiệm: L L2 4Lf L L2 4Lf d 3 d 3 3,1 2 3,2 2 A3B3 d3,2  A1B1 d3,1 Ở vị trí thứ nhất  (áp dụng công thức 3 ) A' B' d 3 3 3,1 A B d 1 1 3,2  0,25 ' ' Vì d3,2 d3,1 nên ảnh A3B3 = 4 A3B3 A B d2 d L L2 4Lf 2L 160 3 3 3,2 4 3,2 2 3 2 f f ; 17,8cm A' B' d2 d 2 3 9 9 3 3 3 3,1 3,1 L L 4Lf3 L Để bài toán có nghiệm f 20cm vµ d ,d 8cm 3 4 3,1 3,2 0,25 Hai điều kiện này, bài toán đều thoả mãn. Ghi chú: - Trong mỗi ý, học sinh có thể làm các cách khác nhau. Nếu đúng, vẫn cho điểm tối đa của ý đó. - Điểm toàn bài được làm tròn lên 0,125 điểm. Theo quy tắc sau: + Nếu điểm lẻ 0,125 thì làm tròn lên thành 0,25. + Nếu điểm lẻ 0,375 thì làm tròn lên thành 0,5. + Nếu điểm lẻ 0,625 thì làm tròn lên thành 0,75. + Nếu điểm lẻ 0,875 thì làm tròn lên thành 1,0.