Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên Nguyễn Trãi môn Vật lí - Năm học 2015-2016 (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
HẢI DƯƠNG
KÌ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN
NGUYỄN TRÃI NĂM HỌC 2015 - 2016
Môn thi: VẬT LÍ
Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm : 02 trang
Câu 1 (2,0 điểm).
 Người ta kéo một vật hình trụ đặc, đồng chất khối lượng m từ dưới đáy hồ nước lên như hình vẽ 1. Vận tốc của vật trong quá trình kéo không đổi v=0,2m/s. Trong 50 giây tính từ lúc bắt đầu kéo công suất của lực kéo bằng 7000W, trong 10 giây tiếp theo công suất của lực kéo tăng từ 7000W đến 8000W, sau đó công suất của lực kéo không đổi bằng 8000W. 
Biết trọng lượng riêng của nước là d0=10000 N/m3, bỏ qua mọi ma sát, khối lượng ròng rọc và lực cản của nước. Coi độ sâu của nước trong hồ không thay đổi trong quá trình kéo vật. Hãy tính:
a. Khối lượng m và khối lượng riêng của vật.
b. Áp lực do cột nước tác dụng lên mặt trên của vật.
Câu 2 (2,0 điểm). 
 Hai bình nhiệt lượng kế A và B, bình A chứa lượng nước có khối lượng là m1 và một quả cầu kim loại khối lượng m3 ở nhiệt độ 1000C, bình B chứa lượng nước có khối lượng là m2 ở nhiệt độ 200C. Nếu lấy quả cầu từ bình A thả vào bình B, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình B là t1=250C. Sau đó lấy quả cầu từ bình B thả trở lại bình A, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình A là t2=900C. Cho rằng chỉ có nước trong các bình và quả cầu trao đổi nhiệt cho nhau.
a. Lấy quả cầu từ bình A thả vào bình B lần thứ hai, khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước trong bình B là bao nhiêu?
b. Sau khi thả quả cầu từ bình A vào bình B lần 2, đổ cả nước trong bình B và quả cầu vào bình A thì nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu?
Câu 3 (1,5 điểm). 
 Cho mạch điện như hình vẽ 2. Biết R1=12Ω, R2=9Ω, R3 là một biến trở, R4=6Ω. Đặt vào A,B một hiệu điện thế không đổi U=24V. Cho điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể.
a. Cho R3=6 Ω. Tìm số chỉ ampe kế.
b. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn. 
 - Tìm R3 để số chỉ của vôn kế là 16V.
 - Nếu cho R3 giảm thì số chỉ của vôn kế thay đổi như thế nào. 
Câu 4 (2,5 điểm). 
 Cho mạch điện như hình vẽ 3. Đặt vào hai điểm A,B một hiệu điện thế không đổi U=6V. Các điện trở R1=1,5Ω, R2=3Ω, bóng điện có điện trở R3=3Ω. RCD là một biến trở con chạy. Coi điện trở bóng điện không thay đổi theo nhiệt độ, điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể.
a. Khóa K đóng, dịch chuyển con chạy đến khi M trùng C thì đèn sáng bình thường. Xác định số chỉ ampe kế, hiệu điện thế và công suất định mức của đèn.
b. Khóa K mở, dịch chuyển con chạy M đến vị trí sao cho RCM=1Ω thì cường độ dòng điện qua đèn là . Tìm điện trở của biến trở. 
c. Thay đổi biến trở ở trên bằng một biến trở khác có điện trở 16 Ω. Đóng khóa K. Xác định vị trí con chạy M để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị lớn nhất.
Câu 5 (2,0 điểm). 
 Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f, A nằm trên trục chính cách thấu kính đoạn d1 ta được ảnh A1B1 cao bằng nửa vật. Dịch chuyển vật dọc theo trục chính lại gần thấu kính một đoạn 20 cm ta thấy ảnh A2B2 là ảnh thật và cách A1B1 một đoạn 10 cm. 
a. Tính f và d1.
b. Giữ vật AB cố định, di chuyển thấu kính lại gần vật từ vị trí cách vật đoạn d1 đến vị trí cách vật đoạn 0,5d1. Tính quãng đường ảnh di chuyển.
------------------Hết----------------------
Họ và tên thí sinh:Số báo danh:.
Chữ kí giám thị 1:Chữ kí giám thị 2:..
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM THI TUYỂN SINH LỚP 10
THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI
NĂM HỌC 2015 - 2016
Môn thi: VẬT LÍ
Hướng dẫn chẫm gồm : 04 trang
Câu
Nội dung đáp án
Điểm
1
(2điểm)
a. 
Vật chuyển động qua 3 giai đoạn: 
Giai đoạn 1: Vật chuyển động hoàn toàn trong nước 
Giai đoạn 2: Vật đang chuyển động từ trong nước ra ngoài không khí 
Giai đoạn 3: Vật chuyển động hoàn toàn trong không khí
Công suất của lực kéo là: P =
Giai đoạn 1: Vật chuyển động hoàn toàn trong nước
Lực kéo tác dụng lên vật: 
Giai đoạn 3: Vật chuyển động hoàn toàn trong không khí, lực kéo vật là 
Trong lượng của vật P=F’=40000N
Khối lượng của vật: m=P/10=40000/10=4000kg
 Lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật: FA=P-F=40000-35000=5000N
Thể tích của vật: V=FA/d0=5000/10000=0,5m3.
