Kì thi vào lớp 10 thpt chuyên Lam Sơn năm học 2013 - 2014 môn thi: Vật lí thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN
 THANH HÓA Năm học 2013 - 2014
ĐỀ CHÍNH THỨC
 Môn thi: Vật lí
 (Dùng cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lí)
 (Đề thi gồm 5 câu, trong 1 trang) Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi)
	Ngày thi: /06/2013
Câu 1 (2 điểm):
Một bình hình trụ tiết diện S1 chứa nước, mực nước có chiều cao h1 = 15cm. Người ta thả vào bình một vật hình trụ không thấm nước, đồng chất (tiết diện S2, độ cao h2) sao cho nó nổi thẳng đứng trong nước thì mực nước dâng lên một đoạn h = 8cm. Khối lượng riêng của nước là D1 = 1g/cm3; của vật là D2 = 0,8g/cm3.
a) Khi vật nổi trên mặt nước, tính chiều cao phần chìm của vật trong nước theo h2? Mực nước dâng cao bao nhiêu so với đáy nếu nhấn chìm hoàn toàn vật trong nước? 
b) Tính công thực hiện để đẩy vật chuyển động thẳng đều từ vị trí vật nổi đến đáy bình. Biết h2 = 20cm, S2 = 10cm2. 
Câu 2 (1điểm):
Một khẩu súng dùng nước làm lạnh nòng, súng bắn 60 viên đạn trong 1 phút. Thuốc súng trong mỗi viên đạn là m = 3,2g, 28% nhiệt lượng tỏa ra dùng để đốt nóng nước trong cái bao bọc xung quanh nòng súng. Sau thời gian bao lâu nước sẽ sôi (nước sôi ở 1000C) nếu trong bao có 4 lít nước ở nhiệt độ 200C? Năng suất tỏa nhiệt của thuốc súng q = 4.106 J/kg, nhiệt dung riêng của nước C = 4,2.103 J/kg độ. Khối lượng riêng của nước là D=1000kg/m3
Câu 3 (1.5 điểm): 
1) Một khung dây dẫn kín hình vuông ABCD cạnh a được thả rơi qua vùng có từ trường đều có tiết diện hình chữ nhật MNKH (từ trường đều các đường sức từ song song và cách đều nhau, MN= HK= 4a, NK=MH=2a) sao cho đường sức từ vuông góc với khung dây ABCD, trong khi chuyển động cạnh AB luôn song song với MN (H1). Trong quá trình rơi khi nào trong khung dây dẫn ABCD có dòng điện cảm ứng? Khi nào không? Giải thích? Nếu có dòng điện thì có nhận xét gì về chiều dòng điện cảm ứng chạy trong khung? 
2) Đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp của một máy biến thế lý tưởng một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ cấp là 150V. Nếu tăng thêm n vòng cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế 2 đầu cuộn thứ cấp là U. Nếu giảm n vòng cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế ở 2 đầu cuộn thứ cấp là 2U. Nếu tăng thêm 2n vòng cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ cấp là bao nhiêu?
Câu 4 (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ (H2). U= 12,6V; R1=R2=R3= 2; Đ là bóng đèn loại 4V-8W; điện trở vôn kế rất lớn, điện trở ămpe kế không đáng kể.
a) Tính số chỉ vôn kế khi K1 và K2 đều mở.
b) Khi K1 đóng, K2 mở, vôn kế chỉ 8,1V.Tính: Cường độ dòng điện ở mạch chính; giá trị của Rx; hiệu điện thế giữa hai điểm B và C; đèn sáng như thế nào?
c) Tính số chỉ của ămpe kế khi K1 và K2 đều đóng.
Câu 5 (2,5 điểm):
1) Một bóng đèn S đặt cách một tủ gương 80 cm và nằm trên trục của mặt gương. Trục gương cách bản lề O: 60cm.
