3 đề thi vào 10 chuyên Vật lý năm 2017- 2018 có đáp án chi tiết

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

Đề thi chính thức

KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10
TRƯỜNG THPT CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU
NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Bài 1 (4,0 điểm). Người ta dải đều bột của một chất dễ cháy thành một dải hẹp theo một đoạn thẳng
1
AB , vị
AB và đồng thời châm lửa đốt tại hai vị trí. Vị trí thứ nhất cố định tại điểm cách đầu A bằng
10
trí thứ hai cách vị trí thứ nhất một đoạn bằng x về phía đầu B. Do có gió thổi theo chiều từ A đến B nên
vận tốc cháy lan của ngọn lửa theo chiều gió gấp 7 lần theo chiều ngược lại. Nếu x = 2,2m thì thời gian
cháy lan hết bột là t1 = 1 phút. Nếu vị trí thứ hai dịch thêm một đoạn x nữa về phía B thì thời gian cháy
lan hết dải bột là t2 = 61 giây. Nếu vị trí thứ hai dịch về phía A một đoạn 0,5x thì thời gian cháy lan hết
vẫn sẽ là 1 phút.
1. Biết vận tốc cháy lan đoạn đầu A là v. Tính vận tốc cháy lan của các đoạn còn lại theo v.
2. Với x = 2,2m. Thời gian cháy lan của đoạn nào là lớn nhất? Tại sao?
3. Tính chiều dài đoạn AB
Bài 2 (3,0 điểm). Một bình cách nhiệt chứa nước ở nhiệt độ t0 = 400C. Thả vào bình một viên kim loại
có nhiệt độ t = 1200C, nhiệt độ của nước sau khi cân bằng nhiệt là t1 = 440C. Tiếp tục gắp viên bi ra và
thả vào bình viên bi thứ hai giống như viên bi trước. Coi rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt lượng giữa các
viên bi và nước, bỏ qua sự hóa hơi của nước.
1. Xác định nhiệt độ cân bằng của nước trong bình sau khi thả viên bi thứ 2.
2. Gắp viên bi thứ 2 ra và thả vào bình viên bi tiếp theo. Lặp lại quá trình cho đến viên bi thứ n thì
nước trong bình bắt đầu sôi. Tìm n.
Bài 3 (2,0 điểm). Truyền tải điện năng cung cấp cho một xưởng sản xuất. Ban đầu xưởng sử dụng 84

máy tiêu thụ điện, công suất hao phí trên đường truyền chiếm 10% công suất truyền tải. Do nhu cầu
mở rộng sản xuất nên xưởng tăng thêm một số, máy lúc này công suất hao phí trên đường truyền
chiếm 15% công suất truyền tải. Biết hiệu điện thế nơi truyền đi có giá trị không đổi, coi các máy tiêu
thụ với công suất như nhau và hao phí trên đường dây chỉ do tỏa nhiệt. Số máy xưởng đã tăng thêm
là bao nhiêu?
Bài 4 (5,0 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ Rb là một biến trở,
R có giá trị không đổi. Bỏ
Kqua điện trở của khóa K và dây nối.
1. Ngắt K, mắc nguồn có hiệu điện thế U không đổi vào AB.
C
A
R0b thì hiệu điện thế trên Rb là 0,75U. Tìm R theo
a) Cố định Rb = R
D
R0.B
R
2R
b) Điều chỉnh biến trở Rb với hai giá trị của Rb là R1 hoặc R2 (R1
< R2) thì công suất trên biến trở đều là P. Khi thay đổi Rb thì công
suất trên nó đạt giá trị lớn nhất bằng

R1
25
P . Tìm
.
R2
16

2. Đóng khóa K điều chỉnh Rb = 3R. Khi mắc hai điểm A và B
với nguồn U1 không đổi thì công suất toàn mạch là P1 = 55W. Chỉ

mắc hai điểm C, D với nguồn U2 không đổi thì công suất toàn
mạch là P2 = 99W. Nếu đồng thời mắc A, B với nguồn U1 và C, D
với nguồn U2 (cực dương ở A và C) thì công suất toàn mạch là
bao nhiêu?


Bài 5 (4,0 điểm). Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự là f và nguồn sáng điểm S trên trục chính của
thấu kính, cách nguồn sáng một đoạn là d.
1. Ảnh S’ của S là ảnh thật cách thấu kính một đoạn d’
Chứng minh:

1 1 1
  ' và d  d ' �4f
f d d

2. Biết tiêu cự của thấu kính f = 20cm, cố định S ở vị trí có d = 30cm. Cho thấu kính dịch
chuyển dọc theo trục chính ra xa S từ vị trí ban đầu M đến vị trí N. Gọi d ' là khoảng cách từ ảnh đến
ảnh ban đầu, x là khoảng cách từ thấu kính đến vị trí thấu kính ban đầu.
a) Lập biểu thức liên hệ giữa d ' và x
'
b) Biết đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của d ' và x có dạng như hình vẽ. Tìm x 2 và d 2

S
O

x(cm)
x1

c) Nếu thấu kính dịch chuyển đến vị trí x = 10 cm thì dừng lại. Để ảnh của S trùng với vị trí ban
đầu của nó người ta quay thấu kính quanh trục đi qua tâm thấu kính và vuông góc với mặt phẳng như

hình vẽ một góc là  . Hãy xác định góc 
Bài 6 (2,0 điểm). Một chiếc vòng đặc làm bằng hợp kim vàng và bạc. Biết khối lượng riêng của vàng
và bạc lần lượt là D1 và D2. Với các dụng cụ là: Lực kế, bình đựng nước (khối lượng riêng của nước là
D đã biết), sợi dây mảnh nhẹ.
1. Hãy trình bày cách xác định gần đúng khối lượng của mỗi kim loại trong chiếc vòng.
2. Nêu cách nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sai số trong cách xác định trên.

………………….Hết………………….