Khối lượng riêng của vật là: 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b. Khoảng cách từ mặt thoáng đến mặt trên của vật khi vật ở đáy hồ: h=v.t1=0,2.50=10m 
Áp suất của nước tác dụng lên mặt trên của vật: p=d0h=10000.10=100000Pa
Giai đoạn 2: Vật đang chuyển động từ trong nước ra ngoài không khí 
Độ cao của vật: h’=v.t2=0,2.10=2m
Diện tích mặt trên của vật: 
Áp lực: FL=p.S=100000.0,25=25000N
0,25
0,25
0,25
2
(2,0điểm)
a. Gọi nhiệt dung riêng của nước và quả cầu lần lượt là c1, c2
Khi thả quả cầu từ bình A vào bình B lần 1: 
m3c2(100-25)=m2c1(25-20) → 15 m3c2=m2c1 (1)
Thả quả cầu từ bình B vào bình A: 
m3c2(90-25)=m1c1(100-90) → 6,5 m3c2=m1c1 (2)
Thả quả cầu từ bình A vào bình B lần 2: m3c2(90-t)=m2c1(t-25) (3)
Thay (1) và0 (3): 90-t=15(t-25) → t=29,06250C
0,25
0,25
0,25
0,25
b. Ta có phương trình cân bằng nhiệt: (m1c1+m3c2)(100-t’) = m2c1(t’-20) (4)
Từ (1), (2), (4) ta có: 7,5(100-t’)=15(t’-20) → t ≈ 46,670C
0,5
0,5
3
(1,5điểm)
a.
 R234=R2+R34=9+3=12Ω
U34=I2R34=2.3=6V
Ia=I1+I3=2+1=3A
0,25
0,25
b. 
+ Tìm R3 để số chỉ vôn kế là 16V 
Gọi R3=x (Ω)
U1=U-Uv=24-16=8V
→ → 
Uv=U3+U4=I3R3+I4R4= 
→10x+84=144 →x=6Ω
+ Khi R3 giảm thì điện trở mạch giảm 
→I=I4=U/Rtd tăng →U4=IR4 tăng 
→U2=U-U4 giảm →I2=U2/R2 giảm → I1=I-I2 tăng 
→U1=I1R1 tăng →Uv=U-U1 giảm
Vậy số chỉ vôn kế giảm khi R3 giảm.
0,25
0,25
0,25
0,25
4
(2,5điểm)
a. 
Khi k đóng, di chuyển con chạy M trùng C. Mạch gồm (R2//R3)ntR1
Rtd=
Cường độ dòng điện trong mạch chính:
I=
U3=IR23=2.1,5=3V →Uđm=U3=3V
Công suất định mức của đèn: Pđm=
Số chỉ ampe kế 
0,25
0,25
0,25
0,25
b. Khi k mở mạch như hình vẽ: 
Đặt RMD=x
=
RCD=x+RCM=1+3=4Ω
0,25
0,25
0,25
c. 
Đặt điện trở đoạn mạch AM là y (y>0)
Điện trở đoạn mạch AN là: 
Điện trở đoạn mạch AB là: 
Cường độ dòng điện trong mạch chính là: 
Ta có: 
Công suất tỏa nhiệt trên biến trở : 
Để công suất trên biến trở đạt giá trị lớn nhất thì đạt giá trị nhỏ nhất
Mà: 
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi 
Mà: = 4Ω
RCM+RMD = 16Ω
→RCM=RMD = 8Ω
→Khi con chạy M ở chính giữa biến trở thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị cực đại.
0,25
0,25
0.25
5
(2,0điểm)
a. Chứng minh công thức:
Gọi d=BO, f=OF, OB = d’
Khi AB cho ảnh thật A1B1: 
Khi AB cho ảnh thật A2B2: 
Dịch chuyển vật lại gần thấu kính một đoạn 20 cm ta được ảnh thật A2B2 dịch ra xa 10 cm
d2=d1-20=3f-20, d2’=d1’+10=1,5f+10
tượng tự như phần trên ta có: 
Khoảng cách từ AB đến thấu kính lúc đầu: d1=60cm
0,25
0,25
0,25
0,25
b. 
Dịch chuyển Thấu kính từ vị trí cách vật d1=60 cm đến vị trí cách vật d2=d1/2=30 cm thì ảnh luôn là thật
Ta có : 
Khoảng cách từ vật đến ảnh: l=d+d’=→d2-ld+lf=0 phương trình này có nghiệm → xảy ra khi d=lmin/2=2f=40cm
Vậy d giảm từ 60cm đến 40cm thì l giảm, d giảm từ 40 đến 30 cm thì l tăng
Khi d=60cm thì l=
Khi d=40cm thì l=
Khi d=30cm thì l=
Vậy quãng đường ảnh đi là: s=(90-80)+(90-80)=20cm
0,25
0,25
0,25
0,25
Chú ý: - Sai hoặc thiếu đơn vị trừ 0,25 điểm. Chỉ trừ 1 lần cho cả bài.
 - Học sinh làm theo cách khác mà đúng thì vẫn cho điểm tối đa.