Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT Chuyên năm 2020-2021 môn vật lý Sở GD Quảng Nam (có lời giải)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN TỈNH QUẢNG NAM NĂM HỌC 2020-2021 Môn thi : VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC
Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề thi có 02 trang)
Khóa thi ngày: 23-25/7/2020
Câu 1: (2 điểm)
Một xe mô tô, một xe gắn máy và một xe đạp xuất phát đồng B
thời tại 3 vị trí cách đều nhau trên một đường đua hình tròn và
chuyển động cùng chiều kim đồng hồ như Hình 1. Vận tốc của xe
đạp, xe gắn máy, xe mô tô lần lượt là v1 = 10 km/h, v2 = 20 km/h,
v3. Tùy thuộc vào vị trí xuất phát của các xe, hãy xác định các giá A C
trị v3 của xe mô tô để nó gặp xe đạp và xe gắn máy tại thời điểm
hai xe này gặp nhau lần đầu. Biết xe mô tô luôn chạy nhanh hơn Hình 1
xe gắn máy và không vượt quá 80 km/h.
Câu 2: (2 điểm)
Một bình đun chứa hỗn hợp nước với nước đá đang được đun nóng.
- Ở thời điểm t1 (nước đá ở bình đun T 0C
vừa tan hết, nước trong bình bắt đầu tăng T1=30
nhiệt độ), người ta bắt đầu ghi lại các kết
quả nhiệt độ nước trong bình theo thời gian. t(phút) T0=0 t1=0 t2=5 t3=63,7 t4=89,7 - Ở thời điểm t Hình 2
2, nhiệt độ nước trong
bình đun là T1. Người ta thêm vào bình đun một cục nước đá làm nước trong bình
đun bắt đầu nguội dần đến 00C, còn cục nước đá thì tăng nhiệt độ đến 00C và nóng chảy.
- Ở thời điểm t3 cục nước đá tan hết và nước trong bình bắt đầu tăng nhiệt độ.
- Ở thời điểm t4 thì nhiệt độ của nước trong bình là T1.
Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ T theo thời gian t như Hình 2. Cho
biết công suất nhiệt của bình đun là không đổi và chỉ cung cấp nhiệt lượng cho
nước và nước đá trong bình. Nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.độ, nướ 1 c
đá c2 = 2100J/kg.độ, nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 340000J/kg.
1. Viết phương trình trao đổi nhiệt trong các giai đoạn: từ t1 đến t2; từ t2 đến t3; từ t3 đến t4.
2. Tính nhiệt độ của cục nước đá ngay trước khi thả vào bình đun.
Câu 3: (2 điểm) R
Mạch điện như Hình 3, có các điện trở R và
2R, một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 2R
5,6 V và một ampe kế lý tưởng. Điện trở R = 2000 A U R Ω. R
1. Xác định số chỉ của ampe kế.
2. Thay ampe kế bởi vôn kế lý tưởng (có điện
trở rất lớn). Xác định số chỉ vôn kế. 2R Hình 3 Trang 1
Câu 4: (3 điểm)
Giữa hai điểm A, B có một điện trở R mắc nối tiếp với một nguồn điện có hiệu điện
thế không đổi U = 30 V. Có hai bóng đèn giống nhau Đ , Đ 1 2 và một bóng đèn Đ3
được mắc với nhau và nối vào giữa hai điểm A, B theo hai cách như Hình 4a và Hình 4b. R R A U A B U B Đ1 Đ3 Đ Đ 1 2 Đ Đ 3 2 Hình 4a Hình 4b
Trong cả hai cách mắc, các đèn đều sáng bình thường
1. Tính hiệu điện thế định mức của mỗi đèn?
2. Với một trong hai cách mắc trên, dòng điện qua mạch chính (qua nguồn) là
I = 2 A. Tính công suất định mức của các đèn.
Câu 5: (1 điểm)
Một vật sáng phẳng AB đặt trước một thấu kính phân kỳ (AB vuông góc với
trục chính, A nằm trên trục chính) cho ảnh A’B’ cao bằng một nửa vật AB, ảnh cách
vật 4 cm. Bằng hình vẽ, hãy xác định tiêu cự của thấu kính.
...................Hết....................
