Đề thi môn Vật lý - Kỳ thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên Bắc Giang - Năm học 2008-2009 - Sở GD & ĐT Bắc Giang (có đáp án)

Së Gi¸o dôc vµ §µo t¹o
B¾c Giang
§Ò chÝnh thøc
®Ò thi tuyÓn sinh líp 10 THPT chuyªn b¾c Giang N¨m häc 2008-2009
M«n thi: VËt lý
Ngµy thi : 10/7/2008
(Thêi gian lµm bµi 150 phót)
 ( Đề gồm hai trang )
 A B 
 R2 R3
V
R1
Đ
R2
R3
M
N
 +
-
R0
Câu 1: (4 điểm)
 Cho mạch điện như hình vẽ : UAB = 12V, R0 là một 
biến trở, R1 = 4; R2 = 10; R3 = 5. 
Đèn Đ là loại 6V - 6W. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. 
1. Cho R0 = 2. Tính số chỉ của vôn kế và chỉ rõ 
cực dương của vôn kế được nối với điểm nào? 
Khi đó đèn sáng thế nào?
Điều chỉnh R0 để công suất tiêu thụ trên R0 đạt giá trị cực đại. Hãy tính :
 a. Giá trị của R0 và công suất tiêu thụ toàn mạch khi đó.
 b. Tỉ số công suất tiêu thụ của đèn lúc trước và sau khi điều chỉnh biến trở ?
Câu 2: (5 điểm) 
 n Bài 4: (2,5điểm)
	Dùng nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U0 = 32V để thắp sáng một bộ bóng đèn cùng loại (2,5V-1,25W).Dây nối trong bộ đèn có điện trở không đáng kể. Dây nối từ bộ bóng đèn đến nguồn điện có điện trở là R=1W
Tìm công suất tối đa mà bộ bóng có thể tiêu thụ.
Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thường.
N
M
A
B
Bài 4: (4điểm)
	Dùng nguồn điện có hiệu điện thế không đổi
 U0 = 32V để thắp sáng một bộ bóng đèn
 cùng loại (2,5V-1,25W).Dây nối trong bộ đèn
 có điện trở không đáng kể. Dây nối từ bộ bóng đèn
 đến nguồn điện có điện trở là R=1W
Tìm công suất tối đa mà bộ bóng có thể tiêu thụ.
Tìm cách ghép bóng để chúng sáng bình thường.
Câu 5: (4 điểm)
 Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng bằng 2f (f là tiêu cự của thấu kính). Sau thấu kính đặt một gương phẳng 
(mặt phản xạ quay về phía thấu kính) vuông góc với trục chính tại tiêu điểm của thấu kính.
1.Vẽ ảnh của vật tạo bởi hệ (có giải thích).Nhận xét vị trí, chiều và độ lớn của ảnh.
 2. Giữ cố định thấu kính và gương. Cho vật sáng AB di chuyển dọc trục chính của thấu kính thì độ lớn và chiều của ảnh cho bởi hệ thay đổi như thế nào? Giải thích?
 3. Giữ vật và thấu kính cố định. Hỏi cần phải dịch gương dọc theo trục chính tới vị trí nào thì thu được ảnh qua hệ trùng hoàn toàn lên vật.
Câu
Nội Dung
Điểm
Câu 1
4điểm
1.Phân tích mạch: 
 A B 
 R2 R3
V
R1
Đ
R2
R3
M
N
 +
-
R0
+ Điện trở của đèn: 
+ Điện trở của nhánh chứa đèn: 
+ Điện trở của nhánh còn lại:
+ Điện trở tương đương toàn mạch:
+ Cường độ dòng điện trong mạch chính: 
+ Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch CD là : 
+ 
+
+
Vậy số chỉ của vôn kế là 2,4 V 
cực dương của vôn kế nối với điểm M
=> UD = UCD- UCM = 9-3,6 = 5,4V < 6 V
Vậy đèn sáng yếu hơn bình thường.
2.a. Thay đổi R0 đến khi công suất tiêu thụ trên R0 đạt giá trị cực đại.
+Công suất tiêu thụ trên R0 là P0: 
+ Dùng bất đẳng thức Côsi cho mẫu số ta thu được:
+ 
Vậy khi R0 = 6 thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị cực đại và P = 12 W
* b.Tính tỉ số công suất:
+ Công suất của đèn khi R0 = 2là P1 = I12. RD
+ Công suất của đèn sau khi điều chỉnh biến trở là P2 = 
+ Cường độ dòng điện trong mạch chính sau khi điều chỉnh biến trở là 
+ =>
+ Tỉ số công suất: 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 2
5điểm
 1) X¸c ®Þnh nhiÖt l­îng to¶ ra trªn d©y may xo:
Gäi I lµ c­êng ®é dßng ®iÖn trong thêi gian ®Çu th× c­êng ®é dßng ®iÖn trong thêi gian sau lµ 2I . Ta cã: .
