Tuyen vao Phan Boi Chau 0809

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Sở GD&ĐT Nghệ An</b> <b> Kì thi TUYểN sinh VàO lớp 10</b>

<b>trờng thpt chuyên phan bội châu </b>Năm
học 2008-2009

<b>Môn thi: vËt lý</b>

<i>Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)</i>

<b>Câu 1: </b><i>(2,0 điểm) </i>Một khối gỗ đồng chất, phân bố đều, hình lập phơng có thể tích V1 = 10-3m3, nhúng

chìm hồn tồn trong một thùng nớc hình trụ. Khối gỗ đợc giữ bằng sợi dây nhẹ không giãn, sao cho
mép trên của nó cách mặt nớc một đoạn x0 = 2cm (Hình1). Khi đó sức căng sợi dây có giá trị F0 = 20N.

Biết trọng lợng riêng của nớc là d2 = 104 N/m3, tiết diện ngang của đáy thùng S2 = 0,03m2.

1. Xác định trọng lợng riêng của khối gỗ.

2. Kéo từ từ sợi dây để khối gỗ chuyển động đều thẳng đứng lên
trên. Bỏ qua mọi lực cản:

a) áp suất của nớc lên đáy bình giảm đi bao nhiêu so với giá trị ban đầu
khi khối gỗ dịch chuyển đợc một đoạn x = 5cm? x = 10cm?

b) Xác định công tối thiểu để kéo khối gỗ lên khỏi mặt nớc.

<b>Câu 2: </b><i>(1,5 điểm)</i>Một vật đợc nung nóng tới 120o_{C và thả vào một bình}

nớc. Khi đó nớc trong bình tăng nhiệt độ từ 20o_{C đến 40}o_{C. Nhiệt độ}

trong bình sẽ tăng đến bao nhiêu nếu thả thêm vào bình một vật nh vậy

nhng đợc nung tới 100 o_{C? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mơi trờng ngồi.}

A B

<b>Câu 3:</b><i>(1,5 điểm)</i> Cho mạch điện nh hình 2. Khi mắc lần lợt vào A và B hai
điện trở có giá trị khác nhau thì cơng suất tỏa nhiệt trên chúng là nh nhau,
cờng độ dòng điện chạy trong mạch lần lợt là I1 và I2. Khi chập hai điểm A

và B với nhau thì thấy nhiệt lợng tỏa mạnh trên các dây dẫn, lúc đó cờng độ
dịng điện chạy qua các dây dẫn bằng bao nhiêu? Hiệu điện thế giữa hai
cực nguồn điện không đổi, các điện trở không phụ thuộc vào nhiệt độ.

<b>Câu 4</b>: <i>(2,5 điểm)</i>Cho mạch điện như hỡnh 3. Nguồn điện cú hiệu điện
thế U = 8V. Các điện trở r = 2, R2 = 3, điện trở của đốn không đổi
R1 = 3, AB là một biến trở. Ampe kế, dây nối và khóa K có điện trở
khụng đỏng kể.

1)K mở, di chuyển con chạy C thì đèn ln sáng. Khi điện trở phần BC
của biến trở AB cú giỏ trị 1_thỡ_{độ sáng của}_đốn_kém_{nhất. Tớnh điện}
trở toàn phần của biến trở.

2) Biết rằng đèn chịu đợc hiệu điện thế cực đại gấp 1,2 lần hiệu điện thế
định mức. Đóng K, di chuyển con chạy C thì đèn ln sáng và có một vị
trí độ sáng của đèn đạt tối đa. Xác định điện trở phần AC của biến trở,
công suất định mức của đèn và số chỉ Ampe kế lúc đó.

<b>Câu 5:</b> <i>(2,5 điểm)</i> Một thấu kính hội tụ mỏng L có tiêu cự 30cm và một gơng phẳng M đặt nghiêng 45o

so với trục chính, mặt phản xạ hớng lên, giao điểm H của gơng với trục chính cách quang tâm O là 75cm.
Vật sáng AB có dạng là đoạn thẳng cao 3cm, đặt vng góc trục chính tại A, cách thấu kính 45cm và ở

trớc hệ (Hình 4).