Họ và tên thí sinh:...................................................Số báo danh:...........................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN TẠO
NĂM HỌC 2020 – 2021 QUẢNG NAM
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ HDC CHÍNH THỨC CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM Câu 1 2 điểm Trang 2 1 B (2 điểm)
Gọi các điểm xuất phát của 3 xe là A, B, C,
chiều dài các quảng đường AB=BC=CA= L A C
Trường hợp 1: Xe đạp xuất phát ở C, xe máy ở B, mô tô ở A.
Thời gian kể từ lúc xuất phát đến lúc xe máy đuổi gặp xe đạp lần nhất L 0,25 t  v  v 2 1 Vị trí gặp nhau M: v L 1 CM  v t   L 1 0,25 v  v 2 1
Vậy hai xe gặp nhau lần nhất tại M trùng với A.
Để mô tô cùng gặp hai xe kia ở A có các trường hợp sau:
a. Trong thời gian t mô tô chuyển động một vòng (đi 3L) với vận tốc là 3L 3L v  
 3(v  v )  30km / h 0,25 3a 2 1 t L v  v 2 1
b. Trong thời gian t mô tô chuyển động hai vòng (đi 6L) với vận tốc là 6L 6L v  
 6(v  v )  60km / h 3b 2 1 0,125 t L v  v 2 1
Trường hợp mô tô chuyển động ba vòng trở lên vận tốc sẽ là: 90km/h; 120km/h…vượ 0,125
t quá tốc độ giới hạn là 80km/h
Trường hợp 2: Xe đạp xuất phát ở B, xe máy ở C, moto ở A.
Thời gian kể từ lúc xuất phát đến lúc xe máy đuổi gặp xe đạp lần nhất 2L 0,125 t  v  v 2 1 Vị trí gặp nhau N: v 2L 2 CN  v t   4L 2 v  v 0,125 2 1
Vậy hai xe gặp nhau lần nhất tại N trùng A: Xe máy chuyển động
quãng đường 4L, xe đạp chuyển động quãng đường 2L
Để môtô cùng gặp hai xe kia ở A có các trường hợp sau:
d. Trong thời gian t mô tô chuyển động một vòng (đi 3L) với vận tốc là 3L 3L 3 v  
 (v  v )  15km / h nhỏ hơn 20km/h 0,125 3d 2 1 t 2L 2 v  v 2 1
e. Trong thời gian t mô tô chuyển động hai vòng (đi 6L) với vận tốc là 6L 6L v  
 3(v  v )  30km / h 3e 2 1 0,125 t 2L v  v 2 1 Trang 3
f. Trong thời gian t mô tô chuyển động ba vòng (đi 9L) với vận tốc là 9L 9L v  
 4,5(v  v )  45km / h 3 f 2 1 0,125 t 2L v  v 2 1
g. Trong thời gian t mô tô chuyển động 4 vòng (đi 12L) với vận tốc là 12L 12L v  
 6(v  v )  60km / h 3 f 2 1 0,125 t 2L v  v 2 1
h. Trong thời gian t mô tô chuyển động 5 vòng (đi 15L) với vận tốc là 15L 15L v  
 7,5(v  v )  75km / h 3h 2 1 0,125 t 2L v  v 2 1
Trường hợp mô tô chuyển động 6 vòng trở lên vận tốc sẽ là: 90km/h;
105km/h…vượt quá tốc độ giới hạn là 80km/h 0,125
Vậy các vận tốc có thể của mô tô là: 30km/h, 45km/h, 60km/h, 75km/h
Các vị trí xuất phát khác đều thuộc vào 2 trường hợp trên Câu 2 2 điểm (2 điểm)
Gọi P là công suất nhiệt của bình đun, M là khối lượng của hỗn
hợp nước và nước đá có trong bình ban đầu, m là khối lượng cục nước đá cho vào bình đun
Trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 nước trong bình đun nhận 0,5
nhiệt lượng từ ấm đun nóng lên từ T0 = 00C đến T1 = 300C. Phương trình cân bằng nhiệt
P(t  t )  c M (T  T ) (1) 2 1 1 1 0
Tại thời điểm t2 bỏ cục nước đá vào bình đun, sau đó nước đá