NhiÖt l­îng to¶ ra ®­îc tÝnh theo :
V× c­êng ®é dßng ®iÖn thay ®æi đều theo thêi gian nªn c­êng ®é dßng ®iÖn trung b×nh lµ: 
 Do ®ã 
2) Gäi nhiÖt l­îng cÇn ®Ó ®un s«i l­îng n­íc lµ Q (kh«ng ®æi), thêi gian ®un s«i lµ t th×: 
. Víi lµ hÖ sè tû lÖ vµ lµ l­îng nhiÖt hao phÝ.
Víi th× 
Víi th× 
Tõ (1) vµ (2) ta tÝnh ®­îc .
Thay gi¸ trÞ cña vµo (1) ta ®­îc 
Theo . Thay sè 
L­îng n­íc cÇn ®un lµ: 1, 67kg.
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0.5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
1,0đ
0,5đ
0,75đ
Bài 4:
a)Gọi I là dòng điện qua R, công suất của bộ đèn là :
	P = U.I – RI2 = 32.I – I2 hay : I2 – 32I + P = 0 (0,5đ)
Hàm số trên có cực đại khi P = 256W
Vậy công suất lớn nhất của bộ đèn là Pmax = 256W (0,5đ)
b)Gọi m là số dãy đèn, n là số đèn trong một dãy:
 *Giải theo công suất :
Khi các đèn sáng bình thường : và I = m . (0,5đ)
Từ đó : U0 . I = RI2 + 1,25m.n Hay 32. 0,5m = 1 (0,5)2 = 1,25m.n
	64 = m + 5n ; m, n nguyên dương (1) (0,5đ)
Giải phương trình (1) ta có 12 nghiệm sau : (0,5đ)
n	 1	 2	 3	 4	 5	 6	 7	 8	 9 10 11	12
m 59	54	49	44	39	34	29	24	19 14 9	 4 
	*Giải theo phương trình thế :U0 =UAB + IR	
	với : UAB = 2,5n ; IR = 0,5m.1 = 0,5m
 Ta được phương trình (1) đã biết 64 = 5n + m
	*Giải theo phương trình dòng điện :
	 RAB = Và I = m.= 0,5m
 Mặt khác : I = 
 Hay : 0,5m = 64 = 5n + m 
Câu 4
2 điểm
A B
 M 
 N 
 C D
 N
C D
++
+Chùm electron hẹp tương đương với 
dòng điện I có cùng phương nhưng ngược 
chiều với chiều chuyển động của các electron 
( do electron mang điện tích âm).
+Áp dụng quy tắc bàn tay trái tại điểm N:
+lực từ F tác dụng lên dòng điện phải hướng lên 
( hướng vào phía lõm của quỹ đạo MN). 
Khi đó chiều dòng điện hướng ra từ điểm N. 
+Vậy chùm electron bay vào vùng có từ trường từ điểm N
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Câu 5
5 điểm
1. Vẽ hình 
A
B
A1
B1
A2
B2
A3
B3
F
F’
I
I’
R
O
L
G
* giải thích:
+ Từ B vẽ tia BI song song với trục chính cho tia khúc xạ qua IF’, tia phản xạ trên gương là F’B2 , tia này qua tiêu điểm của thấu kính cho tia khúc xạ song B3R song song trục chính
+ Từ B vẽ tia BF cho tia khúc xạ B2I’ song song trục chính( vuông góc với mặt gương), tia phản xạ trên gương ngược lại là I’B2 cho tia khúc xạ B3R
+ Vậy ảnh cho bởi hệ là A3B3 
* Nhận xét:
+ Ảnh A3B3 nằm sát thấu kính, ngược chiều với AB.
+ Vì tính chất đối xứng: ABF = A3B3F => A3B3 = AB
2. Khi AB di chuyển dọc theo trục chính tia BI là tia cố định nên tia ló khỏi hệ B3R là tia cố định. 
Do vậy ảnh A’B’ qua hệ có độ lớn không đổi, ngược chiều với AB và bằng AB.
3. AB và thấu kính cố định nên ảnh A1B1 cố định
+ ABF = A3B3F = OIF’=> OI = OB3 = A1B1 =>A1B1F’ = OIF’
=> OF’ = A1F’ = f => OA1 = OA = 2f
+ Để ảnh A’B’ qua hệ trùng hoàn toàn lên AB () thì ảnh A2B2 của A1B1 tạo bởi gương phải trùng hoàn toàn lên nhau. Điều này chỉ có thể xảy ra khi tại mặt gương.
+ Vậy gương phải dịch tới vị trí A1B1, cách thấu kính một khoảng bằng 2f.
1,0đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
Chú ý: 
 + Nếu thí sinh có cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa của ý đó.
 + Mỗi lỗi không có đơn vị trừ 0,25đ, tối đa trừ 1điểm cho toàn bài.
 + Làm phần sau thay số theo kết quả sai của phần trước mà cách giả đúng thì cho một nửa số điểm của ý đó.