Đề thi vào lớp 10 chuyên Vật lí năm 2020-2021 có đáp án - Trường THPT chuyên Long An

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN
ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 NĂM HỌC 2020-2021
Môn: VẬT LÝ (CHUYÊN)
Ngày thi: 17/7/2020
Thời gian: 120 phút (không kể thời gian phát đề)

(Đề thi gồm 02 trang)
Câu 1 (1,0 điểm)
Hai người đi xe đạp cùng xuất phát một lúc, chuyển động đều từ A đến B. Xe thứ nhất
đi nhanh hơn xe thứ hai 3km/h nên đến B sớm hơn xe thứ hai 30 phút. Biết quãng đường AB
dài 30km. Tính vận tốc của mỗi xe.
Câu 2 (2,0 điểm)
Một chiếc hộp rỗng bằng hợp kim hình khối lập
phương có cạnh a = 1m, trọng lượng P = 2500N nổi trên
mặt hồ nước rộng như hình 1. Trọng lượng riêng của nước
là d n  10000N/m3 . Hồ đủ sâu, mặt nước phẳng lặng, bề dày
thành hộp là nhỏ.
a) Tính chiều cao phần hộp nổi trên mặt nước.

Hình 1

b) Người ta bơm nước vào hộp với lưu lượng
A  5 lít/s . Sau bao lâu thì hộp bắt đầu chìm?
Câu 3 (1,0 điểm)

Muốn có 23 lít nước ấm ở 35oC để tắm cho con, một người dùng nước nóng ở 95oC pha
với nước máy ở 26oC. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mơi trường, cho rằng 1 lít nước có khối
lượng là 1kg ở các nhiệt độ trên. Tính lượng nước nóng và nước máy cần dùng.

Câu 4 (2,0 điểm)

R2

Cho mạch điện như hình 2. Biết
R1  R 2  10Ω , MN là biến trở được làm
bằng một dây dẫn có chiều dài   5m, tiết
diện đều S = 0,1mm2, điện trở suất
ρ  0,4.106 Ω.m. Hiệu điện thế UAB  15V
không đổi. Bỏ qua điện trở của các dây nối.

A

R1

B
-_

+

C
N

M
Hình 2

a) Tính điện trở của dây dẫn làm biến trở MN.
b) Khi con chạy C nằm chính giữa MN. Hãy tính:
- Điện trở tương đương của đoạn mạch AB.
- Cường độ dịng điện qua điện trở R1.

- Cơng suất tỏa nhiệt trên biến trở MN.
c) Xác định vị trí của con chạy C để công suất tỏa nhiệt trên biến trở MN là lớn nhất.

Trang 1/2


Câu 5 (1,0 điểm)
Cho hai gương phẳng G1, G2 hợp với nhau một góc 60o.
Chiếu tia tới SI hợp với G1 một góc 60o như hình 3.

I
G1

a) Vẽ tia phản xạ IJ qua G1 và tia phản xạ JR qua G2.
b) Tính số đo của góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ
cuối cùng.

60°

O

HìnhG32

Câu 6 (2,0 điểm)

S

60°

G2

Một ấm điện loại 220V–2000W được sử dụng với mạng điện gia dụng 220V để đun 2kg
nước từ 30oC đến sôi. Hiệu suất của quá trình đun là 80%. Biết nhiệt dung riêng của nước là
4200J/kg.K.
a) Tính thời gian đun nước.
b) Dây dẫn của mạng điện cấp nguồn cho ấm điện làm bằng đồng có điện trở suất là

ρ  1,7.10 8 Ω.m . Mạng điện là an tồn khi dịng điện chạy trong dây dẫn làm nhiệt độ dây
dẫn tăng không quá 10oC so với môi trường xung quanh. Biết rằng công suất tỏa nhiệt ra môi
trường của dây dẫn được xác định theo công thức P  k..Δt ; với  (m) là chiều dài dây dẫn,
Δt là độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây dẫn và môi trường, k là hệ số tỉ lệ với
k  0,085W/m.K . Để việc đun nước được an tồn thì tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn điện là
bao nhiêu?
Câu 7 (1,0 điểm)
Một hộp kín bên trong có 1 pin 4,2V chưa biết cực, được nối ra ngoài bằng hai dây dẫn.
Cho các dụng cụ: 1 pin 1,5V đã biết hai cực, 1 bóng đèn loại 6V và các dây dẫn. Hãy trình
bày một phương án xác định hai cực của pin trong hộp kín.
----------------HẾT--------------Thí sinh khơng sử dụng tài liệu.

Họ và tên thí sinh : …………………………………Số báo danh………………………….
Chữ kí CBCT 1………………………………Chữ kí CBCT 2…………………………….

Trang 2/2


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 NĂM HỌC 2020-2021
Môn: VẬT LÝ (CHUYÊN)
LONG AN
Ngày thi: 17/7/2020
ĐỀ CHÍNH THỨC

Thời gian: 120 phút (khơng kể thời gian phát đề)
HƯỚNG DẪN CHẤM
(gồm 04 trang)
Câu
Câu 1
(1,0 đ)

Nội dung

Điểm

Thời gian chuyển động của xe thứ nhất:
t1 

0,25

s AB 30

v1
v1

Thời gian chuyển động của xe thứ hai:
t2 

0,25

s AB
30

v2

v1  3

Xe thứ nhất đến sớm hơn xe thứ hai 30 phút = 0,5 giờ
0,25

30
30

 0,5  v1  15km / h
v1  3 v1

Vận tốc xe thứ hai:
v2  12km/ h

Câu 2
(2,0 đ)

0,25

a) Gọi x là chiều cao phần hộp nổi trên mặt nước, (a – x) là chiều
cao phần hộp chìm trong nước. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên hộp:

