Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên môn Vật lí - Năm học 2022-2023

Nội dung text: Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên môn Vật lí - Năm học 2022-2023

1. SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2022 – 2023 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ ĐỀ CHÍNH THỨC Dành cho thí sinh thi vào lớp chuyên Vật lí (Đề thi có 02 trang) Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian giao đề Câu 1 (2,0 điểm). 1. Hai vật (1) và (2) chuyển động thẳng đều với vận v tốc v = 1 trên hai đường thẳng tạo với nhau một góc 2 3 = 300 và đang hướng về phía giao điểm O như hình vẽ . Tại thời điểm khoảng cách giữa hai vật đạt giá trị nhỏ nhất thì vật (1) cách giao điểm một đoạn d = 30 3 m. Hỏi khi 1 đó vật (2) cách giao điểm một đoạn bằng bao nhiêu? 2. Một thùng hình trụ đặt thẳng đứng, chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm. Người ta thả một vật bằng nhôm có dạng hình lập phương, cạnh bằng 20cm vào thùng. Buộc một sợi dây mảnh nhẹ vào tâm mặt trên của vật. Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng nước thì phải kéo sợi dây một 3 3 lực 120N. Biết trọng lượng riêng của nước, nhôm lần lượt là d1 =1000 N / m , d2 = 27000 N / m ; diện tích đáy trong của thùng gấp hai lần diện tích một mặt của vật. a. Vật bằng nhôm là rỗng hay đặc? Tại sao? b. Tìm chiều cao của mực nước trong thùng sau khi thả vật. c. Tính công để kéo chậm vật từ đáy thùng lên trên theo phương thẳng đứng cho đến khi vật ra khỏi mặt nước. Câu 2 (1,75 điểm). Trộn m (kg) nước và m (kg) chất lỏng X thành một hỗn hợp lỏng có nhiệt độ 200C đựng trong một bình cách nhiệt. Cho một luồng hơi nước ở 1000C đi vào bình thì thấy nhiệt độ của hỗn hợp lỏng tăng liên tục. Khi nhiệt độ hỗn hợp bằng 750C thì khối lượng chất lỏng trong bình tăng thêm 9% so với khối lượng ban đầu. Giả thiết tốc độ của dòng hơi là nhỏ để hỗn hợp luôn ở trạng thái cân bằng nhiệt tại mọi thời điểm; bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường và nhiệt dung của bình; bình đủ lớn để hơi nước có thể ngưng tụ và chất lỏng X có thể sôi. a. Tính nhiệt dung riêng của chất lỏng X. b. Tiếp tục cho luồng hơi nước nói trên vào bình thì nhiệt độ của hỗn hợp tăng và giữ không đổi ở 800C trong một khoảng thời gian, sau đó nhiệt độ của hỗn hợp lại tăng trở lại. Khi nhiệt độ bắt đầu tăng trở lại thì khối lượng của hỗn hợp lỏng chỉ còn 85% so với khối lượng lúc ban đầu. Cho nhiệt dung riêng của nước là c=4200 J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,2.106 J/kg.K. Tìm nhiệt hóa hơi của chất lỏng có trong hỗn hợp. Câu 3 (2,25 điểm). Một dây dẫn đồng chất tiết diện đều có điện trở 72, được uốn thành hình tròn tâm O để làm biến trở. Mắc biến trở này với một bóng đèn Đ1 có ghi 6V-1,5W và bóng đèn Đ2 có ghi 3V-0,5W theo sơ đồ như hình vẽ. Điểm B đối xứng với A qua O; A và B là hai điểm cố định. Con chạy C có thể dich chuyển trên đường tròn. Đặt vào hai điểm O, A hiệu điện thế không đổi U=9V. Giả thiết điện trở các dây