Họ và tên thí sinh:.................................................................. Số báo danh:.......................

HƯỚNG DẪN GIẢI


Bài 1
1. Do vận tốc cháy lan theo chiều ngược gió là v, nên vận tốc cháy lan theo chiều gió là 7v. Đoạn đầu A là v 1 = v
Vận tốc cháy lan của đoạn giữa là v2 = v + 7v = 8v
Vận tốc cháy ở đoạn đầu B là v3 = 7v
2. Gọi chiều dài của cả đoạn AB = L, chiều dài của đoạn đầu A là S1 

L
, chiều dài đoạn giữa là S2 = x. Thời
10

gian cháy lan hết dải bột chính là thời gian cháy đoạn lâu nhất.
Giả sử khi x = 2,2m, thời gian cháy lan lâu nhất là của đoạn giữa, khi tăng đoạn giữa lên 2 lần thì thời gian cháy
cũng tăng lên 2 lần. Nhưng t2 < 2t1 do đó vô lý
Giả sử khi x = 2,2m, thời gian cháy lan lâu nhất là của đoạn cuối, khi x giảm 2 lần thì thời gian cháy lan đoạn
cuối cũng tăng lên 2 lần. Nhưng t3 < t1 do đó vô lý. Vậy khi x = 2,2m thì đoạn cháy lan lớn nhất là đoạn đầu A
3. Khi x = 2,2m, thì thời gian cháy lớn nhất là đoạn đầu với t1 

S1
L

 60s
v 10v

Khi tăng đoạn giữa lên 2 lần thì chiều dài đoạn đầu không tha đổi, chiều dài đoạn cuối giảm mà thời gian cháy
tăng nên thời gian cháy đoạn giữa lúc này là 61 giây
Ta có t 2 

S2 2x

 61 (2)
8v 8v

Từ (1) và (2) ta được L = 5,41m

Bài 2.
Đặt a = 400C, b = 1200C. Goi q1 , q2 là nhiệt dung của bình và của từng quả cầu
Phương trình cân bằng nhiệt cho các lần như sau:
Lần 1: q1  t1  a   q 2  b  t1  � k  t1  a    b  t1  � t1 
Lần 2: k  t 2  t1    b  t 2  � t 2 

ka  b
ba
� t1  t1  a 
k 1
k 1

kt1  b
k(b  a)
� t 2  t 2  t1 
k 1
(k  1) 2

� q1
k
 19
�
Thay số vào 2 phương trình trên ta tính được � q 2
�t  47,8
�2
Lần3:

k  t 3  t 2    b  t3 

kt  b
b 1
b
kt 2  b
b  t2
k 1 
� t3 
� t 3  t 3  t 2 

k 1
k 1
k 1

Tổng quát lần thứ n có: t n 

k n 1  b  a 

 k  1

Nhiệt độ để uống được ở lần n là:

n

k

ka  b
b
k 1
k2  b  a 
k 1

3
k 1
 k  1


t  a  t1  t 2  ...  t n �100 �  b  a 

k � k
k2
k n 1 �
1




...

�
��k  100  a 
k  1 � k  1 (k  1) 2
(k  1) n 1 �

kn
k
(k  1) n k  100  a 
�
�
� n �27, 04
(k  1) 1  k
ba
k 1
1

Đ/s: 28 lần

Bài 3. Gọi dòng điện ban đầu là I. Công suất truyền tải là P = U.I
P2
.R  0,1P , do đó công suất tiêu thụ ở xưởng là Ptt  0,9P
U2

Công suất hao phí trên đường dây P 

Ta có 0,9P  84a (1) (Với a là công suất tiêu thụ của một máy). Giả sử công suất cần truyền tải tăng lên

n lần thì công suất hao phí là P ' 
Vì hao phí là 15% nên

n 2 .P 2
.R  0,1n 2 .P
2
U

0,1n 2 .P
 0,15 � n  1,5
n.P

'
Công suất tiêu thụ ở xưởng là P tt  0,85n.P  1, 275P (2)
'
Từ (1) và (2) ta có P tt  119a . Vậy số máy tăng thêm là 119 – 84 = 35 máy

Bài 4.
1. a) Công suất tiêu thụ trên điện trở R0 là U 0  I.R 0 

U
R 0  0, 75U � R 0  3R
R  R0
2

� U �
P  I .R b  �
�.R b 
b) Công suất tiêu thụ trên biến trở là b
�R  R b �

2

U2
R2
Rb 
 2R
Rb

Để công suất tiêu thụ trên biến trở là lớn nhất thì mẫu số phải nhỏ nhất. Áp dụng bất đẳng thức Cossi ta được

Rb 

R2
U2
25
U 2 25
25P.R
�2R � Pb (max) 
. Vì P (max) =
(1)
P�
 P � U2 
Rb
4R
16
4R 16
4

Mặt khác ta cũng có công suất tiêu thụ trên biến trở khi hai giá trị của R b là R1 và R2 là
2

� U �
2
2
2
P�
�.R b � P.R b   2.P.R  U  R b  P.R  0 (2)
�R b  R �
Thay (1) vào (2) ta được phương trình bậc 2

R b2 

17
R.R b  R 2  0
4

R1  R b  0, 25R
�
R
1
� 1 
R 2  R b  4R
R 2 16
�

Phương trình này có hai nghiệm là �
2. K đóng


Khi chỉ mắc với hiệu điện thế U1 thì P1 

U12
 55W � U1  220R (3)
4R

Khi chỉ mắc với hiệu điện thế U2 thì P2 

U22
 99W � U 2  495R (4)
5R

 4
 3

2

�U �
� � 2 � 2, 25 � U 2  1,5U1
�U1 �

Khi mắc đồng thời với cả U1 và U2, ký hiệu Ib là cường độ dòng điện qua MN, I1 và I2 là cường độ dòng điện
chạy qua R và 2R và có chiều xác định như hình vẽ