1) Vẽ ảnh, xác định vị trí, tính chất và chiều cao ảnh A’B’ của AB qua hệ.
2) Cho gơng quay quanh trục H nằm ngang vng góc với mặt

phẳng hình vẽ một góc 15o_{theo chiều kim đồng hồ. Vẽ quỹ đạo}

chuyển động ảnh A’ của A qua hệ. Tính chiều dài quỹ đạo đó.
3) Trục quay giữ nh câu 2. Cho gơng quay, tìm vị trí của nó
để ảnh của AB qua hệ vng góc với trục chính? Vẽ hình và
gii thớch.

<b></b>

<i>---Hết---Họ và tên thí sinh:... </i>Số báo danh:...

<b> Sở Gd&Đt Nghệ an</b> <b>_{Kì thi TUYểN sinh VàO lớp 10}</b>

<b>trờng thpt chuyên phan bội châu</b>

Nm hc 2008-2009
<b>ỏp ỏn v biu im chm chớnh thc</b>

<i>Môn:Vật lý</i>
<i>Ngày thi: 24/6/2008</i>

<b>---Câu 1</b> <b>Nội dung</b> <b>Điểm</b>

Nguồnđiện
Hình 2

Hình 3

A

+ r

R1
R2
U

B

A _C

-K

<b>Đề chính thức</b>

x0

Hình 1

L _M

B

0

A F F _H

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

2 điểm 1. Xác định trọng lợng riêng khối gỗ :
Các lực tác dụng lên khối gỗ: Trọng lực <i>p</i>

,
lực đẩy Acsimet <i>F</i>

A , lực căng dây <i>F</i>0

.
Khối gỗ cân bằng:

F0 + FA = P

=> F0 + d2.V1 = d1.V1

=> d1 = d2+

0
1

<i>F</i>

<i>V</i> _{= 10}4 ₊ 3
20
10

= 3.104 _(N/m3₎

0,25

2.

a) Xác định độ giảm áp suất :

- Khi khèi gỗ dịch chuyển đoạn x0 = 2cm đầu tiên, mực níc trong thïng kh«ng

thay đổi nên áp suất của nớc lờn ỏy thựng khụng i.

- Khối gỗ tiếp tục di chuyển một đoạn X = x - x0 tính từ thời điểm mép trên của

khối gỗ bắt đầu chạm mặt nớc.

Khi ú mc nớc trong bình giảm một đoạn Y.
- Chất lỏng không chịu nén nên:

S1.X = (S2-S1)Y

=>Y
<i>X</i>

=

2 1
1

S -S

S ₌

2
1

S

S _{-1 (1)}

Gäi c¹nh hình lập phơng là l. --
Ta cã : V1 = l3 => l = 0,1(m) = 10 cm

Thay S1 = l2 = 10-2m2 ; S2 = 3.10-2m2 vào (1) ta đợc :

X

Y_{= 2 (2)}

0,25

Độ cao phần gỗ nhô lên mỈt níc: h = X + Y

- Khi khúc gỗ bắt đầu thoát ra khỏi mặt nớc:

X + Y = l = 0,1 (3)
Tõ (2)vµ (3) ta cã X =

0,2

3 _{(m) =}
20

3 _(cm)

Y =

0,1

3 _{(m) =}
10

3 _(cm)

(Khi X 

20

3 _{(cm) th× Y =}
10

3 _(cm))

0,25

- TÝnh tõ thêi điểm ban đầu, khi khối gỗ dịch chuyển đoạn x1 = 5 cm:

X1 = x1 – x0 = 3 cm <
20

3 _cm

Mùc níc h¹ xng: Y1 =

1

X
2 ₌

3
2_cm

Độ giảm áp suất của nớc lên đáy thùng so với ban đầu:
 P1 = Y1 . d2 =

3

2_{. 10} –2_{. 10}4_{= 150 (Pa)}

0,25

- Tính từ thời điểm ban đầu, khi khối gỗ dịch chuyển đoạn x2 = 10cm :

X2 = 10 - 2 = 8 cm >
20

3 _cm

Mùc níc trong thïng h¹ xng so víi ban ®Çu : Y2 =
10

3 _(cm)

Độ giảm áp suất của nớc lên đáy thùng so với ban đầu:
P2 = Y2d2 =

10

3 _.10-2_.104 ₌
1000

3 _≈_333,33_(Pa)

0,25

Y_

X



P
FA F

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

b) TÝnh A .