2. nối không đáng kể và nhiệt độ không làm ảnh hưởng đến các điện trở và bóng đèn trong mạch. a. Gọi x là điện trở của dây cung AC. Tìm điện trở tương đương của mạch theo x. b. Có thể tìm được vị trí của C để bóng đèn Đ2 sáng bình thường không? Tại sao? c. Khi di chuyển con chạy C từ B đến A theo chiều quay của kim đồng hồ thì độ sáng của đèn Đ1 thay đổi như thế nào? Câu 4 (2,0 điểm). Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Gọi F và F’ là hai tiêu điểm của thấu kính. Một điểm sáng S cách F một đoạn 1,5f (với F là tiêu điểm gần S nhất) cho ảnh S’ qua thấu kính cách F’ một 40 đoạn cm. 3 a. Xác định tiêu cự f của thấu kính. b. Cho hai điểm sáng A, B cách nhau 72cm. Đặt thấu kính nêu trên trong khoảng giữa A và B sao cho A, B nằm trên trục chính của thấu kính và ảnh A’ của A trùng với ảnh B’ của B. Tìm khoảng cách từ A và từ B đến thấu kính. Ghi chú: Thí sinh được phép sử dụng công thức thấu kính khi làm bài. Câu 5 (1,75 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ, các điện trở giống nhau, các vôn kế không lí tưởng và giống hệt nhau. Biết vôn kế V1 chỉ 1,5V, vôn kế V3 chỉ 7,5V. Tìm số chỉ các vôn kế V2 và V4. HẾT Thí sinh không được sử dụng tài liệu, cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
3. ĐÁP ÁN THAM KHẢO Câu 1 (2,25 điểm) 1. (Lời giải sai) Gọi AB là khoảng cách giữa hai vật (1) và (2) trong quá trình chuyển động. Ta có: AB2= AO 2 + BO 2 − 2 AO . BO . c os 2 =30 3 +BO2 − 2.30 3. BO . c os30 ( ) =BO2 −+ 90BO 2700 =(BO −45)2 + 675 Suy ra: ABmin= 375= 15 3 (m). Dấu “=” xảy ra khi: BO=45 (m) Vậy: vật (2) cách giao điểm BO=45 (m). 1. (Lời giải đúng) Xét chuyển động tương đối của vật 1 so với vật 2: v12=− v1 v 2 BA⊥= v12, d min AB v Vì v =1  = = 300 2 3 00 Kẻ AH⊥ BO AH = AO.sin30 = d1 sin30 = 15 3 cm 0 HO== d1cos30 45 cm AH BH ==45 cm BO = d = 90 cm. tan 300 2 2.
4. a. Thể tích vật: V ==0,233 8.10− m3. Giả sử vật đặc thì trọng lượng của vật là: −3 P= V. d2 = 8.10 .2700 = 216 (N) Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật là: FA == Vd1 80 N Tổng độ lớn lực nâng vật: FN=120 + 80 = 200 Do F<P nên vật này bị rỗng. Trọng lượng thực của vật là 200N b. Thể tích nước dâng bằng thể tích vật: 33− 3 VV'= = 0,2 = 8.10 m . Zalo: 0984024664 Chiều cao của mực nước trong thùng sau khi thả vật là: VV' 8.10−3 hm'= 0,8 + = 0,8 + = 0,8 + = 0,9 SS' 2 2.0,22 c. Công để kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước: + Quãng đường kéo: sm=0,9 − 0,2 = 0,7 + Lực kéo vật: 120N + Công kéo vật: A1 = Fs =120.0,7 = 84 J Công để kéo vật từ khi mặt nước dưới vật đến khi vật vừa ra khỏi mặt nước: 120+ 200 + Lực kéo vật tăng từ 120N đến 200N FN = =160 tb 2 + Kéo vật lên độ cao bao nhiêu thì mực nước trong thùng hạ xuống bấy nhiêu nên quãng đường kéo vật: lm'= 0,1 + Công của lực kéo Ftb là: A2 = Ftb. l = 180.0,1 = 16 J Tổng công của lực kéo: AAAJ=12 + =84 + 16 = 100 Câu 2 (1,75 điểm) 9 a. Khối lượng hơi nước vào bình là: m'== .2 m 0,18 m (kg) 100 Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
