Đề thi thử tuyển sinh vào lớp 10 môn Vật Lý năm 2021 có lời giải chi tiết Trường THCS Tân An

TRƯỜNG THCS TÂN AN

ĐỀ THI THỬ TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 NĂM HỌC 2020-2021 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 60p

 

Câu 1: (1,0 điểm). Trên một đường tròn bán kính R gồm hai nửa bằng nhau AMB và ANB có hai chất điểm xuất phát đồng thời từ A và chuyển động theo hai chiều ngược nhau. Biết rằng trên nửa AMB các chất điểm chỉ chuyển động được với vận tốc v1 và trên nửa ANB chúng chỉ chuyển động được với vận tốc v₂. Sau bao nhiêu lâu kể từ lúc xuất phát, hai chất điểm gặp nhau lần đầu tiên?

Câu 2: (2,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Biết U = 100 V; R1 = R2 = 10 Ω. Điện trở của ampe kế là RA = 1 Ω Điện trở của vôn kế vô cùng lớn.

1. Khi khóa K mở, ampe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ 50 V. Tính R0 và R3.

2. Đóng khóa K, ampe kế chỉ 0,5A và dòng điện chạy theo chiều từ C đến D. Tinh R₄ và số chỉ của vôn kế.

Câu 3: (2,0 điểm) Một dây chì của một cầu chì bị cháy đứt nếu hiệu điện thế đặt trên nó là U. Nếu độ dài của dây chì đó tăng gấp n = 2 lần và đường kính của dây cũng tăng gấp k = 2 lần thì dây chì sẽ bị cháy đứt khi hiệu điện thế đặt trên nó bằng bao nhiêu?

Câu 4: (2,0 điểm) Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính, trước một thấu kính O₁, cho một ảnh cùng chiều với vật cao gấp 5 lần vật. Biết tiêu cự của thấu kính này bằng 20cm.

1. Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính và vẽ ảnh.

2. Đặt thêm một thấu kính phân kì O₂ có tiêu cự 20cm sao cho trục chính của hai thấu kính trùng nhau, khoảng cách giữa hai quang tâm là 30cm rồi đặt vật AB vào trong khoảng giữa hai thấu kính, vuông góc với trục chính. Xác định vị trí đặt vật để hai ảnh của vật AB qua hai thấu kính có vị trí trùng nhau.

Câu 5: (2,0 điểm) 

Trong một bình nhiệt lượng kế ban đầu chứa m₀ = 100 g nước ở nhiệt độ t₀ = 20^oC, người ta bắt đầu nhỏ các giọt nước nóng xuống đều đặn, nhiệt độ nước nóng không đổi. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ nước trong nhiệt lượng kế vào số giọt nước nhỏ vào bình có dạng như hình vẽ. Coi khối lượng của các giọt nước là như nhau và sự cân bằng nhiệt được thiết lập ngay sau khi giọt nước nhỏ xuống. Bỏ qua mọi sự mất mát nhiệt vào môi trường và nhiệt lượng kế.

1. Tính nhiệt độ của nước nóng và khối lượng của mỗi giọt nước.

2. Giả thiết khi nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế là 40^oC, người ta không đổ thêm nước nóng nữa, mà thả vào đó một cục nước đá có khối lượng 50g. Tính nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế khi có cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/(kg.K); nhiệt nóng chảy của nước đá ở 0^oC là λ = 336.10³ J/kg.

Câu 6: (1,0 điểm). Một khối hình trụ có bán kính R đặt trên một đế phẳng nằm ngang. Khối trụ được chia làm hai phần theo một mặt phẳng thẳng đứng đi qua trục của nó. Khối lượng của mỗi nửa khối trụ là m còn trọng tâm G của chúng cách trục một khoảng r. Để hình trụ không bị tách đôi, người ta vắt qua nó một sợi dây nhẹ không dãn và ở hai đầu dây treo hai trọng vật có cùng khối lượng. Bỏ qua ma sát giữa khối trụ và mặt đế. Tìm khối lượng nhỏ nhất của mỗi trọng vật treo ở hai đầu dây.