+ Một người đặt mắt tại M trước gương. Vẽ đường đi của tia sáng từ S đến gương rồi phản xạ qua M (H3)
+ Quay cánh tủ quanh bản lề một góc 300. Ảnh S’ của S di chuyển trên quỹ đạo nào. Tính quãng đường đi của ảnh.
H3
S
x
N
K
R3
B.
Rx
H2
U
V
R1
R2
A.
D.
A
Đ
K1
K2
C
O
.
I
M
x
2) Trên hình vẽ (H4) xy là trục chính của một thấu kính mỏng. A và B là 2 điểm trên trục chính nằm cùng một phía thấu kính. Đặt một vật sáng vuông góc với trục chính. Đặt vật tại A cho ảnh cao gấp 2 lần vật. Đặt vật tại B cho ảnh cao gấp 3 lần vật. Bằng phép vẽ, hãy xác định vị trí của quang tâm O và của các tiêu điểm chính F, F’ của thấu kính. Hãy giải tất cả các trường hợp khả dĩ của bài toán. 
A.
B.
C
D
H
 + + + + + + +
 + + + + + + + 
 + + + + + + +
 + + + + + + +
A
B
M
x.
y.
B.
A
H4
 + -
H1
	 HẾT
Họ và tên thí sinh:	 Số báo danh: 
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN
 THANH HÓA Năm học: 2013 - 2014
 Môn thi: Vật lý 
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ
 (Hướng dẫn chấm gồm 5 trang)
I. Hướng dẫn chung:
- Trong đáp án dưới đây các bài tập chỉ trình bày một phương pháp giải theo cách thức phổ biến. Trong quá trình chấm thi, nếu thí sinh giải theo cách khác nhưng đúng và đạt yêu cầu bài ra thì giám khảo vẫn cho điểm tối đa. Nếu có những vấn đề khó quyết định thì có thể đề nghị với tổ trưởng chấm để thảo luận và thống nhất trong toàn nhóm chấm.
- Điểm toàn bài lấy theo thang điểm 10 và làm tròn đến 0,25đ.
II. Hướng dẫn chấm cụ thể:
TT
Những yêu cầu về nội dung và cách phân phối điểm
Điểm
Câu1
(2,0đ)
a) (1,25 đ)
* Khi vật nằm cân bằng trên mặt nước: độ cao ngập trong nước h0
+ Lực tác dụng vào vật: trọng lực P, lực đẩy Acsimet FA. Ta có:
 FA = P 
 D1.10.S2.h0 = D2.10.S2.h2 .
+ Thể tích nước dâng lên bằng thể tích 
phần chìm của vật là:V1 = h0.S2 = h S1 
D1.10.h. S1 = D2.10.S2.h2 
(1)
* Khi nhấn chìm hoàn toàn vật: Nước dâng cao một đoạn h3 so với khi chưa thả vật.
+ Thể tích nước dâng lên: V2=h2.S2=h3S1 h3= h2 (2)
Từ (1) và (2) ta có h3=D1.h/D2=10cm
+ Mực nước trong bình cao : H = h1+ h3 = 25cm
b) (0,75 đ)
+ Muốn nhấn vật chuyển động thẳng đêu xuống phải dùng một lực hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn : F=FA-P
 Khi bắt đầu nhấn F=F1= 0
 Khi vật ngập hoàn toàn: F=F2 = S2.h2. 10(D1- D2)=0,4N.
+ Công sinh ra để nhấn vật xuống đáy bình chia làm hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Từ lúc bắt đầu nhấn đến lúc mặt trên của vật ngang mặt nước. Khi đó lực tác dụng tăng từ 0 đến 0,4N. 
