Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT tỉnh Quảng Bình năm học 2012 - 2013 môn Vật lý (Chuyên) - Có đáp án

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH KÌ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT
(ĐỀ CHÍNH THỨC)
NĂM HỌC 2012 - 2013
Khóa ngày 04 - 7 - 2012
MÔN VẬT LÍ (Chuyên)
Họ tên:
Số báo danh:
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
(Đề thi gồm có 01 trang)
Câu 1 (2,0 điểm). Hai người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc không đổi. Người thứ nhất và
người thứ hai xuất phát cùng một lúc với các vận tốc tương ứng v
1
= 10km/h và v
2
= 12km/h.
a, Tính khoảng cách giữa hai người sau 1 giờ xuất phát.
b, Một người thứ ba cũng đi xe đạp với vận tốc không đổi v
3
từ A đến B, xuất phát
sau người thứ nhất và người thứ hai 30 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp của người thứ
ba với người thứ nhất và người thứ hai là = 1h. Tìm vận tốc của người thứ ba.
Câu 2 (1,5 điểm). Trong một bình đậy kín có một cục nước đá khối lượng M = 0,1 kg nổi trên
nước, trong cục đá có một viên chì khối lượng m = 5g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao
nhiêu để cục nước đá bắt đầu chìm xuống nước.
Cho khối lượng riêng của chì là D
c
= 11,3g/cm
3
, nước đá là D
đ
= 0,9g/cm

3
, nước là
D
n
= 1g/cm
3
, nhiệt nóng chảy của nước đá là = 3,4.10
5
J/kg. Nhiệt độ nước trung bình là 0
0
C.
Câu 3 (3,0 điểm). Cho 3 điện trở R
1
, R
2
và R
3
,
R
3
= 16 chịu được các hiệu điện thế tối đa lần lượt
là U
1max
= U
2max
= 6V, U
3max
= 12V. Người ta ghép
ba điện trở nói trên thành đoạn mạch AB như hình
vẽ thì điện trở của đoạn mạch đó là R

AB
= 8.
a, Tính R
1
và R
2
. Biết rằng nếu đổi chỗ
R
2
và R
3
thì điện trở của đoạn mạch là R
’
AB
= 7,5.
b, Tính hiệu điện thế lớn nhất mà bộ điện trở chịu được. Khi đó công suất bộ điện trở
bằng bao nhiêu?
c, Thay R
1
bằng một đèn Đ
1
(6V- 6W), đèn Đ
1
có thể sáng bình thường trong mạch AB
này không? Vì sao? Khi đó có thể thay đổi R
2
bằng một điện trở khác (cùng chịu được hiệu
điện thế tối đa như R
2
) có giá trị bao nhiêu để đèn Đ

1
sáng bình thường?
Câu 4 (2,0 điểm). Một thấu kính L có tiêu cự 20cm, đặt trong không khí. Một vật sáng AB đặt
vuông góc với trục chính thấu kính L, A ở trên trục chính, ảnh A
’
B
’
của AB qua thấu kính là
ảnh thật.
a, Vẽ hình tạo ảnh A
’
B
’
của AB qua thấu kính L.
b, Ảnh A
’
B
’
được thu trên màn P, cố định vật AB và màn P cách nhau 90cm. Dịch
chuyển thấu kính L giữa AB và màn P, ta thấy có hai vị trí của thấu kính mà tại đó thu được
ảnh A
’
B
’
rõ nét trên màn P. Dựa trên hình vẽ ở câu a và các phép tính hình học, xác định hai vị
trí đó của thấu kính.
Câu 5 (1,5 điểm). Xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng cho trước nhờ các dụng
cụ và vật liệu sau đây: hai bình chứa các chất lỏng khác nhau, một thanh thẳng làm đòn bẩy,
hai quả nặng có khối lượng bằng nhau, giá đỡ có khớp nối để làm điểm tựa cho đòn bẩy, thước
thẳng.

HẾT
HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN CHẤM

t∆
λ
ΩΩ
Ω
A
R
3
R
1
R
2
B
ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012 - 2013
Khóa ngày 04 - 7 - 2012
Môn: Vật Lý (Chuyên)
Câu Đáp án
Điểm
1.
2,0đ
a,
0,5đ
Ta có các phương trình chuyển động (t tính bằng giờ, y tính bằng km)
Người thứ nhất: y
1
= v
1
t (1)

Người thứ hai: y
2
= v
2
t (2)
Phương trình khoảng cách giữa hai người là y = y
2
- y
1
= (v
2
- v
1
)t
Sau 1 h khoảng cách giữa hai người là: y = (12 -10)1 = 2km
0,25đ
0,25đ
b,
1,5đ
Phương trình chuyển động của người thứ ba:
y
3
= v
3
(t - 0,5) y
3
= v
3
t - 0,5v
3