0,25

FA  d n .V  d n .a (a  x)
2

Hộp cân bằng:
FA  P
xa

0,25
0,25

P
d n .a 2

x  0,75 (m)

0,25

b) Khi hộp bắt đầu chìm, lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên hộp:
F ' A  d n .a 3

0,25

Gọi Pn là trọng lượng nước bơm vào. Ta có:
F ' A  P  Pn

0,25
Trang 3/4


Pn  d n .a 3  P  7500 ( N )

0,25

mn  750kg  Vn  750 lít . Hộp sẽ chìm sau:
t

Câu 3
(1,0 đ)

0,25

Vn 750

 150 ( s )
A
5

m là khối lượng nước nóng ở 950C. Khối lượng nước máy là: 23 – m
Nhiệt dung riêng của nước là: c
Nhiệt lượng nước nóng tỏa ra:
Q toa  m.c.(95  35)  60.m.c
Nhiệt lượng nước máy thu vào:
Q thu  (23 - m).c.(35  26)  (23 - m).9.c

0,25

0,25

Khi xảy ra cân bằng nhiệt thì: Q toa  Qthu
 60m  (23  m).9

23.9
 3(kg)
69
Vậy cần dùng 3 lít nước nóng.
Số lít nước máy cần dùng: 23 – 3 = 20 (kg).

m

0,25
0,25

Vậy cần dùng 20 lít nước máy.
Câu 4 a) Điện trở của dây dẫn làm biến trở MN
(2,0 đ)
l
5
RMN   .  0,4.10 6.
 20()
S
0,1.10 6
b) Khi con chạy C ở chính giữa MN nên
R
20
RMC  RCN  MN 
 10()
2
2
R2 .RMC
10.10
RAB  R1 
 10 
 15()
R2  RMC
10  10
U
15

I AB  AB 
 1( A)
R AB
15

0,5
0,25

0,25

0,25

I AB  I1  I 2 MC  1( A)

R2//RMC và R2 = RMC nên: I 2  I MC 

I 2 MC
1
  0,5( A)
2
2

Công suất tỏa nhiệt trên biến trở MN:
2
.RMC  0,52.10  2,5(W )
P = I MC
c) Gọi giá trị của RMC  x (0  x  20)
Trang 4/4

0,25

10 x
100  20 x

10  x
10  x
15(10  x )
I AB 
100  20 x
15(10  x)
I AB  I  I 2 MC
100  20 x
15(10  x) 10 x
150 x
15 x
U 2 MC I 2 MC .R2 MC 
.


100  20 x 10  x 100  20 x 10  2 x
2
U 2 MC
(15 x) 2
152


PMC 
2
x

(10  2 x) 2 .x  10

2 x

 x

RAB  10 

0,25

2

10
 10

 2 x bé nhất
PMC lớn nhất khi 
 2 x  bé nhất 
x
 x


Áp dụng bất đẳng thức Cơsi ta có:
10
10
2 x 2
.2 x
x
x
10

 2 x  x  5.
Dấu “=” xảy ra khi
x

0,25

Vậy phải dịch chuyển con chạy C sao cho MC 
Câu 5
(1,0 đ)

MN
thì cơng suất
4

tỏa nhiệt trên biến trở MN là lớn nhất.
a) Vẽ hình đúng

0,25
0,25

P
R
I
G1

60°
i1
60° i'1

K

j1 j'1

60°

O

60°

G2

60°

J

Q

(Thí sinh chỉ vẽ được tia phản xạ trên G1 cho 0,25 điểm)
Từ hình vẽ ta có:
i1  i '1  30o
j1  j '1  30o
i1  i '1  j1  j1'  4.30o  120o
̂ = 60o
 𝐽𝐾𝐼
̂ =180o - 𝐽𝐾𝐼
̂ =180o – 60o=120o
 𝐼𝐾𝑅

0,25
0,25

Vậy góc hợp bởi giữa tia tới và tia phản xạ cuối cùng bằng 120 .
o

Trang 5/4


Câu 6 a) Nhiệt lượng cần để đun sôi nước:
(2,0 đ) Q  m.c.(t2  t1 )  2.4200(100  30)  588000 J
Điện năng cần cung cấp để đun sôi nước:
W

0,25
0,5

Q 588000

 735000 J
H
80%

Thời gian đun nước:

0,25

W 735000
 
 367,5 ( s )
P
2000

b) Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn :
I

0,25

P 2000

 9,1 ( A)
U
220

Điện trở của dây dẫn :
R

l
S

Công suất tỏa nhiệt trên dây dẫn :
P  I 2R  I 2

Theo đề bài ta có: I 2 
S

Câu 7
(1,0)

0,25

l
S

l
 k .l.t
S

I 
 1,65 mm2
k .t
2

Khi mắc hai pin liên tiếp:
- Nếu mắc nối tiếp, cực dương của pin 4,2V gắn với cực âm của pin
1,5V thì hiệu điện thế U = 5,7V.
- Nếu mắc xung đối, cực dương của pin 4,2V gắn với cực dương của
pin 1,5V thì hiệu điện thế U = 2,7V
Mắc pin 4,2 V, pin 1,5 V và bóng đèn nối tiếp tạo thành mạch kín.
Quan sát độ sáng của đèn.
Đảo hai cực của pin 4,2 V. Quan sát độ sáng của đèn.
So sánh độ sáng của đèn trong hai trường hợp. Trường hợp nào đèn
sáng hơn thì cực dương của pin 1,5V đang nối với cực âm của pin
4,2V. Suy ra cực cịn lại của pin 4,2V

Lưu ý: Thí sinh làm bài bằng cách khác nhưng đúng vẫn đạt trọn điểm.
------------HẾT------------

Trang 6/4

0,25
0,25

0,25

0,25
0,25
0,25