Đề thi tuyển sinh lớp 10 thpt chuyên Thái Bình năm học 2014 - 2015 môn thi: Vật lí (dành cho thí sinh thi chuyên lí) thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

SỞ GD & ĐT THÁI BÌNH
(Đề gồm 02 trang)
ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN THÁI BÌNH
Năm học 2014 - 2015
MÔN THI: VẬT LÍ
(Dành cho thí sinh thi chuyên Lí)
Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1. (2,0 điểm)
Trên dòng sông, nước chảy với vận tốc u, có hai tàu thủy đi lại gặp nhau. Tại một thời điểm nào đó, khi một tàu thủy qua địa điểm A thì chiếc tàu thủy kia đi qua địa điểm B, đồng thời từ A có một xuồng máy chạy qua chạy lại giữa hai tàu thủy nói trên cho tới khi hai tàu thủy gặp nhau. Khoảng cách giữa hai địa điểm A và B theo bờ sông là L. Vận tốc của tàu thủy và của xuồng máy khi nước yên lặng là v và V. Địa điểm A nằm ở thượng nguồn.
a. Xác định thời gian xuồng máy đã chuyển động từ địa điểm A cho đến khi hai tàu thủy gặp nhau.
b. Xác định quãng đường mà xuồng máy đã chạy trong thời gian nói trên. Câu trả lời như thế nào nếu xuồng máy xuất phát từ B.
Bài 2. (2,5 điểm)
Một bình hình trụ có bán kính đáy là R1 = 20cm chứa nước ở nhiệt độ t1 = 200C đặt trên mặt bàn nằm ngang. Người ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính R2 = 10cm ở nhiệt độ t2 = 400C vào bình thì mực nước ngập chính giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, quả cầu với bình và môi trường; cho biết khối lượng riêng của nước là D1= 1000 kg/m3 và của nhôm là D2 = 2700 kg/m3; nhiệt dung riêng của nước là c1 = 4200 J/kg.K và của nhôm là c2 = 880 J/kg.K.
a. Tìm nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt.
b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t3 = 150C vào bình cho vừa đủ ngập quả cầu. Biết khối lượng riêng của dầu là D3 = 800 kg/m3, nhiệt dung riêng của dầu là c3 = 2800 J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, dầu, quả cầu với bình và môi trường. Hãy xác định nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt, áp lực của quả cầu lên đáy bình. Cho biết công thức tính thể tích hình cầu là , thể tích hình trụ là , lấy .
Bài 3. (2,5 điểm)
Cho mạch điện (như hình 1). Đặt vào hai đầu của đoạn mạch một hiệu điện thế UAB = 18V. Biến trở Rb có điện trở toàn phần RMN = 20, R1 = 2; đèn có điện trở = 2; vôn kế có điện trở rất lớn và ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể. 
Hình 1
1. Điều chỉnh con chạy C để ampe kế chỉ 1A.
a. Xác định vị trí con chạy C.
b. Tìm số chỉ vôn kế khi đó.
c. Biết đèn sáng bình thường. Tìm công suất định mức của đèn. 
2. Phải di chuyển con chạy C đến vị trí nào để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất? Giá trị lớn nhất ấy bằng bao nhiêu? Cho biết độ sáng của đèn lúc này.
3. Biết đèn chịu được hiệu điện thế tối đa là 4,8V. Hỏi con chạy C chỉ được dịch chuyển trong khoảng nào của biến trở để đèn không bị cháy?
Bài 4. (1,5 điểm)
Một thấu kính hội tụ tiêu cự f .
1. Một điểm sáng S qua thấu kính cho ảnh thật S’. Gọi khoảng cách từ S đến thấu kính là d; từ S’ đến thấu kính là d’. Chứng minh công thức . 
2. Điểm sáng A đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ cách thấu kính một khoảng OA = 60cm. Tiêu cự của thấu kính f = 40cm. Cho điểm sáng A chuyển động trong thời gian 16 giây với vận tốc 0,5cm/s theo phương hợp với trục chính một góc α = 600 lại gần về phía thấu kính. Xác định vận tốc trung bình của ảnh và góc β hợp bởi phương chuyển động của ảnh với trục chính. 