5. QQ12= m'. L + m ' cn (100 − 75) = mc n (75 − 20) + mc X (75 − 20) m'. L+− m ' cn (100 75) =cX mcnX(75− 20) + mc (75 − 20) 0,18m . L+ 0,18 m . c (100 − 75) − mc (75 − 20) = nn m(75− 20) 0,18.L+− 4,5. c 55 c = nn 55 0,18.Lc− 50,5 = n 55 = 3343.63J / kg . K 0 b. Trong khoảng thời gian 80 C thì X bay hơi hết nên ta có: mX − m'' = 0,15.(2 m ) m '' = 0,7 m Với m'' là khối lượng hơi nước đi vào khi qua hệ qua nhiệt độ 800C Ta có phương trình cân bằng nhiệt tại thời điểm nhiệt độ giữ không đổi ở 800C: QQtoa= thu m''. L + m ''. c .(100 − 80) = m . L + m . c .( 80 − 20) + m . c .( 80 − 20) n x x x x n 0,7m . L + 0,7 m . cn .80 = m . L x + m . c x .60 + m . c n .60 =Lx 1322582,2 J / kg Câu 3 (2,25 điểm). Mạch có dạng như hình vẽ: 62 32 a. Điện trở của đèn: R = =24  , R = =18  1 1,5 2 0,5 72 Điện trở cung AB: RR= = =36  AB 3 2 Điện trở cung AC là x nên điện trở cung BC là: RxBC =−36 (0<x<36)
6. RR23. 18.36 Ta có: R23 = = =12  RR23++18 36 ()RRR23 + BC AC (12+ 36 −x ) x (48 − x ) x RAE = = = R23 + RBC + R AC 12 + 36 − x + x 48 (48 − xx) 1152+− 48xx2 RRR= + =24 + = td1 AE 48 48 U 9.48 432 b. Cường độ dòng điện: I = =22 = Rtd 1152+ 48 x − x 1152 + 48 x − x 432(48 − xx) 9xx (48− ) Suy ra: UIR= = = AC AE 1152+ 48x − x22 48 1152 + 48 x − x 9xx .12 108 Hiệu điện thế trên Đ2 là: UIR=. = = 2BC 23 1152+ 48x − x22 1152 + 48 x − x 108x 2 Để Đ2 sáng bình thường thì: U= U =3 x − 12 x − 1152 = 0 22dm 1152+− 48xx2 Giải ra: x1 −28,5  (loại), x2 40,5 (loại) Vậy không tìm được vị trí của C để đèn Đ2 sáng bình thường. 432.24 10368 c. Hiệu điện thế trên đèn Đ1 là: UIR=. = = 111152+ 48x − x22 1152 + 48 x − x 108x 108 Ta có: U == 2 2 1152 1152+− 48xx −+x 48 x 1152 Đặt: 48x− x2 = x (48 − x ) = m ; − x = n . x Có: mmax khi xx=−48 hay x=24  10368 108 UU =; = 121152++mn 48 - Khi con chạy C dịch chuyển theo chiều kim đồng hồ ở nửa đường tròn phía trên, x giảm dần từ 36  đến 3,2  (ứng với vị trí C). Với đèn Đ1 ta có: + x giảm từ 36 đến 24 (C dịch chuyển từ M đến C) m tăng U1 giảm nên độ sáng của Đ1 giảm. + x giảm từ 24 đến 3, 2 thì m giảm U1 tăng nên độ sáng của Đ1 tăng. Câu 4 (2,0 điểm).
7. 40 a. Ta có: d=2,5 f ; d ' = f + (cm) 3 df2,5 f2 5 f 5 f 40 Mà d'= = = = f + f = 20 (cm) d− f1,5 f 3 3 3 b. Do 2 điểm A và B nằm hai bên thấu kính và ảnh của A, B trùng nhau nên tính chất ảnh của chúng khác nhau. Giả sử A cho ảnh thật A’ và B cho ảnh ảo B’. ''20ddAB 20 Ta có: ddAB==; ; ddBA=−72 ddAB−−20 20 '' Để A’ trùng B’ thì ddAB= . Từ đó thay vào ta suy ra được: dAB==60 cm , d 12 cm Câu 5 (1,75 điểm). Do vôn kế không lí tưởng nên ta có: V1 1,5 I1 == RRVV VVV− III=2; ' = 2 1 = 2RR 22 1 V VVV3' 3− 2 II33==; RRV 2 V4 ' VV43− II44==; RRV 2 Suy ra: ' VV22−−1,51,5 2R 1,5 II21= = = 2RRRVV 1,5
8. '' 7,5−−VVV2 21,5 2R 7,5 2 IIIII3= 2 + 2 = 2 + 1 = + = 2RRRRVVVV 2 + 1,5 =VV2 3 V − 7,5 7,5 3 1,5 IIIIII''= + = + + 4 = + + 4 3 3 3 2 1 2RRRR VVV 2R V − 7,5 =4 RV 12 =VV4 19,5 (Tải file tại: (bình luận))