�U1  U MN  I1.R
(5)
�U 2  U MN  2I2 .R

Ta có �

Cường độ dòng điện chạy qua MN là I b  I1  I 2 � U MN  I b .3R   I1  I 2  3R

Thay vào (5) và sử dụng điều kiện U2 = 1,5 U1 ta được I 2  6I1 � I1 

U1
3U1
7U1
, I2 
, Ib 
22R
11R
22R

Công suất tiêu thụ trên cả đoạn mạch là

P  P1  P2  Pb  I12 .R  I 2 2 .2R  I b 2 .3R 

5U12
 100W
11R

Bài 5.
1) Đơn giản tự làm
2)
a) Ban đầu ảnh cách nguồn sáng một khoảng L 0  d 

d.f
 90cm
df

Xét tại thời điểm t, ảnh sẽ cách thấu kính một đoạn d t ' 

 d  x  f   30  x  20

Khoảng cách giữa ảnh và nguồn sáng L t  d t '  d  x 

 30  x  20  30  x

d x f

10  x

10  x

'
Khoản cách từ ảnh tại thời điểm t so với ảnh ban đầu là d  L t  L0 

x  x  30 
x  10

b) Từ đồ thị ta thấy khi x = x2 thì khoảng cách giữa hai ảnh là bằng 0 (ảnh sau trùng với ảnh trước) nên x 2 =
30cm
'
'
Tại vị trí d  d1 ảnh đổi chiều chuyển động ứng với vị trí khoảng cách vật và ảnh nhỏ nhất

L min  4f  80cm Vậy khoảng cách ảnh lúc này so với ảnh ban đầu là d1'  L 0  Lmin  10cm
c) Khi quay thấu kính góc  . Ảnh của S qua thấu kính trùng với ảnh ban đầu nên S'O  SS'  d  50cm
Xem S như vật AS, ảnh S’ như ảnh A’S’ thì AO  SO.cos , A 'O  S'O.cos 
Ta có f 

AO.A 'O

SO.S'O

.cos � cos   0,9 �  �25050'
AO  A 'O SO  S'O


A’
S
O

S’

A

Bài 6.
1. Dùng lực kế xác định trọng lượng của chiếc vòng ngoài không khí là P thì khối lượng của cả chiếc
P
vòng là m 
10
Dùng lực kế xác định trọng lượng của chiếc vòng khi nhúng chìm hoàn toàn nó trong nước là: P 0
Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vòng là FA  P  P0  10.V.D � V 

P  P0
(1)
10D

P
 m2
m
m

m
Mặt khác thì V � 1  2  10
 2 (2)
D1 D2
D1
D2
Từ (1) và (2)
P  P0 P  10m 2 10m 2
(PD  P D  PD)D2
P (PD1  P0 D1  PD)D2
�

� m2 � 1 0 1
� m1 � 
D
D1
D2
10D  D1  D 2 
10
10D  D1  D2 
2. Các nguyên nhân sai số
Coi thể tích chiếc vòng bằng tổng thể tích hai kim loại
Sai số trong các phép đo và xử lý số liệu
Bỏ qua lực đẩy Acsimet của không khí khi đo trọng lượng chiếc vòng ngoài không khí


UBND TỈNH BẮC NINH

ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NĂM HỌC 2016 - 2017

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề thi có 02 trang)

Môn thi: Vật lý (Dành cho thí sinh chuyên Vật lý)
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 11 tháng 6 năm 2016

Câu 1 (2,0 điểm).
1. Từ hai bến A và B cách nhau s = 32 km dọc theo dòng sông có hai canô cùng xuất phát đi đến
gặp nhau để chuyển bưu kiện từ canô nọ sang canô kia trong khoảng thời gian rất ngắn rồi lập tức quay
trở về bến cũ. Biết tốc độ của hai canô so với nước yên lặng đều bằng v 1 và tốc độ dòng nước so với bờ
là v2 thì khi trở về đến bến cũ, thời gian đi hết của hai canô hơn kém nhau là 2 giờ. Nếu tốc độ của hai
canô so với nước tăng lên gấp 3 lần thì khi trở về tới bến, thời gian đi hết của hai canô chênh lệch nhau
là 12 phút. Biết nước chảy xuôi từ A đến B.
a) Hỏi địa điểm gặp nhau của hai canô để trao đổi bưu kiện gần A hay gần B hơn.
b) Tìm v1 và v2.

H

2. Ở một đoạn sông nước chảy với tốc độ v = 3 km/h, một người
muốn chèo thuyền từ vị trí M ở bờ sông bên này tới vị trí N ở bờ sông
bên kia (Hình 1). Cho MH = 300 m, HN = 400 m. Hỏi người đó phải
chèo thuyền với tốc độ so với nước yên lặng nhỏ nhất là bao nhiêu để
có thể tới được N.

N

v
M
Hình 1

Câu 2 (1,5 điểm).

Một khối thép đặc hình trụ độ cao 20 cm, khối lượng 15,8 kg ban đầu ở nhiệt độ phòng là T 0 = 200C.
Người ta đặt nó vào trong một lò than trong 15 phút rồi lấy ra thì nhiệt độ khối thép rắn bây giờ là T 1 =
8200C.
1. Cho rằng 10% nhiệt lượng của lò than tỏa ra được truyền cho khối thép, hãy xác định lượng
than trung bình đã cháy trong lò trong 1 giờ.
2. Khối thép lấy từ lò ra được đặt trong một vại sành (cách nhiệt) hình trụ tròn, đường kính
trong là D = 30 cm. Người ta tưới nước ở nhiệt độ T = 20 0C lên khối thép ấy cho tới khi nó vừa đúng
ngập trong nước. Nhiệt độ của nước khi hệ cân bằng nhiệt là T 2 = 700C. Hãy tính khối lượng nước mà
ta đã tưới lên khối thép.
Cho biết:

Khối lượng riêng của nước và thép lần lượt là: 1000 kg/m3; 7900 kg/m3.
Nhiệt dung riêng của nước và thép lần lượt là: 4200 J/kgK; 460 J/kgK.
Nhiệt hóa hơi của nước là: 2,3.106 J/kg; Nhiệt độ sôi của nước là: 1000C.
Năng suất tỏa nhiệt của than là: 34.106 J/kg.