nhận nhiệt lượng từ nước trong bình đun để tăng nhiệt độ từ T0C (T<0)
đến 00C và nóng chảy hết, nước trong bình hạ nhiệt độ đến 0. Phương
trình cân bằng nhiệt cho khoảng thời gian từ t2 đến t3 0,5
P(t  t )  c M (T T )  c m(T T )  m  (2) 3 2 1 1 0 2 0
Hoặc P(t  t )  c m(T T )  m  3 1 2 0
Trong khoảng thời gian từ t3 đến t4 nước trong bình đun nhận
nhiệt lượng từ ấm đun nóng lên từ T0 = 00C đến T1 = 300C. Phương trình cân bằng nhiệt 0,5
P(t  t )  c (M  m)(T  T ) (3) 4 3 1 1 0
Giải các phương trình (1), (2), (3) ta được:  c t T 1 3 1 T  
. Thay số: được T ≈ - 200C 0,5 c
c (t  t  t ) 2 2 4 3 2 Câu 3 2 điểm 1
Điện trở tương đương của mạch điện (1,25 2 . R R 2 . R R 7R 0,5 điểm) R    R  m 2R  R 2R  R 3
Cường độ dòng điện trong mạch chính U U 3U 3.5, 6 I    
 0,0012A  1,2mA 0,5 R 7 7R 7.2000 m R 3 Trang 4
Cường độ dòng điện qua Ampe kế 2R I. 0,25 3 I I    0,4mA A 2R 3 2
Thay Vôn kế vào vị trí Ampe kế (0,75
Điện trở tương đương của mạch điện điể 0,25 m) 2 . R R 8R R  R   R  m 2R  R 3 Cường độ U 3U
dòng điện trong mạch: I   0,25 R 8R m 3U 3     U I.R R U 2,1V 0,25 V 8R 8 Câu 4 3 điểm 1
Gọi hiệu điện thế định mức, dòng điện định mức, công suất định mức,
(2 điểm) điện trở của các đèn lần lượt là: U1, I1, P1, R1; U2, I2, P2, R2; U3, I3, P3, R3 0,25
Với hai cách mắc các đèn đề sáng bình thường: Ta có: U3=2U1=2U2, I3=2I1=2I2 . Suy ra R3=R2=R1 đặt R3=R2=R1=R0 0,25
Với cách mắc thứ nhất - Hình 4a:
Điện trở tương đương của bộ đèn là:
(R  R )R 2R 0,25 1 2 3 0 R   d1
R  R  R 3 1 2 3
Dòng điện qua mạch chính: U I
 I  I  3I  (1) 1 m 3 1 1 0,25 2 R  R0 3 Với cách mắc thứ hai:
Điện trở tương đương của bộ đèn là: R .R 3R 0,25 1 2 0 R  R   d 2 3 R  R 2 1 2
Dòng điện qua mạch chính: U I
 I  I  I  2I  (2) 0,25 1 m 3 1 2 1 3 R  R0 2
So sánh (1) và (2) ta được R=R0 0,125
Từ cách mắc thứ nhất ta có: U 2R U 2 0 U  R   U  12V 0,25 AB d1 R 3 2R0 5 1 m  R 3
Vậy hiệu điện thế định mức của các đèn là: 0,125
U  2U  2U  U
12V ,U  U  6V 3 1 2 AB 1 2 Trang 5 2
Với cách mắc thứ nhất, dòng điện qua mạch chính là Im1=2A (1 điểm) 2R U
 I .2R  I R  I AB 1 3 1 m 3 0,25 I I 2 3 1 m I  I    A 1 2 2 3 3
Công suất định mức của các đèn là: 2 4 0,25
P  P  U I  6.
 4W , P  U I  12. 16W 1 2 1 1 3 3 3 3 3
Với cách mắc thứ hai, dòng điện qua mạch chính là Im1=2A I I 0,25 3 m2 I  I   1A 1 2 2 2
Công suất định mức của các đèn là: 0,25
P  P  U I  6.1  6W , P  U I  12.2  24W 1 2 1 1 3 3 3 Câu 5 1 điểm B I B’ 0,5 A s A’ O OA ' A ' B ' F ' A ' 1    nên F’ trùng A OA AB OF' 2 0,25 OA  4 1   OA  8cm OA 2 0,25
Tiêu cự của thấu kính có độ lớn bằng chiều dài OA bằng 8cm.
Thí sinh có thể giải bằng cách khác đáp án nhưng có kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
Thí sinh không ghi đơn vị hoặc ghi sai đơn vị ở kết quả cần trả lời theo yêu cầu của đề bài
thì trừ 1/2 số điểm tương ứng với điểm của kết quả đó. Trang 6