Đề thi tuyển sinh lớp 10 vào trường THPT chuyên Vật lí - Năm học 2022-2023 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi tuyển sinh lớp 10 vào trường THPT chuyên Vật lí - Năm học 2022-2023 (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 VÀO TRƯỜNG TỈNH QUẢNG NAM THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2022-2023 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm có 02 trang) Khóa thi ngày: 14-16/6/2022 Câu 1. (2,0 điểm) Một vận động viên đi xe đạp và một người đi bộ cùng khởi hành ở một địa điểm A, đi cùng chiều trên một đường tròn có chu vi C = 1,8 km. Tốc độ của vận động viên đi xe đạp là v 1 = 22,5 km/h, của người đi bộ là v2 = 4,5 km/h. Không kể lần gặp lúc khởi hành tại A, hãy xác định: a. Số lần người đi bộ gặp vận động viên khi người đi bộ đi được một vòng. b. Vị trí và thời gian kể từ lúc khởi hành họ gặp nhau lần thứ 2. Câu 2. (2,0 điểm) Để đúc một tượng nhỏ, người ta cho miếng hợp kim thiếc có khối lượng m = 150 g vào một cái khuôn đúc và đặt nó trên một bếp nung. Khi hợp kim bắt đầu nóng chảy người ta ghi lại sự phụ thuộc của nhiệt độ t vào thời gian  (bảng 1). Ngay sau khi toàn bộ hợp kim chuyển sang pha lỏng hoàn toàn (ở thời điểm  = 50 s) thì đưa khuôn đúc ra khỏi bếp. Giả sử công suất truyền nhiệt P cho khối hợp kim trong quá trình nung và công suất mất nhiệt Px của khối hợp kim trong suốt quá trình thí nghiệm không đổi; khuôn đúc có khối lượng không đáng kể và chịu nhiệt tốt. Nhiệt nóng chảy của hợp kim thiếc là  = 20 kJ/kg. Dựa vào kết quả đo (bảng 1) và đồ thị biểu diễn phụ thuộc của nhiệt độ t theo thời gian  (hình 1) đã được xử lí từ bảng 1, hãy xác định: a. nhiệt dung riêng của hợp kim thiếc và công suất P. b. khoảng thời gian T kể từ khi đưa khuôn đúc ra khỏi bếp đến khi hợp kim đông đặc hoàn toàn. Bảng 1 t 0C 238,0 238,2 237,7 238,3 238,1 240,4 243,2 246,1 248,0  (s) 0 8 15 27 35 42 45 48 50 t 0C 246,9 244,7 242,0 239,1 238,0 238,2 237,8 238,0  (s) 53 59 68 77 80 84 89 95 Hình 1 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc của nhiệt độ t0 C theo thời gian  (s).
2. Câu 3. (1,5 điểm) Cho mạch điện như hình 2. Biết: UAB = 6 V không đổi; R4 R1 = 8 Ω; R2 = R3 = 4 Ω; R4 = 6 Ω. Bỏ qua điện trở của ampe kế, R khoá K và dây dẫn. R1 C 2 a. Tính số chỉ của ampe kế trong cả hai trường hợp khi K mở, D khi K đóng. K A + - b. Thay khoá K bằng điện trở R5. Tính giá trị của R5 để cường A B R3 độ dòng điện qua điện trở R2 bằng không. Hình 2 Câu 4. (1,5 điểm) Cho mạch điện như hình 3. Biết: R1 = R2 = R3 = R, đèn Đ có điện trở R = kR với k là hằng số dương. R là một biến trở, với mọi R R đ x x 1 R Đ thì đèn luôn sáng, đặt giữa A và B hiệu điện thế U không đổi. Bỏ A + x qua điện trở các dây nối, coi điện trở của bóng đèn không phụ thuộc U