Câu 3 (3,0 điểm).
Cho mạch điện AB (Hình 2) được nối vào nguồn điện một chiều có
hiệu điện thế không đổi là U = 16V, điện trở R o = 4  , đèn Đ có ghi
12V - 6W, Rx là biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế và các dây nối,
coi điện trở của đèn Đ không đổi.

A
+
A

U

B
-

Rx
Ro

1. Tìm giá trị của Rx để đèn sáng bình thường.
2. Điều chỉnh biến trở để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch MN cực đại.

M

Đ

N

Hình 2


a) Tính Rx và công suất cực đại đó.
b) Tính công suất tiêu thụ của đèn.
3. Thay biến trở Rx bằng một nhiệt điện trở R có cường độ dòng điện chạy qua phụ thuộc vào
hiệu điện thế hai đầu điện trở theo quy luật
điện trở R và cho biết độ sáng của đèn khi đó.

, trong đó

. Tìm công suất tiêu thụ trên

Câu 4 (2,5 điểm).
Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính hội tụ có dạng hình
tròn bán kính rìa R, quang tâm O, tiêu điểm chính là F và F'. Gọi f = OF = OF' là tiêu cự của thấu
kính; khoảng cách từ vật AB, ảnh A'B' đến thấu kính lần lượt là d = OA, d' = OA'.
' '
'
1 1 1
1. Chứng minh rằng với ảnh thật, ta luôn có: A B  d và   ' .
f d d
AB
d

2. Vật AB và màn cố định, cách nhau một khoảng L không đổi. Dịch chuyển thấu kính dọc theo
trục chính trong khoảng giữa vật và màn thì thấy có hai vị trí của thấu kính mà vật AB cho ảnh rõ nét
trên màn, khoảng cách giữa hai vị trí này là l .
Tìm tiêu cự f theo L và l .
3. Thay vật sáng bằng nguồn sáng điểm S trên trục chính. Giữ S và màn cố định, cách nhau một
khoảng L1 không đổi. Dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính trong khoảng giữa vật và màn thì
thấy vệt sáng trên màn không thu lại thành một điểm, nhưng khi thấu kính cách màn một đoạn 1 thì
trên màn thu được một vệt sáng hình tròn có bán kính nhỏ nhất.
Tìm tiêu cự f của thấu kính theo L1 và 1 .
n

Câu 5 (1,0 điểm).

n

Hai cốc thuỷ tinh giống hệt nhau, vỏ rất mỏng, có diện tích đáy
SA = SB = S = 20 cm2 và trọng lượng PA=PB =P, một cốc chứa nước
và một cốc chứa dầu. Khi đặt cả hai cốc vào bể nước thì đáy cốc
và mực chất lỏng trong cốc đều cách mặt nước trong bể tương
ứng là h và n (Hình 3)
1. Xác định n và P. Biết h = 4,5 cm, khối lượng riêng của
nước và dầu lần lượt là D1=1000 kg/m3, D2 = 800 kg/m3.

h

B

A

Hình 3

2. Rót dầu vào cốc nước để hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau. Khi chiều cao cột dầu là x thì
đáy cốc cách mặt nước một khoảng là y. Thiết lập hệ thức giữa x và y.
------------------ Hết ------------------Họ tên thí sinh: ........................................................ Số báo danh: ...........................................


UBND TỈNH BẮC NINH

HƯỚNG DẪN CHẤM

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN
NĂM HỌC 2016 – 2017

Môn thi: Vật lý (Dành cho tất cả thí sinh chuyên Vật lý)

Ghi chú :

- Nếu sai đơn vị trừ 0,25 đ và chỉ trừ 1 lần.
- Mọi cách giải khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa./.

Câu

Phần

Nội dung hướng dẫn chấm

Điểm

Câu 1

(2 điểm)
1.a

Địa điểm gặp nhau để trao đổi bưu kiện gần A hay gần B hơn?

0,75 đ

Giả sử lúc đầu hai canô trao đổi bưu kiện tại C:
Gọi s1 = AC, s2 = BC, AB = s = s1 + s2.

1.b

- Thời gian đi đến gặp nhau của hai canô là bằng nhau nên ta có:

s1
s2 B
C
A
s1
s2
t

v2
(1)
v1  v2 v1  v2

0,5 đ

- Do v1  v2  v1  v2 nên s1 > s2 � C gần B hơn.

0,25 đ

Tính v1, v2.

0,75 đ

- Thời gian canô đi từ A � C � A:

0,25 đ

tA 

s1
s

s2
s1
s
 1 


v1  v2 v1  v2 v1  v2 v1  v2 v1  v2

- Thời gian canô đi từ B � C � B:
tB 

s2
s2
s1
s2
s




v1  v2 v1  v2 v1  v2 v1  v2 v1  v2

- Ta thấy: t A  tB nên theo đầu bài, ta có:
t A  tB 

2v .s
s
s

 2 2 2  2(h)

v1  v2 v1  v2 v1  v2

(2)


'
- Tương tự nếu tăng tốc độ lên gấp 3 lần: v1  3v1 , ta có:

t A'  t B' 

2v2 .s
1
 (h )
2
2
9v1  v2 5

(3)
0,25 đ

- Lấy (2) chia (3), ta được:

9v12  v22
 10 � 9v12  v22  10v12  10v22 � v12  9v22 � v1  3v2
2
2
v1  v2

(4)

- Thế (4) vào (2):

2

2 sv2
s
s 32

 2 � v2  
 4(km / h) v1  3v2  3.4  12(km / h)
2
8v2
4v2
8 8

0,25 đ

Tìm vận tốc nhỏ nhất của thuyền

0,5 đ
P

Gọi V là tốc độ của thuyền so với nước.