 Quãng đường đi của vật là: Ban đầu mặt dưới của vật cách đáy bình một đoạn là : a=h1 + h - h0 = 7cm
 Khi mặt trên của vật ngang mặt thoáng, mặt dưới của vật cách đáy bình là: b = H- h2 = 5cm
 Vậy thanh đã di chuyển một đoạn: h=a-b=2cm
 Vậy công sinh ra trong giai đoạn này là:
 A1= F2. h = .0,4.2.10-2 =4.10-3(J)
- Giai đoạn 2: Từ lúc mặt trên của vật ngang mặt nước đến lúc mặt dưới chạm đáy: Vật di chuyển một đoạn: b=5cm
 Công sinh ra: A2= F2.b = 0,4.0,05=20.10-3(J)
+ Công nhấn chìm vật đến đáy bình là: A=A1+A2=24.10-3(J)
0,25
0.25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu2
(1,0đ)
+ Khối lượng thuốc súng bị đốt cháy trong 1 phút là: M=60.3,2=192(g)
 Nhiệt lượng tỏa ra khi M kg thuốc súng bị đốt cháy hoàn toàn: Q0=qm
+ Nhiệt lượng dùng để đốt nóng nước trong 1 phút: 
Q = 28%.Q0 = 28%.qm = 215040(J).
+ Khối lượng nước trong bọc là: m1=D.V=4(kg)
+ Nhiệt lượng cần cung cấp để 4 lít nước sôi là: 
 Q1=cm1(t2-t1)= 4,2.103.4.(100-20)=134,4.104 (J)
+ Thời gian để nước sôi là: t=Q1/Q=6,25(phút)
0,25
0,25
0,25
0,25
S2’
S1’
I
S
O
β
α
Câu3
(1,5đ)
a) (1.0 đ)
* Xét dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây ABCD khi khung rơi:
+ Lúc khung dây ABCD nằm ngoài từ trường số đường sức từ xuyên qua khung dây không đổi (bằng không) do đó trong khung không có dòng điện cảm ứng.
M
N
K
A.
B.
C.
D.
H
 + + + + + + +
 + + + + + + + 
 + + + + + + +
 + + + + + + +
A.
B.
+ Từ lúc CD gặp MN đến lúc AB gặp MN
 số đường sức từ xuyên qua khung tăng nên
 trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng.
+ Từ lúc AB gặp MN đến lúc CD gặp HK 
số đường sức từ xuyên qua khung không 
đổi do đó trong khung không có hiện dòng
 điện cảm ứng.
+ Từ lúc CD gặp HK đến lúc AB gặp HK
 số đường sức từ xuyên qua khung giảm do
 đó trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng.
+ Từ lúc AB gặp HK trở đi số đường sức từ xuyên khung không đổi (bằng không) do đó trong khung không có dòng điện cảm ứng.
* Chiều dòng điện trong khung dây ABCD xuất hiện trong hai trường hợp ngược chiều nhau.
b) ( 0,5 điểm)
+ Ban đầu: (1) với U2= 150V
+ Khi tăng cuộn sơ cấp thêm n vòng ta có: (2)
+ Khi giảm cuộn sơ cấp n vòng ta có: (3)
+ Từ (2) và (3) ta có N1=3n (4)
+ Khi tăng cuộn sơ cấp thêm 2n vòng ta có: (5)
+ Từ (1), (4) và (5) ta có =90V
 0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 4
(3đ)
a)( 1 đ): K1, K2 đều mở.
* Sơ đồ mạch điện: (R3 nt R1 nt R2.)
x
x’
y’
y
B1’
A1’
F’
A’
B’
A B F
A1
B1
O
I
* Điện trở tương đương: R = R1 + R2 + R3 = 6.
* Cường độ dòng điện trong mạch: .
C
* Số chỉ vôn kế: Uv = I.R12 = 2,1(2 + 2) = 8,4V
U
R3
V
R1
R2
A.
B.
D.
A
Rx
Đ
K1.
K2.
b)(1,25 đ): K1 đóng, K2 mở.
* Cường độ dòng điện mạch chính:
 .
* Mạch điện: R3 ntnt R2 
+ UAD = Uv - U2 = 8,1 - 2,25.2 = 3,6V.
+ I1 = , Rđ = U2đm/Pđm=2
+ I2đ = I - I1 = 0,45A. + - 
+ Rđ + Rx = .