Công tối thiểu để kéo khúc gỗ lên khỏi mặt nớc ứng với trờng hợp vật chuyển
động đều: F = P - FA

- Khi 0 ≤ x ≤ x0 = 2 cm = 2 . 10 -2 m th× F = F0 = 20N

- Khi 2 cm < x ≤ 2 +

20

3 _(cm)

Hay 2 . 10 – 2 _{m < x}≤
26

3 _{. 10} - 2_(m)

FA= d2 [ l - (X + Y)] . l2

= d2[ l -
3X

2 _{] . l}2

0,25

=> F = (d1- d2) V1 +
3

2_d₂_.l2 _X

= 20 + 150 X

= 20 + 150 (x-0,02)
= 17 + 150 x

- Khi x 

0,26

3 _{(m) : F = d}₁_V₁_{= 30 N}

0,25

- Công tối thiểu để đa khối gỗ ra khỏi mặt nớc :
A = Số đo diện tích (OABCD)

= 20.2.10-2 ₊

20 + 30
2 _.

20

3 _{. 10}-2_{= 0,4 +}
5

3_≈_2,07(J)

0,25

<i><b>L</b></i>

<i><b> u ý :</b></i> <i>Học sinh có thể chứng tỏ đợc lực kéo khối gỗ từ khi chạm mặt nớc đến khi</i>
<i>lên khỏi mặt nớc biến thiên tuyến tính theo x để tính cơng trong giai đoạn đó:</i> A2

=

0 1 1

(F d .V )X
2



<b>C©u 2</b>

<b>1,5 điểm</b> _{Gọi t}₀_{là nhiệt độ ban đầu của nớc và bình, t}₁_{và t}₂_{là nhiệt độ của nớc và bình}

sau khi thả vật thứ nhất và thứ hai vào bình, tv1 và tv2 là nhiệt độ của vật thứ nhất

vµ thø hai tríc khi thả vào nớc.

Gọi Cv , mv , Cb, mb vµ C, m lần lợt là nhiệt dung riêng, khối lợng của vật, bình

và nớc.

- Phơng trình cân bằng nhiệt sau khi thả vật thứ nhất vào bình:

Cvmv(tv1 t1) = (Cm + Cbmb)(t1- t0) (1)

0,25

- Phơng trình cân bằng nhiệt sau khi thả tiếp vật thứ hai vào bình:

Cv mv(tv2 – t2) = (C m + Cb mb + Cv mv) (t2- t1) (2) 0,25

Biến đổi (2) ta có :

Cv mv(tv2 + t1 - 2t2) = (C m + Cb mb ) (t2- t1) (3)
0,25
- Chia phơng trình (3) cho phơng trình (1) đợc:

v2 1 2 2 1

v1 1 1 0

t + t - 2t t - t
t - t t - t

0,25

t2 =

v2 1 0 1 v1 0

v1 1 0

t ( t - t ) + t (t - t )

t + t  2t 0,25

Thay sè : t2 =

100 (40 - 20) + 40( 120 - 20 )

120 + 40 - 2 . 20 _{= 50}0_C 0,25

<b>C©u 3</b>

O ₂₆

3
2

(x 10-2_m)

D x

20 A B

C

30

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>1,5®iĨm</b> _{- Gäi hiƯu điện thế giữa hai cực của nguồn là U, điện trở dây dẫn là r.}

- Khi mc in trở R vào giữa hai điểm A và B:
Cờng độ dòng điện trong mạch: I =

U

R + r ₍₁₎

Công suất tỏa nhiệt trên điện trë R: P = I2_{R =}

2

U

( )

R + r <i>R</i>₍₂₎

0,25

=> R2_{+ R. ( 2r}

-2

U

P _{) + r}2_{= 0 (3)}

 = ( 2r

-2

U

P ₎2_{- 4r}2_{= (}

2

U

P _{- 4r)}

 0 => P ≤ Pmax =

2

U
4r 

 > 0: víi cïng mét gi¸ trị P < Pmax , phơng trình (3) có hai nghiƯm ph©n biƯt R1, R2 .