H

N

Giả sử người đó chèo thuyền theo hướng MP.
Đặt HP = x ta có

M

0,25 đ
Hay

Ta được

Phương trình có nghiệm khi ∆’≥0

Vậy

0,25 đ

khi x = 225m.

Câu 2

(1,5 điểm)
1

Xác định lượng than trung bình đã cháy trong lò trong 1 giờ

0,75 đ


Gọi Q là nhiệt lượng mà than tỏa ra trong vòng 1 giờ.
Vậy nhiệt lượng than tỏa ra trong 15 phút là
0,25 đ
Nhiệt lượng than cung cấp cho khối thép:

Phương trình cân bằng nhiệt:
0,25 đ
Thay số Q=232,576.106 (J)
Lương than cháy trong 1 giờ:
0,25 đ

2

Hãy tính lượng nước đã tưới lên khối thép

0,75 đ

Thể tích miếng thép

Thể tích trong của vại sành có chiều cao bằng chiều cao của miếng thép
là:
0,25 đ
Thể tích nước trong vại:
Vn = V – Vt = 0,01213 (m3)
Khối lượng nước trong vại:
m = VnDn = 12,13kg
Gọi m’ là khối lượng nước đã hóa hơi, L là nhiệt hóa hơi của nước, ta có
phương trình cân bằng nhiệt:
mtct(T1 – T2) = m’cn (100 - T) + m’L + mcn (T2 – T)

0,25 đ

Thay số ta được m’ = 1,1kg
Vậy khối lượng nước cần dùng là: mn = m + m’ = 13,23kg
Câu 3

0,25 đ
(3,0 điểm)

1

Tìm giá trị của Rx để đèn sáng bình thường.

1,0 đ


- Để đèn sáng bình thường thì
U MN  U dm  12(V )

0,25 đ

� U R o  U  U MN  4(V )

I

U Ro
Ro

4
 1( A)
4



0,25 đ

Pdm
6

 0,5( A)
U dm
12

Mà I dm 

0,25 đ

� I x  I  I d m  0,5( A)
� Rx 

U MN
12

 24()
Ix
0,5

0,25 đ

2

Điều chỉnh biến trở để công suất trên đoạn mạch MN cực đại.

1,25 đ

2.a

Tính Rx và công suất cực đại đó.

0,75đ

PMN  I 2 .RMN 

U2
.RMN 
R2

U2

 Ro  RMN 

.RMN 
2

U2
� Ro
 RMN
�
�R
� MN

� Ro
 RMN
- Vì U = hằng số, để  PMN  max thì �
�R

MN
�
- Áp dụng bất đẳng thức Côsi:
� Ro
 RMN
- Vậy �
�R
� MN
Mà

�
� khi
�
�
min

Ro
R MN
Ro
R MN

2

�
�
�
�

�
�

�
�
min

 RMN �2 Ro

 RMN � RMN  Ro  4()

R .R
1
1
1


� Rx  MN d  4,8()
RMN Rx Rd
Rd  RMN

0,25 đ

- Công suất tiêu thụ trên đoạn MN cực đại bằng:

 PMN  max 
2.b

0,25 đ

U 2 162

 16(W)

4 Ro 4.4

Tính công suất tiêu thụ của bóng đèn:
- Cường độ dòng điện trong mạch lúc này: I 
� U d  U  I .Ro  16  2.4  8(V )

0,25 đ

0,5 đ
U
16

 2( A)
R o  RMN
8

0,25 đ


- Công suất tiêu thụ của bóng đèn: Pd 
3

U d2
82
8

 (W)
Rd
24
3

0,25 đ

Tìm công suất tiêu thụ trên điện trở R và cho biết độ sáng của đèn

0,75 đ

Giả sử hiệu điện thế hai đầu điện trở R là UR => Uđ = UR

0,25 đ

Cường độ dòng điện qua R
Cường độ dòng điện qua đèn
Cường độ dòng điện qua mạch chính
Ta có phương trình: U
0,25 đ

Thay số ta được

Hay
Giải phương trình trên ta được
Công suất tiêu thụ trên điện trở PR = UR.IR = k.UR.

0,25 đ

= 6(W).

Khi đó đèn sáng bình thường
Câu 4

(2,5 điểm)
1

' '
'
1 1 1
Chứng minh rằng với ảnh thật, ta luôn có: A B  d và   '
f d d
AB
d

I

B
A

F

d

+ Xét

+ Xét

1,0 đ

f

O

F’

A’
0,25 đ

B’
d’

, tỉ số đồng dạng:

A' B ' OA' d '


AB
OA d

, có tỉ số đồng dạng:

(1)

A' B ' F ' A'
 '
OI
FO

A' B ' d '  f

Do OI = AB và F'A' = OA' - OF' = d' - f nên
AB
f

0,25 đ

0,25 đ
(2)


+ Từ (1) và (2):

d'  f d'
 � d ' f  d .d '  df � d .d '  d ' f  df
f
d

(3)
0,25 đ

1 1 1
+ Chia cả 2 vế phương trình (3) cho dd'f, ta được:   ' (đpcm)
f d d

2

Tìm tiêu cự f theo L và l .
'
- Ta có: d  d  L � d 

0,75 đ

df

 L � d 2  Ld  Lf  0
d f

(4)

Để thu được 2 ảnh của AB trên màn thì phương trình (4) phải có 2
nghiệm phân biệt   L2  4 Lf  0

0,25 đ

0,25 đ

Phương trình có 2 nghiệm khi L>4f
d1 

L 
L 
; d2 
2
2

L2  l 2
Theo giả thiết: d 2  d1    L2  4 Lf  l � f 
4L

3

Tính tiêu cự f của thấu kính theo L1 và 1 .