Bài 5. (1,5 điểm)
Cho các dụng cụ: 
Một vật có khối lượng m =10 gam.
Một thước kẻ học sinh có độ chia nhỏ nhất là 1mm và giới hạn đo là 20cm.
Một giá đỡ.
y
x
A
B
O
Hình 2
Để xác định chiều dài L và khối lượng M của một thanh đồng chất, tiết diện đều (chiều dài của thanh lớn hơn chiều dài của thước), một học sinh sử dụng các dụng cụ trên và đã tiến hành một thí nghiệm như sau:
Đặt vật khối lượng m lên trên thanh ở cách đầu A của thanh một đoạn là x, thanh nằm cân bằng trên một điểm tựa tại O trên giá đỡ cách đầu A một đoạn là y (như hình 2). Khi vật m đặt ở các vị trí khác nhau, để đảm bảo cho thanh cân bằng theo phương nằm ngang, học sinh đó thu được bảng số liệu như sau:
x(mm)
10
30
50
70
90
100
120
y(mm)
120
129
137
146
155
160
162
a. Thiết lập mối quan hệ giữa y với x, M, m và L trong trường hợp thanh cân bằng theo phương nằm ngang.
b. Từ bảng số liệu thu được ở trên, em hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của y theo x. Từ đó xác định khối lượng M và chiều dài L của thanh.
------------- Hết -------------
Họ và tên thí sinh:............................................................ Số báo danh:.....................................
SỞ GD&ĐT THÁI BÌNH
(Hướng dẫn chấm có 05 trang)
KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN THÁI BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM 
MÔN: VẬT LÍ
NĂM HỌC 2014-2015
BÀI
NỘI DUNG
ĐIỂM
 BÀI 1
2,0 điểm
a.
0,5
điểm
Vận tốc của tàu A là vA = v + u, của tàu B là: vB = v – u
Thời gian để hai tàu gặp nhau là: 
, đó cũng là thời gian xuồng máy chuyển động.
0,25đ
0,25đ
b.
A
B
A1
A2
B1
B2
Vận tốc xuồng máy khi xuôi dòng là: 
 Vận tốc xuồng máy khi ngược dòng là: 
0,25 đ
1,5
điểm
Theo sơ đồ trên ta có: AB1 = A1B1 + AA1 
 A1B2 = A2B2 + A1A2
 ..............
=> (AB1 + A1B2 +............) = (A1B1+ A2B2+ .......) + (AA1 + A1A2 +.......)
V ới
 AB1 + A1B2 +................: là tổng quãng đường sx xuồng máy đi xuôi dòng.
 A1B1+ A2B2 + ............: là tổng quãng đường sn xuồng máy đi xuôi dòng.
 AA1 + A1A2 +.................: là tổng quãng đường sA tàu thuỷ A đi được.
0,25 đ
Có sx = sn + sA (1) trong đó (2)
Gọi tx là tổng thời gian xuồng máy đi xuôi dòng, tn là tổng thời gian xuồng máy đi ngược dòng thì: t = tx + tn
 (3)
0,25đ
Thay (1) ; (2) vào (3) thì: 
 (4)
0,5đ
Trường hợp xuồng máy xuất phát từ B thì ta thay u bởi - u trong công thức (4) tổng quãng đường là: 
0,25 đ
Bài 2
2,5 điểm
a.
1,25
điểm
Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng 
Thể tích chất lỏng trong bình 
Khối lượng của bình là : 
Thay số ta được m1 = 10,47kg
Khối lượng của quả cầu : 
Từ điều kiện của bài toán cho, ta có phương trình cân bằng nhiệt 
	 với t là nhiệt đôi hỗn hợp khi cân bằng
Do đó, ta có nhiệt độ khi cân bằng là thay số t ≈ 23,70c
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
b
1,25
điểm
Do thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là 
 thay số ta được m3 ≈ 8,38kg
	Khi cân bằng nhiệt ta được nhiệt độ của hệ là tx. 