- áp dụng định lý Vi ét, ta có :

R1. R2 = r2 (4)

0,25

- Khi nối R1 vào giữa A và B :

I1 = 1
U

R + r₌ 1 1 2

U
R + R R

= 1 1 2

U

R ( R  R )

(5)

0,25

- Khi nối R2 vào giữa A vµ B:

I2 = 2
U

R + r₌ 2 1 2

U

R + R R ₌ ₂ ₁ ₂

U

R ( R  R )

(6)

0,25
- Khi nối tắt A và B:

- Cng dũng in qua dây dẫn : I0 =
U

r ₌ 1 2

U
R R

(7)

0,25
- Tõ (5), (6) vµ (7) rót ra : I0 = I1 + I2

0,25
<b>Câu 4</b>

<b>2,5điểm</b> U
a. Khi K mở: Ta vẽ lại mạch điện như hình bên.
Gi in tr phn BC là x, điện trở toàn phần AB là R.

- in tr ton mch là:

2

3( 3) ( 1) 21 6

6 6

<i>tm</i>

<i>x</i> <i>x</i> <i>R</i> <i>x</i> <i>R</i>

<i>R</i> <i>R x</i> <i>r</i>

<i>x</i> <i>x</i>

     

    

 

-Cờng độ dòng điện trong mạch chính là:

2
tm

8( 6)

R ( 1) 21 6

<i>U</i> <i>x</i>

<i>I</i>

<i>x</i> <i>R</i> <i>x</i> <i>R</i>



 

    

0,25

- H.đ.t giữa hai điểm C và D: 2

24( 3)

( )

( 1) 21 6

<i>CD</i>

<i>x</i>

<i>U</i> <i>U I R r x</i>

<i>x</i> <i>R</i> <i>x</i> <i>R</i>



    

     ₍₁₎ 0,25

- Cường độ dòng điện qua đèn là: 1 1 2

24

R ( 1) 21 6

<i>CD</i>

<i>U</i>
<i>I</i>

<i>x</i> <i>x</i> <i>R</i> <i>x</i> <i>R</i>

 

      ₍₂₎

0,25
D

C R2

§
x

x

+
-R - x

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

-Khi đèn tối nhất tức <i>I</i>1 đạt min, và khi đó mẫu số ë biĨu thøc (2) đạt cực đại.

- Xét y =  <i>x</i>2(<i>R</i> 1)<i>x</i>21 6 <i>R</i>, y = - (x -

R - 1

2 ₎2 _{+ 21 + 6R +}

2

R-1
2

 

 

 

0,25

-Ta thÊy ymax khi

1

1
2

<i>R</i>

<i>x</i>  

; Suy ra <i>R</i>₃<b>₍</b><b>_).</b> 0,25

b.Khi K đóng: Ta chập các điểm A và B lại với nhau
như hình vẽ.

- Đặt điện trở tương đương cụm AC là X, điện trở
phần AC của biến trở x. Ta có:





ACD AD

X + 3 3
R = X + 3, R =

X + 6

0,25

-Cường độ dịng điện trong mạch chính :





U 8 9

I = = 1 + (1)

X + 3 3 5 5X + 21

2
X + 6

 

 

 



-Hiệu điện thế giữa haI đầu đèn:
UĐ = U – Ir = 8 – 2I

Ta thấy đèn sáng nhất khi I trong mạnh chính cực tiểu. Từ (1)  _I_min _X_max_.

0,25

-Mặt khác:





2

x 3 - x 1 x + (3 - x) 3

X = = .

3 3 2 4

 

  

  _(*)

Xmax khi (*) xảy ra dấu “ = ”  x = 3 –x  x = 1,5()

0,25

-Khi đó:
min

8 9

I = 1 2, 2

5 5.1,5 21

 

 

 _ 

  _{(A) U}_{Đ max}_{= U – I}_min_{r = 8 – 2,2.2 = 3,6(V)}

Uđm =

Dmax

U 3,6

3
1,2 1, 2  _(V)

-Công suất định mức của đèn là:
P đm =

2
dm

U 3

3
R 3  _{( W)}

0,25

-Cường độ dòng điện chạy qua R2 l à:

Dmax Dmax

2

BCD

2

U U 3,6

I = = = = 0,96(A).

x

R _R 0,75 + 3

2

-Cường độ dòng điện chạy qua nhánh AC là:

Dmax 2 2

AC

AC

U I R 3,6 - 0,96.3

I = = = 0,48 (A)

