Đề thi thử vào Lớp 10 THPT chuyên môn Vật lý - Năm học 2020-2021 - Trường THPT chuyên Biên Hòa (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi thử vào Lớp 10 THPT chuyên môn Vật lý - Năm học 2020-2021 - Trường THPT chuyên Biên Hòa (Có đáp án)

1. TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA KỲ THI THỬ VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN Năm học 2020-2021 (Đề thi gồm có 02 trang) Môn: Vật Lý - Đề: Chuyên Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1. (2 điểm) Một trung tâm thương mại có thang cuốn gồm 2 bên đi lên và đi xuống như hình bên. Khi thang cuốn đứng yên, người ta đếm được mỗi bên lên, xuống đều gồm N bậc thang. Khi thang cuốn hoạt động, tốc độ cuốn của thang là vo(bậc/giây) 1) Cho N=30 bậc và vo=1(bậc/giây). Khi thang cuốn đang hoạt động, một người chạy lên trên thang cuốn hướng lên với tốc độ 2(bậc/giây). Tính số bậc thang người này bước được cho đến khi đi hết thang. 2) Số bậc thang N và tốc độ cuốn vo là các giá trị chưa biết, được giữ không đổi. a) Khi thang cuốn đang hoạt động, một người chạy lên trên thang cuốn lên với vận tốc v, đếm được mình bước 24 bậc thì đi hết thang. Sau đó người này đi xuống trên thang cuốn xuống nhưng với vận tốc gấp đôi lúc trước thì khi đi hết thang, người này đếm được mình đã bước 30 bậc. Tính số bậc thang N của mỗi bên thang cuốn. b) Nếu người này thực hiện hành trình giống với hành trình ở ý 2a) nhưng hướng ngược lại, tức là : đi lên trên thang xuống với vận tốc v (giống với vận tốc v ở ý 2a) ; sau đó đi xuống trên thang lên với vận tốc 2v thì tổng số bậc thang người này bước được là bao nhiêu ? Câu 2. (1,5 điểm) 0 Một ấm đun nước bằng điện có khối lượng m0 = 750 g đang ở nhiệt độ t0 = 35 C. Đổ m1 = 2kg nước 0 ở nhiệt độ t1 vào ấm thì khi cân bằng nhiệt độ nước trong ấm là 20 C. Biết nhiệt dung riêng của ấm là c0 = 800 J/kg.K và của nước là c1 = 4200 J/kg.K . a) Cho rằng quá trình cân bằng nhiệt diễn ra rất nhanh nên không có sự tỏa nhiệt ra môi trường. Tìm t1. b) Sau khi đổ nước, người ta cắm điện vào ấm để đun sôi nước. Biết ấm có công suất P = 2000W. Khi đun được 5 phút thì nhiệt độ nước đạt được 800C. Sau đó, điện đột ngột bị ngắt trong 3 phút rồi có trở lại và ấm tiếp tục đun. Tính thời gian từ khi bắt đầu đun đến khi nước sôi. Biết rằng nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỉ lệ thuận với thời gian. Câu 3. (3 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ dưới đây. Các nguồn có hiệu điện thế U1 và U2 không đổi. Biết R2=2R1; R3=3R1. Khóa K và khóa O là các công tắc hai chân, có thể nối với chân 1 hoặc chân 2 của nó. - Lần thí nghiệm thứ nhất, công tắc K ở chân 1; công tắc O ở chân 2 thì thấy công suất tiêu thụ trên toàn mạch là 55W. - Lần thí nghiệm thứ hai, công tắc K ở chân 2; công tắc O ở chân 1 thì công suất tiêu thụ trên toàn mạch là 176W.