	Phương trình cân bằng nhiệt 
	 → 
Thay số tx ≈ 21,060c
	Áp lực của quả cầu lên đáy bình : 
Thay số: F ≈ 75N
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
BÀI 3
2,5 điểm
1.a
0,75 
điểm
+ Mạch gồm : (RCM//RCN )ntR1ntRđ 
 Đặt RCM = x thì RCN = 20 -x với ; 
+ 
 + 
+ 
+ 
+ Ampe kế chỉ 1A 
+ Giải phương trình ta được x = 10W hoặc x = -8 (loại)
+ Vậy con chạy C ở chính giữa biến trở thì ampe kế chỉ 1A
0,25đ
0,25đ
0,25đ
1.b
0,25
điểm
Với x = 10W ta có 
+ ; 
+ Số chỉ của vôn kế là: 
0,25đ
1.c
0,25
điểm
+ Công suất định mức của đèn là:
0,25đ
2
0,75
điểm
Đặt ; 
+ 
Công suất tiêu thụ trên biến trở là:
+ 
+ Áp dụng BĐT côsi ta có: 
+ 
+ Dấu "=" xảy ra khi 
+ Vậy con chạy C ở vị trí sao cho hoặc thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại, giá trị cực đại bằng 20,25W.
Cường độ dòng điện trong mạch lúc đó là:
+ 
+ Đèn sáng hơn bình thường 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
3.
0,5
điểm
+ 
+ 
+ 
+ Vậy con chạy C chỉ được di chuyển trong khoảng sao cho điện trở của đoạn CM có giá trị từ 4,5W đến 15,5W
0,25đ
0,25đ
BÀI 4
1 ,5điểm
a.
0,5
điểm
H’
H
S
(L)
O
S’
Vẽ đúng hình
Ảnh ngược chiều với vật đó là ảnh thật
Dùng tam giác đồng dạng chứng minh được công thức:
0,25đ
0,25đ
b. 
1 điểm
. Khi điểm sáng từ A đến B với AB = v.t = 8cm thì ảnh đi từ A’ đến B’ 
) β
O
α
A
H
B
I
F
F’
Fp’
A’
B’
H’
Nêu cách vẽ ảnh A’B’
Tính chiều dài của ảnh
Dựng BH và B’H’ vuông góc với trục chính 
Do OA = d = 60cm, mà 
Ta có	 
Mà A’H’= OH’- OA’=140 -120 =20cm 
Suy ra góc hợp bởi quỹ đạo và trục chính là β 40,90 
Ta có 
Theo định lí pitago ta có 
Vận tốc trung bình của ảnh:
	1,65cm/s
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
 BÀI 5
1,5 điểm
a.
0,5
điểm
Thanh đồng chất tiết diện đều nên trọng tâm nằm ở giữa thanh 
Điều kiện cân bằng của thanh
	10M.(l0 – y) = 10m.(y - x) Với L = 2l0
Sự phụ thuộc của y theo x tuân theo một hàm số bậc nhất
0,5đ
b.
1 điểm
Từ số liệu thu được 
vẽ được đồ thị hình bên
10
30
50
70
90
120
x(cm)
ycm)
120
129
146
137
155
0 
A
B
C
D
E
F
162
Ta thấy các điểm A,C,D,E nằm phân bố trên một đường thẳng nên coi các giá trị đó tương đối chính xác còn điểm F (x=120, y=162) nằm xa đường thẳng sai số lớn nên bỏ qua
Như trên không đổi. Vậy ta có 
	 suy ra L = 2l0 = 402,6mm
Tương tự 
 suy ra L = 2l0 = 416,4mm
 suy ra L = 2l0 = 416,4mm
Chiều dài của thanh là 
 ; l0 = 206 mm
Với điểm A:	 
Với điểm C:	 
Với điểm D:	 
Khối lượng của thanh là 
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
Ghi chó :
NÕu häc sinh lµm theo c¸c c¸ch kh¸c víi ®¸p ¸n mµ kÕt qu¶ ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a t¬ng øng.
§iÓm cña toµn bµi kh«ng ®îc lµm trßn.