C D vào nhiệt độ. B - - R2 R3 a. Điều chỉnh R x để công suất tiêu thụ trên đèn bằng 9W. Tìm công suất trên R2 theo k. b. Cho U = 16 V, R = 8 , k = 3. Xác định giá trị Rx để công suất Hình 3 trên Rx bằng 0,4 W. Câu 5. (2,0 điểm) Cho hai điểm M và N nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ. Một vật phẳng nhỏ AP có chiều cao h = 1 cm vuông góc với trục chính (với P nằm trên trục chính). Nếu đặt vật ở M thì thấu kính cho ảnh thật cao h1 = 4/3 cm. Nếu đặt vật ở N thì thấu kính cho ảnh thật cao h2 = 4 cm. a. Điểm M hay N ở gần thấu kính hơn? Vì sao? b. Nếu đặt vật AP tại I là trung điểm của MN thì thấu kính sẽ cho ảnh cao bao nhiêu? Câu 6. (1,0 điểm) Cho một thanh gỗ thẳng, dài, có thể quay quanh một trục lắp cố định trên một giá thí nghiệm; một thước đo chia tới milimet; một bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước); một bình hình trụ lớn đựng dầu hoả; một lọ nhỏ, rỗng; một lọ nhỏ chứa đầy cát có nút đậy kín; hai sợi dây bền, nhẹ. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của dầu hoả. HẾT Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN TỈNH QUẢNG NAM NĂM HỌC 2022 – 2023 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ HDC CHÍNH THỨC (Hướng dẫn chấm có 5 trang) CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM Câu 1 HDC câu 1 2 điểm C 1,8 Thời gian để người đi bộ đi hết một vòng là: t = 0,4 h 0,25 v2 4,5 Quãng đường vận động viên đi trong thời gian t: 0,25 1 a S = v1.t = 22,5.0,4 = 9 km (1 đ) Số vòng n vận động viên đi trong thời gian t: n = = 9/1,8 = 5 vòng 0,25 Số lần vận động viên gặp người đi bộ không kể lần gặp tại A. N = n – 1 = 4 lần 0,25 Thời gian vận động viên đi hết 2 vòng: t = 2C/v1 = 2.1,8/22,5 = 0,16 h 0,25 Khi vận động viên đi hết 2 vòng thì người đi bộ cách A: 0,25 1b S1b = v2.t = 4,5.0,16 = 0,72 km Gọi t’ là thời gian vận động viên gặp người đi bộ lần 2 kể từ khi đi ( 1 đ) ’ ’ ’ ’ ’ 0,25 vòng thứ 3: v1.t = s1b + v2.t  22,5.t = 0,72 + 4,5.t => t = 0,04 h Vị trí gặp nhau lần 2 cách A: d = 22,5. 0,04 = 0,9 km Thời gian lúc gặp nhau lần 2: T = t + t’ = 0,16 + 0,04 = 0,2 h 0,25 Câu 2 HDC câu 2 2 điểm - Theo đồ thị, sau 50 s, đưa khuôn ra khỏi bếp và sau đó hệ thống nguội đi do truyền nhiệt. Biết công suất mất nhiệt Px không đổi trong suốt quá trình thí nghiệm nên: Trong khoảng thời gian [0; 40]s với: 1=40 s m P P  (1) x 1 0,25 Trong khoảng thời gian [40; 50]s với: 2 = 10s cm t2 t1 P Px  2 (2) 0,25 0 0 (Với t2 = 248 C, t1 = 238 C) 2a (1) và (2): (1,5 đ)   0 c 2 . 500 J/kg. C 1 t2 t1 0,25 Trong khoảng thời gian [50; 80]s với: 3 = 30s 0,25 cm t2 t1 Px 3 m P 2 25W x 0,25 1 3 m  2  3 P 100W 0,25 1 3