2. U a) Xác định tỉ số 2 U1 b) Xác định công suất tiêu thụ trên từng điện trở trong các lần thí nghiệm thứ hai. c) Lần thí nghiệm thứ ba, chốt K ở 1; chốt O ở 1. Xác định tổng công suất tiêu thụ trên ba điện trở. So sánh công suất đó với công suất trên các nguồn và giải thích. Câu 4. (2,5 điểm) Một mẫu vật phẩm sinh học là tập hợp của một số tế bào có kích thước rất nhỏ, do đó kích thước mẫu vật chỉ khoảng bằng 0,5(mm). Để nhìn rõ mẫu vật, người ta đặt mẫu vật trước một thấu kính hội tụ, khi đó coi mẫu vật là một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1=8(mm), A nằm trên trục chính cách thấu kính 8,5(mm). a) Xác định vị trí, chiều cao ảnh A1B1 của AB qua thấu kính L1. b) Để quan sát rõ mẫu vật hơn nữa, người ta đặt đằng sau thấu kính L1 thêm thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2=3(cm), chung trục chính với L1 và cách L1 một đoạn 16 cm. Xác định vị trí ảnh A2B2 của AB22 A1B1 qua thấu kính L2. Tỉ số: k = gọi là độ phóng đại của ảnh sau cùng, em hãy xác định k. AB c) Hệ hai thấu kính và cách tạo ảnh A1B1, A2B2 như trên là cấu tạo và hoạt động cơ bản của một kính hiển vi – một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt khi quan sát những vật rất nhỏ. Trong kính hiển vi, khoảng cách giữa hai thấu kính L1 và L2 không thay đổi được. Người quan sát khi dùng kính hiển vi đặt mắt sát sau thấu kính L2 và quan sát ảnh A2B2. Nếu người quan sát là người mắt tốt (không bị tật cận thị, lão thị ), để quan sát lâu mà không mỏi mắt, ảnh A2B2 phải ở rất xa. Em hãy xác định xem, muốn vậy, cần điều chỉnh để khoảng cách từ AB đến L1 bằng bao nhiêu? So sánh vị trí đặt AB lúc này và vị trí đặt AB lúc đầu, em có nhận xét gì về sự điều chỉnh này? Câu 5. (1 điểm) Một máy biến thế cũ bị mất nhãn nên không nhìn rõ số vòng dây của hai cuộn dây. Em hãy nêu phương án thực hành để xác định số vòng trên hai cuộn dây với các dụng cụ sau: - Một đoạn dây điện từ dài. - Một vôn kế (có thể chỉnh chế độ AC hoặc DC). - Một nguồn điện (có cả chế độ xoay chiều AC - Dây dẫn điện đủ dùng để nối mạch điện. và một chiều DC) với hiệu điện thế có thể thay đổi được. Bỏ qua điện trở của cuộn dây trong máy biến thế và các dây nối. Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của giám thị 1: Chữ ký của giám thị 2:
3. TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA KỲ THI THỬ VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN ĐÁP ÁN Năm học 2020-2021 (Đề thi gồm có 02 trang) Môn: Vật Lý - Đề: Chuyên Thời gian làm bài: 150 phút Câu Nội dung Điểm Câu 1 : (2 điểm) : Cơ học 1) N30 0,25 Thời gian để người đi hết thang là : t10=== (giây) 0,5 vv12o ++ điểm Số bậc thang người bước được là : v . t 2= . 1 0 =20(bậc) 0,25 2a) Khi đi lên, người có vận tốc v, số bậc bước được là 24 bậc nên: 0,75 N . v 24= (1) điểm vvo + 0,25 Khi đi xuống, người có vận tốc 2v, và vẫn đi cùng chiều cuốn của thang, số bậc N bước được là 30 bậc, nên: .2v 30= (2) v 2vo + 0,25 Chia 2 vế của (1) cho (2), ta được: v=1,5vo. Thay vào (1), ta tính được N=40 (bậc) 0,25 2b) Khi người đi ngược chiều cuốn của thang với tốc độ v thì thời gian người đi hết 0,75 N thang là t = . Do đó số bậc người bước được khi đi hết thang là : điểm vv− o N40 N.v.1,5v120=== (bậc) 1o 0,25 vv1,5vv−−ooo Tương tự, khi đi xuống trên thang lên, người có vận tốc 2v, số bậc bước được là: N40 N.2v.3v602o=== (bậc) 2vv3vv−−ooo 0,25 Vậy tổng số bậc người bước được là N1+N2=120+60=180 (bậc) 0,25 Câu 2 : (1,5 điểm) : Nhiệt học Nhiệt lượng do ấm tỏa ra: 0,25 Qtỏa = m0.c0.