SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm 5 câu, trong 1 trang)
KÌ THI VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN LAM SƠN
Năm học 2011-2012
Môn thi: Vật lý
(Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lý)
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi)
Ngày thi: 19/06/2011
Câu 1 (1,5 điểm):
Một chiếc ca nô chạy đi chạy lại nhiều lần trên quãng sông thẳng nhất định, người lái ca nô nhận thấy: để đi hết
quãng sông, những hôm nước sông chảy thì thời gian ca nô khi xuôi dòng ít hơn thời gian những hôm nước sông
đứng yên là 9 phút, khi ngược dòng thì mất nhiều thời gian hơn và để đi hết quãng sông phải mất một khoảng thời
gian là 1h24 phút. Tính thời gian ca nô chạy hết quãng sông những hôm nước sông yên lặng. Coi tốc độ dòng nước
những hôm nước sông chảy đối với bờ là không đổi và công suất ca nô luôn luôn ổn định.
Câu 2 (1,5 điểm):
Một ấm điện bằng nhôm trên vỏ có ghi 220V-1000W, khối lượng ấm là m
1
= 0,5kg, được mắc vào nguồn có
hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước có nhiệt độ ban đầu 20
0
C. Hiệu suất của ấm điện là 80%. Biết nhiệt dung
riêng của nhôm và nước lần lượt là c
1
= 880J/kgđộ, c
2
= 4200J/kgđộ; khối lượng riêng của nước là D =10
3
kg/m
3

vẫn sáng bình
thường thì phải di chuyển con chạy C về phía nào? một đoạn dài là bao nhiêu ?
Câu 4 (1,5 điểm):
Hãy trả lời các câu hỏi sau:
1.Vì sao máy biến thế chỉ sử dụng dòng điện xoay chiều mà không sử dụng dòng điện nguồn pin hay acqui ?
2.Tăng điện áp (hiệu điện thế) từ 220V lên 22kV trước khi truyền tải điện đi xa thì có lợi gì ?
3.Cực từ Bắc và cực từ Nam của Trái đất nằm ở sát vị trí địa lí nào? Lấy căn cứ nào để chứng tỏ các khẳng định
trên là đúng?
Câu 5 (2,5 điểm):
Thấu kính hội tụ có tiêu cự f, một điểm sáng S nằm cách thấu kính một khoảng d qua thấu kính cho ảnh thật S’
cách thấu kính một khoảng d’. Giữa d, d’, f có công thức liên hệ
1 1 1
f d d
= +
′
1. Chứng minh công thức trên.
2. Đặt điểm sáng S trên trục chính ∆ của thấu kính hội tụ, một màn chắn M
vuông góc với ∆; điểm sáng S và màn M luôn cố định và cách nhau một
khoảng L = 45cm. Thấu kính có tiêu cự f = 20cm và có bán kính đường rìa
r = OP = OQ = 4cm (O là quang tâm, P, Q là các điểm mép thấu kính),
thấu kính có thể di chuyển trong khoảng từ S đến màn ( hình vẽ 2)
a) Ban đầu thấu kính cách S một khoảng d = 20cm, trên màn M quan sát
được một vết sáng tròn do chùm ló tạo ra. Tính bán kính vết sáng.
b) Dịch chuyển thấu kính lại gần màn M sao cho ∆ luôn luôn là trục chính của thấu kính thì kích thước vết sáng
tròn thay đổi, người ta tìm được một vị trí thấu kính cho kích thước vết sáng trên màn là nhỏ nhất. Hãy xác định vị
trí đó của thấu kính và bán kính của vết sáng nhỏ nhất tương ứng trên màn.
HẾT
Họ và tên thí sinh………………………………………SBD………….
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA

Thời gian ca nô chạy hết quãng sông khi xuôi dòng t
x
=
S
v u+

Thời gian ca nô chạy hết quãng sông khi ngược dòng t
n
=
S
v u−
= 1h24phút=
7
5
(1)
• Theo bài ra ta có: t – t
x
= 9 phút =
3
20
h
⇔
S
v
-
S
v u+
=
3
20

• Với x=4/3 ⇒ v/u = 4/3 hay u = 3v/4 thay vào (2) ,biến đổi ⇒ S/v =
7
20
h
= 21 phút
Đây cũng chính là thời gian ca nô chạy hết quãng sông khi nước sông đứng yên
Cả 2 nghiệm đều được chấp nhận
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 2
(1,5 đ)
• Nhiệt lượng mà ấm và nước nhận được khi đun sôi nước (phần năng lượng có ích)
là: Q = (c
1
m
1
+ c
2
m
2
).(t
2
–t
1
)
• Thay số Q = (0,5.880 + 2.4200).(100-20) = 707200(J)