ĐÁP ÁN

Câu 1.(1,0 điểm)

Trường hợp 1: v₁ > v₂: Thời gian chất điểm thứ 1 đi trên nửa AMB đến B: 

\({{t}_{1}}=\frac{\pi R}{{{v}_{1}}}\) .

Khi đó chất điểm thứ 2 đi trên nửa ANB đến điểm C và còn cách B là

\(s=\pi R-{{v}_{2}}{{t}_{1}}=\frac{\pi R({{v}_{1}}-{{v}_{2}})}{{{v}_{1}}}\)

khoảng thời gian hai chất điểm còn phải đi thêm để gặp nhau:

\({{t}_{2}}=\frac{s}{2{{v}_{2}}}=\frac{\pi R({{v}_{1}}-{{v}_{2}})}{2{{v}_{2}}{{v}_{1}}}\)

thời gian để chúng gặp nhau là:

\(t={{t}_{1}}+{{t}_{2}}=\frac{\pi R}{{{v}_{1}}}+\frac{\pi R({{v}_{1}}-{{v}_{2}})}{2{{v}_{2}}{{v}_{1}}}=\frac{\pi R({{v}_{1}}+{{v}_{2}})}{2{{v}_{2}}{{v}_{1}}}\)

Trường hợp 2: v₁ < v₂ tương tự ta cũng có kết quả như trên.

Câu 2.(2,0 điểm)

1. Khi K mở: Gọi I là dòng mạch chính, U_v là số chỉ vôn kế, ta có:

U = 100 = U_v + I.R_o = 50 + I.R₀ (1)

U_v = ( I – I_A ).R₁ + I.R₂

50 = (I – 1).10 + I. 10 => I = 3 A

Thay vào (1) => R₀ = 16,67Ω

Dòng qua R₁ là I₁ = I – I_A = 2 A => U₁ = I₁.R₁ = 20V

Mặt khác U₁ = I_A .( R₃ + R_A) = 20 => R₃ = 19

2. Khi K đóng:

Giả thiết dòng điện trong mạch có chiều như hình vẽ

U_CD = I_A.R_A = 0,5 V

Có U = I₁.R₁ + I₂.R₂ + I₀R₀

Và I₂ = I₁ + I_A ; I₀ = I₁ + I₃

100 = 10I₁ + ( I1 + 0,5 ).10 + ( I₁ + I₃ ).16,67 (2)

Mặt khác U₁= U₃ + U_A => 10.I₁ = 19.I₃ + 0,5 (3)

Từ (2) và (3) ta có : I₁ = 2,1 A; I₃ = 1,08 A

Vậy I₂ = I_A + I₁ = 2,6 A

I₀ = I₁ + I₃ = 3,18 A

I₄ = I₀ – I₂ = 0,58 A

=> U₄ = U_CD + I₂.R₂ = 26,5 V

=> \({{R}_{4}}=\frac{{{U}_{4}}}{{{I}_{4}}}=45,7\Omega \)

Số chỉ của vôn kế: U_V = U – I₀.R₀ = 100 – 3,18.16,67 = 47 V

Câu 3.(2,0 điểm)

Gọi ℓ, d là chiều dài và đường kính ban đầu của dây chì, α là hệ số tỉ lệ giữa nhiệt lượng tỏa ra môi trường với hiệu nhiệt độ của dây và môi trường và diện tích mặt ngoài của dây chì.

Điện trở ban đầu của dây chì: \(R=\rho \frac{l}{S}=\frac{4\rho l}{\pi {{d}^{2}}}\)

Điện trở sau khi tăng chiêu dài và đường kính là:

\({{R}_{1}}=\frac{4\rho nl}{\pi {{k}^{2}}{{d}^{2}}}=R\frac{n}{{{k}^{2}}}\Rightarrow \frac{{{R}_{1}}}{R}=\frac{n}{{{k}^{2}}}(*)\)

Gọi t_c là nhiệt độ nóng chảy của dây chì, t₀ là nhiệt độ môi trường. Khi dây đứt công suất điện cung cấp bằng công suất tỏa nhiệt ra môi trường, vậy lúc đầu khi dây đứt ở hiệu điện thế U ta có:

\(\frac{{{U}^{2}}}{R}=\alpha S({{t}_{c}}-{{t}_{0}})=\alpha \pi ld({{t}_{c}}-{{t}_{0}})(1)\)