(t0 – 20)=0,75.800.15=9000(J) Nhiệt lượng do nước thu vào: 0,25 2a) Qthu = m1.c1 (20 – t1)=8400.(20-t1) 0,75 Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu 0,25 0 điểm 8400.(20-t1)= 9000 t1 = 18,9 C Gọi k (J/giây) là hệ số tỉ lệ của nhiệt lượng tỏa ra môi trường theo thời gian. Khi đun nước được 5 phút nước tăng nhiệt độ từ 20oC lên 80oC, ta có phương trình:
4. Qtỏa = Qhp + Qthu P.5.60 = k.5.60 + (2.4200 + 0,75.800).(80 – 20) 2b) Tính được k = 200 J/s 0,25 0,75 Cách 1: điểm Khi mất điện 3 phút, nhiệt độ của nước và ấm hạ xuống còn là t’. Ta có Qtỏa = Qhp (m0.c0 + m1.c1).(80 – t’) = k.t = 200.3.60 Tìm được t’ = 760C 0,25 Sau khi có điện thì đun tiếp trong thời gian t2: Qtỏa = Qhp + Qthu P.t2 = k.t2 + (m0.c0 + m1.c1).(100 – 76) Tính được t2 = 120 s = 2 phút Tổng thời gian đun: 5 +3+2 = 10 phút 0,25 Cách 2: Gọi tổng thời gian đun là t. Ta có Qtỏa=2000.(t-3.60)=Qthu+Qhp=(2.4200 + 0,75.800).(100 – 20)+200.t Tìm được t=phút 0,5 Câu 3 : (3 điểm) : Điện học 3a) * Lần thí nghiệm thứ nhất, công tắc K ở chân 1; công tắc O ở chân 2: Khi đó, 0,75 nguồn U1 được nối với mạch điện thành mạch kín, nguồn U2 không được nối với điểm mạch điện. Sơ đồ mạch điện là: (R2//R3)ntR1. Xác định điện trở tương đương của mạch: RR23 3.2 RRRR2,2RTÐ11111=+=+= RR3223++ Công suất tiêu thụ trên toàn mạch là: UU22 P55(W)=== 11 (1) 1 0,25 R2,2RTÐ11 * Lần thí nghiệm thứ hai, công tắc K ở chân 2; công tắc O ở chân 1: Khi đó, nguồn U2 được nối với mạch điện thành mạch kín, nguồn U1 không được nối với mạch điện. Sơ đồ mạch điện là: (R1//R3)ntR2. Xác định điện trở tương đương của mạch: RR13 3.1 RRRTÐ22111=+=+= 2R 2,75R R13++ R3 1 Công suất tiêu thụ trên toàn mạch là: UU22 0,25 P176(W)=== 22 (2) 2 R2,75RTÐ21 U1 0,25 Chia (1) cho (2) ta được: 1 = U22
5. 3b) U2 Từ (1), suy ra 1 =121(W) 0,75 R1 điểm Trong lần thí nghiệm thứ hai: U2.U4.U 2 0,25 IPIR.2R128(W)== ===211 2 machRmach21 2 2 R2,75.R7,5625RTÐ211 3 6U 36U2 .R I= I . =1 P = I2 R = 1 1 = 36(W) 0,25 1 mach4 11R R1 1 1 121.R 2 11 12U4U .3.R 2 II.PI== === R12(W) 111 2 0,25 3machR33 3 2 411R121.R11 3c) Lần thí nghiệm thứ ba, chốt K ở 1; chốt O ở 1, cả hai nguồn được nối vào mạch 1,5 điện. điểm Giả sử dòng điện chạy qua điện trở R1 và nguồn U1 là I1 hướng từ trái qua phải; dòng điện chạy qua điện trở R3 là I3 hướng từ trái qua phải; dòng điện chạy qua điện trở R2 và nguồn U2 là I2 hướng từ phải qua trái. Xét dòng điện tại nút ta có: I I213 I=+ (3) 0,25 Hiệu điện thế trên hai đầu R3 là: I.RUI=+ R 0,25 33111 0,25 I.RUIR33222 =− 3I.RUI31111 =+ R (4) 3I.R2.U2IR=− (5) 31121 Từ (3), (4), (5) 4U U 5U I = 1 ; I = 1 ; I = 1 0,25 3 11R 1 11R 2 11R 1 1 1 Công suất trên các điện trở là: 2 2 2 16U1 U1 25U1 P.3R48(W)31==2 ; I.R1(W)11==2 ; P.2R50W21==2 121R1 121R1 121R1 Tổng công suất tiêu thụ trên các điện trở là: 0,25 P=99W Giả sử chiều dòng điện như trên là đúng tức là dòng điện đi ra khỏi nguồn 2 và đi vào nguồn 1. Do đó, nguồn 2 tỏa năng lượng còn nguồn 1 thu năng lượng. 5U1 Công suất tỏa ra trên nguồn 2 là: Pnguon 2= I 2 .U 2 = .2U 1 = 110(W) 11R1 U1 Công suất thu vào trên nguồn 1 là : Pnguon1= I 1 .U 1 = .U 1 = 11(W) 11R1 0,25 Nhận xét: P=Pnguồn2 - Pnguồn1. Điều này là hợp lý.