4. m 2b T  3 0,25 Px (0,5 đ) T 150s 0,25 Câu 3 HDC câu 3 1,5 điểm + Khi K mở: Đọc đúng sơ đồ mạch điện [(R1 nt R2)//R4] nt R3 hoặc vẽ đúng sơ đồ mạch hình bên. R 0,25 (R + R )R 4 1 2 4 + D - R AB = + R3 = 8 (Ω) ; R A R1 C 2 R1 + R 2 + R 4 A R3 UAB 6 IA = = = 0,75 (A) . R AB 8 0,25 + Khi K đóng: Đọc đúng sơ đồ mạch điện: 3a. [(R2//R3) nt R4]//R1 hoặc vẽ đúng sơ đồ mạch hình bên. (1 đ) R3 R2 = R3 RDC = = 2 (  ); 2 R2 R 0,25 (R + R )R + 4 C - R = 4 DC 1 = 4 (Ω) . D AB R + R + R A A B 1 DC 4 R R3 1 R DC UDC = .UAB = 1,5 (V) . R 4 + R DC 0,25 U 1,5 I = I = DC = = 0,375 (A) . R3 A R3 4 b, Thay khoá K bởi R5. - Vẽ đúng hình vẽ R4 D R3 A B R + 2 - C 0,25 R1 R 5 3b Để I = 0 thì mạch cầu phải cân bằng : R2 (0,5 đ) R 4 R3 R1R3 8.4 16 = R5 = = = ; 5,33 (Ω) 0,25 R1 R5 R 4 6 3 Câu 4 HDC câu 4 1,5 điểm Giả sử chiều dòng điện qua Rx có chiều như hình vẽ 6. Từ sơ đồ mạch điện ta có: I U đ U 3 U1 U 2 4a I1 I 2 I x (1) 0,25 A + R Đ (1 đ) I I I 1 3 d x I Rx I U C 1 Dđ I Ix I B - 2 3 R2 R3
5. k 1 IđRđ+(Iđ+Ix)R=(I2+Ix)R+I2R=> (k+1)Iđ=2I2 => I Iđ (2) 2 2 0,25 Từ (1) và (2): 2 2 P kI R 2 2 P I kR d d (k 1) (k 1) d d 2 0,5 (k 1) P2 Pd .9(W) P I2R P I2R 4k 4k 2 2 2 4 d b) Khi k=3 theo ý 1=> I2=2Id (3) không phụ thuộc Rx Theo sơ đồ mạch điện hình 6 ta có: Uđ+U3=U => 4Iđ=2-Ix (4) 0,25 U2=Ux+U3 => I2R=IxRx+(Iđ +Ix)R (5) 4b Ix (R x 8) (0,5 đ) Từ (3) và (5) thay số ta có: Iđ= (6) 8 4 Từ (4) và (6) suy ra: Ix= R x 10 0,25 2 Ta lại có: Px=Ix Rx => Rx=10 Câu 5 HDC câu 5 2 điểm A C B D h F f O F' M' I' N' a, Vẽ được hình bên. h M I N 1 h A1 x 3 (khi đặt vật tại M và N) A' h 2 C1 C' 0,25 B1 B' - Theo hình vẽ: OA1 = M’A’ = h1 ; OB1 = N’B’ = h2 ; MA OA h h - Ta có: = 1 = 1 (1) MF OF MF f 5a hf 0,5 MF = (2) (1 đ) h1 NB OB h h Tương tự: = 1 = 2 (3) NF OF NF f hf NF = (4) 0,25 h2 - Theo bài ra, h2 > h1 nên từ (2) và (4) ta có: MF > NF, nghĩa là N ở gần TK hơn M. b. Ảnh của vật IC là I’C’ có độ cao là: OC1 = I’C’ = h3. IC OC h h - Ta có : = 1 = 3 (5) IF OF IF f hf 0,5 5b IF = (6) h (1 đ) 3 hf hf hf Từ (2), (4) và (6) ta có: + MF + NF = 2IF = 2 (7) 0,25 h1 h2 h3
6. 1 1 2 - Từ (7) ta có: + (8); thay số vào (8) ta tính được: h1 h2 h3 0,25 h3 = 2 (cm) Câu 6 HDC câu 6 1 điểm - Lắp thanh gỗ vào trục quay để thanh nằm ngang (như đòn bẩy) l’ l0 - Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào một vị trí ở đòn bên trái sao cho đòn bẩy cân bằng F nằm ngang. 0,25 Ta có: P0.l0 = P.l (1) P P0 - - Nhúng lọ đựng đầy cát ngập trong nước rồi tìm vị trí treo nó sao cho đòn bẩy cân bằng: P0. l0 = (P – FA). l’ (2) 0,25 Từ (1) và (2): FA = P(l’ – l)/l’ mà FA = dnước.V P l' l Suy ra: dnước = 0,25 V l' - Lặp lại thí nghiệm bằng cách thay nước bằng dầu hoả, tìm vị trí l’’ treo lọ cát để đòn bẩy cân bằng. P l'' l - Ta có: ddầu = V l'' (l'' l)l' 0,25 - Suy ra ddầu = dnước (l' l)l'' (l'' l)l' hay: Ddầu = Dnước (l' l)l'' 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.