R 1,5



0,25
D

C

3-x

R2

x

A

§

r

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

--Số chỉ Ampe kế là :

I = I - I = 2,2 - 0,48 = 1,72(A). A AC
<b>C©u 5</b>

2,5 ® 1. 1®

Gơng đặt nghêng 450_{với trục chính nên chỉ cho ảnh theo sơ đồ sau}

AB

L
O

 
A1B1

M
H

  _A’_B’

Vật AB đợc thấu kính cho ảnh thật A1B1, ảnh này trở thành vật ảo đối với gơng

phẳng và đợc gơng cho ảnh thật cuối cùng A’B’ đối xứng với A1B1 qua gơng

0,25

0,25

XÐt  OIF’  A1B1F’ cã :

' '

1 1 1 1

OF' OI

A F A B

(1)

XÐt  OAB  OA1B1 cã : 1 1 1

OA AB

OA A B

(2)
Tõ h×nh vÏ : AB = OI, A1F’= OA1 – OF’ (3)

Tõ (1), (2) vµ (3) suy ra : OA1 = 90 cm, A1 B1 = 6 cm

0,25

Gơng nghiêng 450_{với trục chính, AB vng góc trục chính, A’B’ đối xứng với}

A1B1 qua g¬ng.

Do đó A’B’ song song với trục chính và cách trục chính một khoảng : HA’ =
HA1 = 15 cm

Vậy : ảnh A’B’ cuả AB qua hệ là ảnh thật song song với trục chính và ở phía
trên trục chính một khoảng 15 cm, có độ dài A’B’= A1B1 = 6 cm, đầu A’ cách

thÊu kÝnh 75 cm

0,25

2. 1®

A-,

0,25

Vật sáng AB cố định, thấu kính cố định nên A1B1 cố định, chùm tia tới cố định.

Do đó khi gơng quay quanh trục H cố định một góc  thì tia phản xạ quay 1 góc
bằng 2 , điểm A’ di chuyển đến vị trí A’’. Do tính chất đối xứng ta ln có :
HA’’ = HA’ = HA1 = 15 cm.

Vậy quỹ đạo chuyển động ảnh A’ của A qua hệ là cung tròn tâm H, bán kính R
= HA1 = 15 cm

0,5

Chiều dài quỹ đạo :


A'A''_{= HA}₁_{. 2} _{(rad) = 15 cm .}6



= 7,85 cm

0,25

3. 0,5

B1

H
O

A

F’ A1

M’

I
B

A’’
B’’

B’ M

S
S

B1

H
O

A

F’ A1

I
B

A’

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Khi gơng quay quanh trục H cố định thì A’ chuyển động trên đờng trịn tâm H,
bán kính HA1; cịn B’ chuyển động trên đờng trịn tâm H, bán kính HB1 . Các vị

trÝ ¶nh cđa AB qua hệ vuông góc với trục chính là :

Vị trí 1 : Mặt phẳng gơng nằm ngang khi đó ảnh A’B’ qua hệ đối xứng với
A1B1 qua trục chính nên A’B’ vng góc với trục chính

VÏ h×nh

<i><b>L</b></i>
<i><b> u ý :</b></i>

<i>Mặt phẳng gơng nằm ngang và quay mặt phản xạ xuống dới nếu có kích thớc đủ lớn cũng sẽ cho ảnh</i>
<i>A B vng với trục chính.</i>’ ’

0,25

Vị trí 2 : Mặt phẳng gơng vuông góc với trục chính và có mặt phản xạ quay vỊ

phía thấu kính, khi đó hệ tạo ảnh ba lần
AB  <i>L</i>A1B1

<i>M</i>

 _A₂_B₂  <i>L</i> _A’B’

A’B’ này là ảnh thật ngợc chiều với A2B2 do đó A’B’ vng góc với trục chính

cđa thÊu kÝnh
VÏ h×nh

0,25

<i><b>L</b></i>
<i><b> u ý :</b></i>

<i>Nếu học sinh giải theo cách khác mà lập luận đúng, đáp số đúng vẫn cho điểm tối đa</i>

B2

B1

A’ A O H

A2 A1

F’
B

B’

I

M

B1

F O F’ H A1

A

A’

</div>

<!--links-->