6. Câu 4 : (2,5 điểm) : Quang học 4a) - Vẽ ảnh A B B1 1 I 0,75 điểm F’ A1 A F O1 - Vị trí ảnh A1B1: B1’ AB OA d Ta có ABO1 ∽ A1B1O = 1 = (1) AB OA d’ 11 11 OI AB OF' f Ta có O1IF’ ∽ A1B1F’ = = 1 = AB11 AB11 FA' 1 d’-f d f 1 1 1 Kết hợp 2 phương trình ta có = 1 = + (2) d’ df'− 1 f1 d d’ 0.25 Thay số: d =8,5 mm , f1 = 8 mm tính được d’=136mm 0.25 Chiều cao ảnh: Thay vào (1) tính được A1B1 = 8 mm 0.25 4b) 0,75 điểm - Vẽ ảnh A2B2: 111 ABd ' Chứng minh được: =− (3) và 222 = (4) 0.25 fdd222 ' ABd112 Thay số: f2 = 30 mm, d2 = 160 – 136 = 24 mm. Tính được d2’ = 120 mm 0.25 A22 B 40 0.25 Chiều cao A2B2 = 40 mm; độ phóng đại k= = = 80 AB 0,5 4c) A2B2 ở rất xa, tức là d2’ rất lớn, thay vào phương trình (3) suy ra d2=f2=30mm 0.25 1 điểm (HS có thể lập luận dựa vào chùm ló là chùm song song cũng đúng) Suy ra, khoảng cách từ A1B1 đến L1 là d1’=160-30=130mm 520 0,25 Thay vào phương trình (2) suy ra d1= (mm)=8,5246(mm) 61 Vị trí này cách vị trí cũ một khoảng: Δd=8,5246 – 8,5=0,0246(mm) 0,25 Khoảng cách này rất nhỏ, sự điều chỉnh này cần độ chính xác rất cao, người ta 0,25 gọi là “vi chỉnh”. Câu 5: (1 điểm) : Thực hành điện từ học Gọi số vòng dây hai cuộn là N1 và N2. Dùng sợi dây điện từ quấn quanh lõi sắt chung của máy biến thế, vừa quấn vừa đếm, tổng số vòng của cuộn dây mới này là No. 0,5 Đặt hiệu điện thế xoay chiều (AC) vào cuộn dây No; hai cuộn dây N1 và N2 để hở. Dùng vôn kế đo hiệu điện thế này ta được Uo.
7. Dùng vôn kế đo hiệu điện thế trên cuộn dây N1 đang để hở, vôn kế chỉ U1. Theo UNoo U1 công thức máy biến thế ta có: = NN.1o = UNU1 1 o 0,25 Dùng vôn kế đo hiệu điện thế trên cuộn dây N2 đang để hở, vôn kế chỉ U2. Theo UN U công thức máy biến thế ta có: oo= = NN. 2 2o 0,25 UNU22o Chú ý: HS làm cách khác, nếu đúng vẫn cho toàn bộ số điểm của câu đó. Hết