0,25 đ

(5)
0,75 đ

Hình vẽ:

E
R

S

r

d

L1

0,25 đ

l1
d’

Ta có:

0,25 đ

r
r
d  d /  L1

=

=
R
R
d/



d

d. f
 L1
d f
d. f
d f

d L L
r
d 2  L1d  L1 f
=
=  1 1
f
f
d
fd
R


d L 
Vì L1, R không đổi, để r nhỏ nhất thì   1  nhỏ nhất.
 f d 

d2
(L   )2
Điều kiện này xảy ra khi : f =
= 1 1
L1
L1

Câu 5

0,25 đ

1,0 điểm

n
n

h

B

A

- Trọng lượng nước trong cốc: P1 = S(h - n). d1
1

0,25 đ

- Trọng lượng dầu trong cốc: P2 = S(h + n). d2
- Vì các cốc nằm cân bằng:

F A = P + P1 = P + P 2  P1 = P2

 S(h - n). d1 = S(h + n). d2  n 

d1  d 2
D  D2
h Hay n  1
h
d1  d 2
D1  D2

1000  800
.4,5 0,5(cm)
Thay số n 
1000  800
+ P = FA - P1 = Shd1 - S(h - n)d1 = S.n.d1 = 10.S.n.D1

0,25 đ

Thay số: P = 0,1(N)
2

- Trọng lượng dầu trong cốc đựng nước: Px = S.x.d2
- Lực đẩy Ácsimet tác dụng lên cốc đựng dầu và nước là: FA1 S . y.d1

0,25 đ

- Vì cốc nằm cân bằng: P + P1 + Px = FA1
 S.n.d1 + S(h - n)d1 + S.x.d2 = S.y.d1
y= h

d2
D
4
x hay y = h  2 x thay số y = 4,5 + x
d1
D1
5

0,25 đ


SỞ GIÁO DỤC  ĐÀO TẠO

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH

HẢI DƯƠNG

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016 – 2017
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 Phút

ĐỀ CHÍNH THỨC

Ngày thi: 23/03/2017
(Đề thi gồm 02 trang)
Câu 1: (2,0 điểm)
Một tàu hỏa chiều dài L = 200m đang chạy với vận tốc v 0 =15m/s trên đường ray thẳng song
song và song song với đường quốc lộ 1A. Một xe máy và một xe đạp đang chạy thẳng trên đường quốc
lộ 1A, ngược chiều nhau. Tốc độ của xe máy và xe đạp không đổi lần lượt là v 1 và v2. Tại thời điểm

t 0 = 0(s) , xe máy bắt đầu đuổi kịp tàu, còn xe đạp bắt đầu gặp đầu tàu.
a) Xe máy bắt đầu vượt qua tàu khi xe máy đã đi được quãng đường s1 =800m kể từ thời điểm

t 0 = 0(s) . Tính tốc độ v1 của xe máy.
b) Xe máy và xe đạp gặp nhau tại vị trí cách đầu tàu tại thời điểm đó một khoảng l = 160m .
Tính tốc độ v2 của xe đạp.
c) Hỏi khi đuôi tàu bắt đầu đi qua xe đạp thì xe đạp cách xe máy tại thời điểm đó bao xa?
Câu 2: (2,0 điểm)
Có ba bình cách nhiệt giống nhau, chứa cùng một loại chất lỏng chiếm 2/3 thể tích của mỗi
bình. Bình 1 chứa chất lỏng ở 30

, bình 2 chứa chất lỏng ở 60

, bình 3 chứa chất lỏng ở 90

. Bỏ

qua sự trao đổi nhiệt với môi trường khi rót chất lỏng từ bình này sang bình khác và chất lỏng không bị
mất mát trong quá trình rót.
a) Sau vài lần rót chất lỏng từ bình này sang bình khác, người ta thấy bình 3 được chứa đầy chất
lỏng ở nhiệt độ 68

, còn bình 2 chỉ chứa 1/2 thể tích chất lỏng ở nhiệt độ 54

. Hỏi chất lỏng chứa

trong bình 1 có nhiệt độ bằng bao nhiêu?
b) Sau rất nhiều lần rót đi rót lại các chất lỏng trong ba bình trên đến khi nhiệt độ ở ba bình coi
là như nhau và bình 3 được chứa đầy chất lỏng. Hỏi nhiệt độ chất lỏng ở mỗi bình bằng bao nhiêu?

Câu 3: (2,5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế
= 18V và không đổi. Các điện trở R 1 =12 ,

U MN
R 2 =4 , R 4 =18 , R 5 =6 , R 6 =4 , R3 là một

A
R1

A

biến trở và điện trở của đèn là Rđ = 3  . Biết vôn kế có
điện trở rất lớn và ampe kế có điện trở không đáng kể,
bỏ qua điện trở các dây nối.
1. Cho R 3 =21 . Tìm số chỉ của ampe kế, vôn kế và
công suất tiêu thụ trên đèn.
2. Cho R3 thay đổi từ 0 đến 30  . Tìm R3 để:
a) Số chỉ của vôn kế là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất.

B

Đ

R2
M

N

(+)

(-)

E

R3

V
R4

rR6
F

R5
D

C


b) Công suất tiêu thụ trên R3 là lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó.

Câu 4: (1,5 điểm)
Trong một ngày hội có một trò chơi như
sau. Trên cánh đồng có hai điểm A và B cách bờ xx’
các khoảng cách AC = 80m, BD = 40m và biết
khoảng cách CD = 90m.
a) Ở lượt chơi thứ nhất, có hai người đồng
thời xuất phát từ A và B chạy theo các đường thẳng
đến cùng một vị trí M. Biết vận tốc của người chạy
từ A gấp hai lần vận tốc của người chạy từ B. Hỏi

điểm M phải cách C bao nhiêu để hai người đến M
cùng một lúc?