0,25 đ
0,25 đ
Câu 3 a) Tính điện trở toàn phần của biến trở PQ (0,5điểm)
(3,0 đ)
• Áp dụng công thức R
PQ
= ρ
S
l
, trong đó l là chiều dài, S là thiết diện dây
• Thay số: R
PQ
= 2.10
-5
.
6
0,90
0,1.10
−
⇒
0,25đ
0,25đ
b) Xác định U đ3 và P đ3 (1,25điểm)
• Do A nối với cực dương, B nối với
cực âm của nguồn nên các dòng điện I
1
và I
2
qua các đèn Đ
1

⇒ I
3
= I
1
– I
2
⇒ I
3
= 1 – 0,5 = 0,5A,
tại C thì I
4
+ I
3
= I
5
⇒ I
5
= I
4
+ 0,5 . Ngoài ra do điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài
nên dễ dàng thấy rằng R
PC
= R
4
= 120Ω; R
CQ
= R
5
= 60Ω
• Ta có :U

4.
R
4
= 40V, mà U
1
+ U
3
= U
4
⇒ Uđ3

= U
3
= U
4
– U
1
= 40 – 30 = 10V;
• Pđ3 = I
3
.U
3
= 0,5.10 = 5W. Vậy các giá trị định mức của Đ
3
:
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ

5
= I
4
+ 0,5
(1)
• Vì MC
’
có điện trở bằng không nên
I
4
= U
1
/x = 30/x
(2)
I
5
= U
2
/(180 – x) = 60/(180 – x)
(3)
• Thay (2) và (3) vào (1), ta được

30 1 60
2 180x x
+ =
−
giải phương trình này , ta có x
2
= 3.60
2

R
PQ
= 180Ω
U
3
= 10V; P
3
= 5W
CC
’
≈ 8cm
ứng ở cuộn dây thứ cấp (máy biến thế không hoạt động)
2. • Sự hao phí năng lượng do toả nhiệt trên đường dây tải điện là P
hp
= RP
2
/U
2
•Nếu tăng điện áp từ U
1
= 220V lên U
2
= 22kV, nghĩa là tăng lên 100 lần. Theo
công thức trên, tổn thất điện năng trên đường truyền giảm đi được 100
2
= 10
4
lần.
3. • Cực từ Nam của Trái đất nằm ở cực Bắc địa lí, và ngược lại cực từ Bắc nằm ở
cực Nam địa lí.

OH
’
⇒
' '
S H OH
SH OH
=

(1)
∆OF
’
I ∼ ∆H
’
F
’
S
’
⇒
' ' ' '
'
S H F H
IO F O
=

(2)
Các vế trái của (1) và (2) bằng nhau ⇒
'
OH
OH
=

nên S nằm ngay trên tiêu điểm F của
thấu kính, qua thấu kính ta được
chùm ló song song.
• Vết sáng tròn trên màn M do chùm
ló tạo thành, độ lớn bán kính vết sáng
được giới hạn bởi các tia đi qua mép
thấu kính (hình vẽ). Vì chùm ló song
song nên R = r = 4cm
b) Khi thấu kính di chuyển sao cho kích thước vết sáng nhỏ nhất (1,25 điểm)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
x
’
•
•
S
H
S
’
H
’
F
’
O
I
h
h
’
f

′
=
′
Hay thay bằng ký hiệu:
1
r z d d L L d
r d d d
′ ′
+ − −
= = = −
′ ′ ′
(1)
Ở đây r , L là các đại lượng không đổi; d , d
’
là các biến số ⇒ r
’
min
⇔
min
r
r
′
 
 ÷
 
• Để khảo sát ta đặt y = r
’
/ r ; d = x (x > f = 20cm) ; thay d
’
=

 ÷
 
Để ý biểu thức trên là tổng của 2 số mà tích của nó là 1 số không đổi (bằng 45/20)
nên tổng này bé nhất khi 2 số này bằng nhau (dấu hiệu cô si)
Vậy y
min
⇔
45
20
x
x
=
⇒ x
2
= 900 ⇒ x = 30cm. Vậy TK cách S đoạn d = 30cm
• y
min
= 1,5 + 1,5 – 2,25 = 0,75 = r
’
/ r ⇒ r
’
min
= 3cm
Vậy: bán kính nhỏ nhất của vết sáng đạt được trên màn là 3cm
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Hết