(3)
Người thứ ba gặp người thứ nhất ở thời điểm t
1
thì sẽ gặp người thứ hai tại
thời điểm t
2
= t
1
+ 1.
Từ (1) và (3) ta có tại t
1
: y
1
= y
3
v
1
t
1
= v
3
t
1
- 0,5v
3
(4)
Từ (2) và (3) ta có tại t
2
: y
2

= y
3
v
2
t
2
= v
3
t
2
- 0,5v
3
. Suy ra
v
2
(t
1
+ 1) = v
3
(t
1
+ 1) - 0,5v
3
v
2
t
1
+ v
2
= v

3
t
1
+ 0,5v
3
(5)
Rút t
1
từ (4) thay vào (5) ta có phương trình:
v
3
2
- (0,5v
1
+ 1,5v
2
)v
3
+ v
1
v
2
= 0
thay số ta có v
3
2
- (0,5.10 + 1,5.12)v
3
+ 10.12 = 0v
3

2
- 23v
3
+ 120 = 0 (6)
Giải (6) ta có hai nghiệm v
3
1
= 8km/h và v
3
2
= 15km/h; để người thứ nhất đuổi
kịp hai người đi trước thì v
3
> v
2
> v
1
nên ta chọn v
3
= v
3
2
= 15km/h.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2.

1,5 đ
Để khối nước đá chứa viên chì
bắt đầu chìm thì khối lượng
riêng trung bình của cục nước đá chứa viên chì bằng khối lượng riêng của
nước. Gọi M
1
là khối lượng còn lại của cục nước đá khi bắt đầu chìm, ta có:
Trong đó V là thể tích cục nước đá và chì.
mà

Thay số ta có
Khối lượng nước đá
phải tan: m = M - M
1
= 100 - 41 = 59g
0,25đ
0,25đ
0,25đ

∆
∆
⇔
⇒
⇒
⇒
⇒
n
1
D
V

m M
=
+
cđ
1
D
m
D
M
V +=
n
cđ
1
n1
D
D
m
D
M
V.D mM








+==+⇒
c

đ
đn
nc
1
D
D
D-D
D-D
mM








=⇒
g41
11,3
0,9
0,9-1
1-11,3
5M
1
≈







=⇒
∆
Nhiệt lượng cần thiết để lượng nước đá này tan ra cũng là nhiệt lượng cung
cấp cho khối nước đá để khối nước đá và cục chì bắt đầu chìm:
= 3,4.10
5
.59.10
-3
= 200,6.10
2
J
0,25đ
0,25đ
0,25đ
3.
3,0đ
a,
1,0đ
Ban đầu
(1)
Khi đổi
chỗ R
2
và
R
3
thì
(2)

Giải (1) và (2) ta có R
2
= 12 và R
1
= 4
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
b,
1,0đ
Hiệu điện thế và công suất của mạch cực đại khi ít nhất có một điện trở đạt giá
trị hiệu điện thế cực đại. Xét hiệu điện thế cực đại trên 3 điện trở.
- Nếu hiệu điện thế trên R
3
đạt giá trị cực đại thì:
U
3
= U
3max
= 12V = U
1
+U
2
= I
1
R
1
+ I
2

R
2
trong đó I
1
= I
2
= I
12
U
3
= I
12
(R
1
+ R
2
)
Ta có I
12
=A, khi đó U
1
=
I
12
R
1
= 0,75.4 = 3V và U
2
= I
12

R
2
= 0,75.12 = 9V > U
2max
nên không thể xảy ra trường hợp này.
Vì R
1
và R
2
mắc nối tiếp nên
I
1
= I
2


(3)
- Nếu U
1
=U
1max
= 6V thì U
2
= 18V>U
2max
cũng không thể xảy ra.
- Nếu U
2
=U
2max

= 6V thì U
1
= 2V
và U
3
= U
AB
= U
2
+ U
1
= 8V < 12V = U
3max
có
thể xảy ra, vậy hiệu điện thế cực đại là U
ABmax
= 8V.
Công suất của bộ điện trở khi đó
lớn nhất: P
max
=
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Đèn Đ
1
có điện trở R
Đ1
= ; cường

độ dòng điện định mức I
Đ1
= A
- Để đèn Đ
1
sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua đèn phải đạt
0,25đ

mQ ∆=
λ
Ω=
++
+
=
++
+
= 8
16RR
)RR(16
RRR
R)RR(
R
21
21
321
321
AB
128)RR(88.16)RR(8)RR(16
212121
++=++=+⇒

Ω==+⇒ 16
8
128
RR
21
Ω=
+
+
=
++
+
=
++
+
= 5,7
1616
)16R(R
16RR
)16R(R
RRR
R)RR(
R
12
21
12
321
231
AB
'
Ω==+⇒ 24032.5,7)16R(R