A

B

x

C

M

D

x’

b) Ở lượt chơi thứ hai, một người chạy từ A đến M rồi chạy đến B với vận tốc không đổi. Hỏi
điểm M phải cách C bao nhiêu để người chơi đến B nhanh nhất?
Câu 5: (2,0 điểm)
Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 15cm. Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính, điểm
A nằm trên trục chính, cho ảnh thật A1B1 = 3AB .
1. Vẽ hình và tính khoảng cách từ vật tới thấu kính.
2. Giữ vật cố định, dịch chuyển thấu kính đến vị trí thứ 2 sao cho thu được ảnh thật

A 2 B2 =

1
AB .
2

a) Hỏi phải dịch chuyển thấu kính theo chiều nào một đoạn bằng bao nhiêu?
b) Khi dịch chuyển thấu kính từ vị trí thứ 1 đến vị trí thứ 2 thì ảnh đã di chuyển được quãng
đường bằng bao nhiêu trong quá trình trên?

……………………..Hết…………………..
Họ và tên thí sinh:…………………...................... Số báo danh:………………
Chữ kí giám thị 1:…………………… Chữ kí giám thị 2:………………………


SỞ GIÁO DỤC  ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG TỈNH

HẢI DƯƠNG

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016-2017
MÔN: VẬT LÝ
(Hướng dẫn chấm gồm 5 trang)

Câu 1: (2,0 điểm)
a) (1,0 điểm)
Coi tàu đứng yên so với xe máy, vận tốc của xe máy so với tàu là: v1 - v 0 .
Thời gian để xe máy vượt tàu hỏa: t1=

L
200

(1)
v1  v0 v1  15

0,25

0,25

Trong thời gian t1 đó xe máy đi được quãng đường s1=800m nên:

t1 

s1 800

v1
v1 (2)

0,25

Từ (1) và (2): v1 =20m/s

0,25

b) (0,5 điểm)
Vận tốc của xe đạp so với tàu là v 0 + v 2 ;
0,25

Vận tốc của xe máy so với tàu là v1 - v 0 .
Khi xe máy gặp xe đạp, ta có:

L l
l
200  160

160

�

v1  v0 v2  v0
20  15
v2  15

Giải ra, được: v 2 =5m/s .

0,25

c) (0,5 điểm)
Chọn trục tọa độ Ox cùng hướng với hướng chuyển động của tàu, gốc O tại vị trí xe máy
gặp tàu tại t0 = 0(s).
Thời gian để tàu qua xe đạp là: t 

L
200

 10 s
v2  v0 5  15
1

0,25

1

Phương trình chuyển động của xe máy là: x = v t.
2

2

Phương trình chuyển động của xe đạp là: x = L – v t
Khoảng cách giữa xe đạp và xe máy khi tàu qua xe đạp là:

d= x1 -x 2 = (v1 +v 2 )t - L =50m

0,25


Câu 2: (2,0 điểm)
a) (1,0 điểm)
Gọi nhiệt dung của chất lỏng trong mỗi bình là

2
q.
3

Giả sử bình 2 và bình 3 cùng hạ nhiệt độ tới 30

2
2
Q1  q(90  30)  q (60  30)  60q
3
3

thì chúng tỏa ra nhiệt lượng là:
0,25

(1)

Sau vài lần rót từ bình này sang bình khác, gọi nhiệt độ của chất lỏng ở bình 1 là t.
Nhiệt dung của cả 3 bình là 2q, nhiệt dung của chất lỏng ở bình 3 là q, ở bình 2 là

q
2

ở bình 1 sẽ là: 2q - (q + ) 

q
và
2

q
.
2

0,25

Giả sử cả 3 bình đều hạ nhiệt độ tới 30

thì chúng tỏa ra một nhiệt lượng là:

q
q
q
Q2  q (68  30)  (54  30)  (t  30)  35q  t
2
2

2

(2)

Vì không có sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường nên ta có: Q1 = Q2

0,25

q
0
Từ (1) và (2), ta có: 60q  35q  t ; � t  50 C
2

0,25

b) (1,0 điểm)
Sau nhiều lần rót đi rót lại thì nhiệt độ của chất lỏng trong 3 bình là như nhau và bằng
nhiệt độ cân bằng của chất lỏng khi ta trộn chất lỏng cả 3 bình với nhau, gọi nhiệt độ đó
là t1.

0,25

Vì không có sự trao đổi nhiệt với bên ngoài nên ta có:

2
2
2
q(t1  30)  q(t1  60)  q (t1  90)  0
3
3

3
0,5

Giải phương trình trên ta được t1 = 60

0,25

Câu 3: (2,5 điểm)

1. (1,0 điểm)
Ta có sơ đồ mạch điện là:

   R //( R ntĐ) ntR  //( R ntR ) nt R

R3+Rđ = 21+3 = 24(  ); R13đ =

1

3

2

4

5

R1 R3d
12.24

8  

R1  R3d 12  24

R123đ = R13đ+R2 = 8+4 = 12(  ); R45 = R4 +R5 =18+6 = 24(  );

6

R3đ =


R12345 d 

R123d .R45
12.24

 8    ; Rm = R12345d + R6 = 8+4 = 12 (  )
R123d  R45 12  24

+ Dòng điện chạy qua mạch là: I 

0,25

U 18
  1,5 (A)
Rm 12

+ Khi đó: UNF = I. R12345d = 1,5.8 = 12 (v) = U45 = U123đ ;
+ Dẫn đến I45 =

U 45 12
U

12
 0,5 (A) =I4 = I5; I123đ = 123d  1 (A) = I13đ
R45 24
R123d 12

 U13đ = I13đ.R13đ = 1.8 = 8 (v) = U3đ
+ Do đó: I3đ =

U 3d
8 1
  (A) = I 3 = Iđ
R3d 24 3

+ Vậy số chỉ của ampe kế là: IA = I3 + I5 =
+ Lại có: U3 = I3.R3 =

1
5
 0,5  (A)
3
6
0,25

1
.21 = 7 (V); U5 = I5.R5 = 0,5.6 = 3 (V)
3

+ Số chỉ của vôn kế là: UV = UED = U3 – U5 = 7 – 3 = 4 (V)
2

�1 � 1
+ Công suất tiêu thụ của đèn là: Pđ = Iđ Rđ = � �.3  (W)
3
�3 �
2

0,25

0,25
2. (1,5 điểm)