* Cường độ định mức của đèn: Iđm = Pđm/Uđm=2(A)
Cường độ dòng điện qua đèn: Iđ = I2đ = 0,45A Iđm đèn sáng yếu hơn mức bình thường.
* UCB = UCD + UDB = Iđ.Rđ + IR2 = 0,45.2 + 2,25.2 = 5,4VUBC = -5,4V.
c)( 0,75 đ): K1, K2 đều đóng:
* Số chỉ Ampekế: IA = I - I2.
* Sơ đồ mạch điện: 
R2đ = R12đ = R1 + R2đ = 3, RAB = =2
Điện trở toàn mạch: R = RAB + R3 = 4
* Cường độ dòng điện mạch chính: I = 
UAB =I.RAB = 3,15 . 2 = 6,3(V).
I12đ = 
U2đ = I2đ.R2đ = 2,1.1 = 2,1 (V) = U2 (A)
IA = 3,15 - 1,05 = 2,1 (A).
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu5
(2,5đ)
x
S’
I
S
M
J
S2’
S1’
I
S
O
β
α
a)(1,5 đ) 
* Vẽ đường đi của tia sáng
+ Gọi S/ là ảnh của S qua gương (G), tia phản
 xạ qua M phải có đường kéo dài qua S/ .
+ Cách vẽ:
- Lấy S/ đối xứng S qua (G).
- Nối S/ với M cắt (G) tại J: J là điểm tới.
- Nối S với J.
Ta có SJM là đường đi của tia sáng.
* Quĩ đạo của ảnh: 
+ S/ đối xứng S qua (G) nên: OS/ =OS=R.
+ Khi gương quay: S/ luôn cách O cố định một
S2’
S1’
I
S
O
β
α
đoạn không đổi do đó S/ di chuyển trên 
cung tròn tâm O bán kính R (từ vị tríđến )
với R=OS== =100cm
* Quãng đường di chuyển của ảnh:
+ , ( góc nội tiếp và góc 
ở tâm cùng chắn một cung).
+ Quãng đường đi được của ảnh là 
chiều dài cung tròn : =R
+ Vậy =.100 104,7 (cm)
b)(1,0 đ)
* Ảnh lớn hơn vậtTKHT
* Trường hợp 1: Hai ảnh đều là ảnh thật.
+ Đặt vật AA1=h tại A cho ảnh 
A/A1/=2h ngược chiều vật A1/ đường
 thẳng x/y///xy cách xy một đoạn 2h (HV).
+ Đặt vật BB1=2h/3 tại B cho ảnh B/B1/=3.BB1=2h B1/ đường thẳng x/y/
+ Nếu tia tới qua cả A1và B1 thì tia khúc xạ qua cả A1/và B1/
 Giao của tia tới A1B1 và tia khúc xạ trùng x/y/ tại I, I nằm trên TK.
+ Dựng TK qua I và vuông góc trục chính xy. TK cắt trục chính tại quang tâm O.
+ Giao điểm của tia tới A1B1với trục chính xy là tiêu điểm chính F
x
x’
y’
y
B1’
A1’
F’
A’
B’
A B F
A1
B1
O
I
+ Lấy F/ đối xứng F qua O.
* Trường hợp 2: Hai ảnh đều là ảnh ảo.
A B F 
B1
O
x
x’
y’
y
B1’
A1’
F’
A’
B’
A1
I
Cách vẽ tương tự, nhưng x/y/ nằm cùng phía vật so với trục chính (HV)
* Trường hợp 3: Một ảnh là ảnh thật, một ảnh là ảnh ảo.
Cách vẽ tương tự, nhưng AA1 và BB1 ngược chiều nhau (HV)
+ Vật đặt tại A cho ảnh thật, vật đặt tại B cho ảnh ảo (HV)
A F B 
B1
O
x
x’
y’
y
B1’
A1’
F’
A’
B’
A1
I
+ Vật đặt tại A cho ảnh ảo, vật đặt tại B cho ảnh thật: Cách vẽ tương tự
0.5
0,5
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25