Gọi U₁ là hiệu điện thế đặt trên dây sau khi tăng kích thước làm dây đứt, lập luận tương tự trên ta có:

\(\frac{{{U}^{2}}}{{{R}_{1}}}=\alpha {{S}_{1}}({{t}_{c}}-{{t}_{0}})=\alpha \pi lkd({{t}_{c}}-{{t}_{0}})(2)\)

Chia (2) cho (1) và kết hợp với (*) ta được:

\({{U}_{1}}=\frac{n}{\sqrt{k}}U=\sqrt{2}U\) 

Câu 4.(2,0 điểm)

1. Ảnh cùng chiều và cao hơn vật nên thấu kính là thấu kính hội tụ.Theo hình vẽ ta có:

 

\(\frac{A'B'}{AB}=\frac{{{O}_{1}}F}{{{O}_{1}}F-{{O}_{1}}A}=5\Rightarrow {{O}_{1}}A=\frac{4}{5}{{O}_{1}}F=16cm\)

2.

Để hai ảnh của vật AB qua hai thấu kính trùng nhau thì cả hai ảnh đều phải là ảnh ảo.

Gọi khoảng cách từ O₁ đến A là x

=> khoảng cách từ O₂ đến A là : 30-x

Theo hình vẽ ta có:

\({{O}_{1}}A'=\frac{{{O}_{1}}{{F}_{1}}.{{O}_{1}}A}{{{O}_{1}}{{F}_{1}}-{{O}_{1}}A}=\frac{20x}{20-x}\)

Ảnh ảo A₂'B₂' của AB qua thấu kính phân kì O₂ cách O₂ một đoạn:

\({{O}_{2}}{{A}_{2}}'=\frac{{{O}_{2}}{{F}_{2}}.{{O}_{2}}A}{{{O}_{2}}{{F}_{2}}-{{O}_{2}}A}=\frac{20(30-x)}{50-x}\)

Vì hai ảnh trùng nhau nên O₁A₁' + O₂A₂' = 30cm

Vậy ta có: 

\(\begin{align} & \frac{20x}{20-x}+\frac{20(30-x)}{50-x}=30 \\ & \Leftrightarrow {{x}^{2}}-70x+600=0 \\ \end{align}\)

=> x = 60cm => loại

=> x = 10cm

Vậy phải đặt vật AB cách thấu kính O₁ một đoạn 10cm.

Câu 5.(2,0 điểm)

1.

Gọi khối lượng mỗi giọt nước nóng là m, nhiệt độ là t_x. Theo đồ thị khi có N₁=200 giọt nước nóng nhỏ vào nhiệt lượng kế thì nhiệt độ trung bình là t₁=30⁰c, khi có cân bằng nhiệt ta có:

\(\begin{align} & 200mc({{t}_{x}}-{{t}_{1}})={{m}_{0}}c({{t}_{1}}-{{t}_{0}}) \\ & \Rightarrow {{t}_{1}}=\frac{200m{{t}_{x}}+{{m}_{0}}{{t}_{0}}}{200m+{{m}_{0}}}=30(1) \\ \end{align}\)

Tương tự theo đồ thị khi có N₂ = 500 giọt nước nóng nhỏ vào nhiệt lượng kế ta có;

\({{t}_{2}}=\frac{500m{{t}_{x}}+{{m}_{0}}{{t}_{0}}}{500m+{{m}_{0}}}=40(2)\)

Gải hệ (1) và (2) ta được m = 0,1g và t_x = 80⁰C

2.

Khi có cân bằng nhiệt ta có:

\(c({{m}_{0}}+500m)(40-{{t}_{x}})=\frac{{{m}_{0}}}{2}\lambda +c\frac{{{m}_{0}}}{2}{{t}_{x}}\)

0,15.4200.(40 – t_x) = 0,05.336.10³ + 0,05.4200.t_x

=> t_x = 10⁰ C

...

---(Nội dung tiếp theo của phần đáp án, các em vui lòng xem online hoặc tải về)---

 

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Đề thi thử tuyển sinh vào lớp 10 môn Vật Lý năm 2021 có lời giải chi tiết Trường THCS Tân An. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tốt!