R5

M

D

R4

R1

CA

R2
Đ

R3

F R6

B

E

a) (1,0 điểm).
Đặt R3 = x.
Khi đó: R3đ = R3 + Rđ = x + 3 (  ); R13đ =
 R123đ = R13đ +R2 =

R1 R3d
12. x  3
 

R1  R3d
15  x

12 x  3
16 x  96
+4=
(  ); R45 =R4+R5 =18+6 =24()
15  x
15  x

N


16 x  96
.24
R123d .R45
48( x  6)

15  x
 ;


 R12345đ =
R123d  R45 16 x  96
5 x  57
 24
15  x
 Rm = R12345đ + R6 =

48 x  6 
68 x  516
+4=
( )
5 x  57
5 x  57

+ Dòng điện chạy qua mạch là: I =

+ Khi đó : UNF = I.R12345đ =

+ Dẫn đến I45 = U 45
R45

0,25

U 9  5 x  57 

= I12345đ

Rm 34 x  258

9 5 x  57  48( x  6)
216 x  6 
.
=
= U45 = U123đ
34 x  258 5 x  57
17 x  129

216 x  6 
9( x  6) = I4 = I5
 17 x  129 
24
17 x  129

216 x  6 
U 123d
2715  x 
 17 x  129 
I123đ =
= I13đ
16 x  96
R123d
2(17 x  129)
15  x
 U13đ = I13đ.R13đ =

2715  x  12. x  3 162 x  3
.

=
= U3đ
2(17 x  129) 15  x
17 x  129

162 x  3
U
+ Do đó: I3đ = 3d  17 x  129  162 = I 3 = Iđ
R3d
x 3
17 x  129
+ Lại có: U3 = I3.R3 =

162
9( x  6)
.x; U5 = I5.R5 =
.6
17 x  129
17 x  129

+ Số chỉ của vôn kế là:
UED = U 3  U 5 

162 x
54 x  324 108 x  324


(V)
17 x  129 17 x  129
17 x  129

Số chỉ của vôn kế lớn nhất khi x = R3 = 30 (  )
 UED =

108 x  324 108.30  324

4,56 (V)
17 x  129
17.30  129

b) (0,5đ).
Công suất tiêu thụ của R3 là:
2



2


2
 162 
162
 162 
2



 (W)
P 3 = I 3 R3 = 
 .x 


129 
2
17
.
129
 17 x  129 


 17 x 

x 


0,25


2

 162 
Vậy: PMax = 
  3 (W);
 2 17.129 
Xảy ra khi 17 x  129

0,25

x ;  x = R3  7,6(  )

Câu 4: (1,5 điểm)

a) (1,0 điểm)
Đặt CM = x(m) và DM = 90 - x(m)
Vì vA = 2vB nên để đến M cùng một lúc thì AM = 2MB.

0,5

40  (90  x) �
ta có: 80 +x = 4 �
�
�

0,25

2

2

2

2

Giải phương trình, ta được: x1 = 180m (loại vì x > CD) và x2 = 60m.
0,25

Vậy điểm M phải cách C là 60m.
b) (0,5 điểm)

A

Thời gian của một lượt chơi là nhỏ nhất

khi: (AM+MB)min
Lấy A’ đối xứng với A qua xx’.

B

C

x

Ta có: (AM+MB) = (A’M+MB)
 (A’M+MB)min khi A’, M, B thẳng
hàng.
Ta có:

40
DM
BD
=
=
CM
A' C
80

M

D

x’

0,25

A’

(1)

Mà: DM + CM = DC = 90(m) (2)
Từ (1) và (2) giải được: CM = 60m
Vậy điểm M cách C là 60m.
0,25

Câu 5: (2,0 điểm)


1) (1,0 điểm)
Vẽ hình đúng (H.1)

B

I
F’

A

A1

O

0,25

(H.1)

B1

Ta có: A1OB1 đồng dạng AOB 

A1 B1 OA1

3
AB OA

A1 B1 OA1  OF'

 3;
AB
OF '
� OA1  4OF '  60cm; � OA  20cm

0,25
0,25

Và OF’I đồng dạng A1F’B1 

0,25

Vậy, khoảng cách từ vật đến thấu kính là: d1 = 20cm.

2) (1,0 điểm)
a) (0,5 điểm)
Ta có:

A2 B2 OA2 1

A B OA2  OF' 1

 và 2 2 

AB
OA 2
AB
OF '
2

Suy ra: d2’= 22,5cm; d2 = 45cm.

0,25

0,25

Vậy, phải dịch chuyển TK ra xa vật một đoạn: d2 – d1 = 25cm.
b) (0,5 điểm)
Khoảng cách giữa vật và ảnh thật là: L  d  d ' .
0,25

Vị trí thứ 1: d1 = 20cm; L1 = d1 + d1’ = 80cm.
Vị trí thứ 2: d2 = 45cm; L2 = d2 + d2’ = 67,5cm.
Ta có:

d ' d ' f
df
d .d '

;� d ' 

; � d 2  Ld  Lf  0.
; �Ld 
d
f
df
d d'

� 4 Lf
Để phương trình có nghiệm: L
2

0;

L 4f

� Lmin  4 f  60cm
Khi dịch chuyển vật từ vị trí 1 đến vị trí 2 thì ảnh dịch chuyển được một quãng đường:

s  L1  Lmin  L2  Lmin  27,5cm

0,25