12
ΩΩ
⇒
⇒
75,0
16
12
RR
U
21
3
==
+
2
2
1
1
R
U
R
U
=⇒
6
2
12
4
R
R
U
U

2
1
2
1
===⇒
w8
R
U
AB
2
ABmax
=
Ω= 6
6
6
2
1
6
6
=
⇒
O
F
’
B
A
M
F
A
’

B
’
c,
1,0đ
giá trị định mức; do đèn Đ
1
nối tiếp với điện trở R
2
nên I
’
2
= 1AU
’
2
= I
’
2
.R
2
=
12V > U
2max
nên không thể xảy ra.
- Để Đ
1
sáng bình thường có thể thay R
2
bằng một điện trở R
’
2

(có hiệu điện
thế tối đa như R
2
) nhưng có giá trị khác để có thể cho dòng điện I
’
2
= I
Đ1
= 1A.
Vì U
2max
= 6V nên giá trị lớn nhất của điện trở R
’
2
là R
’
2max
= = 6.
Khi đó R
’
2
= R
’
2max
= 6 thì U
’
2
= U
’
2max

= 6V; U
3
= U
1
+ U
’
2
= 12V =
U
3max
nên có thể xảy ra. Vậy có thể thay R
2
bằng một điện trở R
’
2
= 6để đèn Đ
1
sáng bình thường.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
4,
2,0đ
a,
1,0đ
1,0đ
b,
1,0đ
Xét hai tam giác đồng dạng ABO
và A

’
B
’
O ta có
Xét hai tam giác đồng dạng
F
’
MO và A’B’F’ ta có
mà
Với =90 (1) (2)
Giải (1) và (2) ta có =
60cm và =30cm hoặc = 30cm và =60cm, suy ra thấu kính có hai vị trí
cách vật AB 30cm và 60cm.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Treo hai vật vào hai đầu thanh thẳng làm đòn bẩy; một vật nhúng vào chất

'
2
2max
I
U
Ω
ΩΩ
AB
BA
OA
OA

'''
=
OF
AF
OM
BA
'
''''
=
OM
BA
AB
BA
''''
=
OF
OFOA
OA
OA
OF
AF
OM
BA
AB
BA
OA
OA
'
'''
'

'''''''
−
=⇒===⇒
)OAOA(fOAOA
OAOA
OAOA
OA
1
OA
1
OF
1
''
,
'
''
+=⇒
+
=+=⇒
'
OAOA +
180090.20OAOA
'
==⇒
OA
'
OA
OA
'
OA

A B
O
l
A
l
B
F
A
P
5.
1,5đ
lỏng; điều chỉnh đòn bẩy cân bằng; dùng thước đo các khoảng cách OA= l
A
và
OB= l
B
; lần lượt làm như vậy với hai chất lỏng (Hình vẽ).
Phương trình cân bằng đòn bẩy đối với chất lỏng 1: (P-F)l
A
=Pl
B
(1)
Phương trình cân bằng đòn bẩy đối với chất lỏng 2: (P-F
’
)l
’
A
=Pl
’
B

(2)
Trong đó P là trọng lượng mỗi vật, F và F
’
là lực đẩy Ác - si - mét của chất
lỏng 1 và 2 lên vật A phía bên trái, l
A
,l
B
và l
’
A
, l
’
B
là cánh tay đòn tương ứng
với A và B trong hai trường hợp vật A nhúng vào trong chất lỏng 1 và 2.
Từ (1):
(3)
Tương tự từ (2):
(4)
với F = VDg và F
’
= VD
’
g (D và D
,
là khối lượng riêng của các chất lỏng, g là
gia tốc rơi tự do).
Chia (4) cho (3)
đo l

A
, l
B
, l
’
A
, l
’
B
xác
định được tỉ số khối lượng riêng của hai chất lỏng
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
* Ghi chú:
1. Thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.
2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
3. Ghi công thức đúng mà:
3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của ý.
3.2. Thay số từ kết quả của ý trước dẫn đến sai thì cho nửa số điểm của ý đó.
4. Nếu sai đơn vị hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm toàn bài.
5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.
6. Câu 4, ý a nếu thí sinh vẽ hình thiếu các kí hiệu vật, chiều truyền tia sáng, các điểm đặc biệt
của thấu kính thì trừ từ 0,25đ đến 0,5đ toàn ý.

P
F
1

P
F-P
l
l
A
B
−==
A
BA
A
B
l
l-l
l
l
1
P
F
=−=⇒
A
'
B
'
A
''
l
l-l
P
F
=⇒

D
D
gVD
VDg
l)l-(l
l)l-(l
F
F
''
A
'
BA
A
B
'
A
''
===⇒