Đề thi tuyển sinh Lớp 10 THPT môn Vật lí (Chuyên) - Năm học 2021-2022 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Có hướng dẫn chấm)

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT
 TỈNH NINH BÌNH NĂM HỌC 2021 - 2022
 Bài thi môn chuyên: VẬT LÝ; Ngày thi: 10/6/2021
 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
 Đề thi gồm 05 câu, trong 02 trang
 Câu 1 (2,5 điểm):
 1. Trên một đoạn đường thẳng, có ba người xuất phát từ cùng một vị trí, chuyển động 
 cùng chiều với các vận tốc không đổi. Người thứ nhất và người thứ hai xuất phát cùng một 
 lúc với các vận tốc tương ứng là v1 = 9km/h và v2 = 15km/h. Người thứ ba xuất phát sau hai 
 người trên 20 phút. Sau khi gặp người thứ nhất, người thứ ba đi thêm 35 phút nữa thì gặp 
 người thứ hai. Tìm vận tốc của người thứ ba.
 2. Có hai viên gạch đặc, không ngấm nước, có dạng hình hộp chữ nhật giống nhau, 
 đặt chồng lên nhau rồi đặt trên đáy một bể cá như Hình 1. Ban đầu bể không có nước, sau 
 đó người ta đổ từ từ nước vào bể và ghi lại sự phụ thuộc của áp lực F do các viên gạch tác 
 dụng lên đáy bể vào độ cao h của lớp nước trong bể, được đồ thị như Hình 2. Xác định các 
 kích thước của viên gạch và khối lượng riêng của vật liệu làm gạch. Cho khối lượng riêng 
 3
 của nước là Dn = 1000kg/m .
 F(N)
 70
 55
 40
 h
 h(cm)
 O 6 31
 Hình 1 Hình 2
 Câu 2 (2,0 điểm):
 Hai bình cách nhiệt A và B chứa cùng một khối lượng nước M, có nhiệt độ tương 
 0 0
 ứng là tA = 50 C và tB = 20 C. Người ta đổ một lượng nước khối lượng m từ bình A sang 
 bình B, sau khi cân bằng nhiệt, lại đổ một lượng nước như thế từ bình B về bình A. Một lần 
 đổ qua đổ lại được tính là một lần thí nghiệm. Sau lần thí nghiệm thứ nhất, độ chênh lệch 
 0
 nhiệt độ của nước trong hai bình là t1 = 20 C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với các 
 bình và với môi trường bên ngoài.
 m
 a) Tính tỉ số 
 M
 b) Sau 6 lần thí nghiệm như trên, độ chênh lệch nhiệt độ của nước trong hai bình bằng bao 
 nhiêu?
 Câu 3 (2,5 điểm):
 R R
 Cho mạch điện như Hình 3: Nguồn có 2 C 4
 hiệu điện thế U = 2V không đổi; R1 = 0,5; 
 R1 A B
 R2 = 2; R3 = 6; R4 = 1; R5 là một biến trở. A
 Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. 
 R
 a) Điều chỉnh R 5 = 1Ω, xác định số chỉ 3 R5
 của Ampe kế. D
 b) Tìm R để số chỉ của Ampe kế là 0,1A 
 5 + _
 và dòng điện qua nó có chiều từ C đến D. U
 c) Tìm R5 để công suất tiêu thụ trên R 5 Hình 3
 lớn nhất.
 1 Câu 4 (2,0 điểm): 
 Vật sáng AB có độ cao h = 1cm đặt trước một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 8cm cho 
ảnh A1B1. Biết rằng vật sáng AB vuông góc với trục chính, điểm A nằm trên trục chính, 
cách quang tâm của thấu kính một khoảng d = 24cm.
 a) Ảnh A1B1 là ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao? Tính chiều cao của ảnh A1B1 và khoảng 
cách từ A1 đến thấu kính. 
 b) Giữ cố định thấu kính, quay vật AB quanh đầu A để AB nằm dọc theo trục chính, 
qua thấu kính thu được ảnh A2B2. Tìm chiều dài của ảnh A2B2.
 Lưu ý: Học sinh có thể giải bằng cách sử dụng kiến thức hình học hoặc công thức của 
 1 1 1
thấu kính hội tụ: = với d, d' lần lượt là khoảng cách từ thấu kính đến vật và ảnh 
 d d' f
 h' d'
(dấu "+" ứng với trường hợp ảnh thật, dấu "-" ứng với trường hợp ảnh ảo); = với h', h 
 h d
lần lượt là chiều cao của ảnh và của vật trong trường hợp vật đặt vuông góc với trục chính.
Câu 5 (1,0 điểm):
 Hai giá dẫn điện 1 và 2 gắn trên một đế 
cách điện, giá 1 được nối với cực âm, giá 2 
được nối với cực dương của nguồn điện qua 1
một công tắc. Một ống nhôm M được đặt nằm 
ngang tiếp xúc vuông góc với hai giá dẫn điện 2
trên và nằm trong từ trường của một nam 
châm hình chữ U như Hình 4. Khi đóng mạch 
điện, ống nhôm chuyển động theo hướng nào? Hình 4
Tại sao?
 ----------HẾT----------
 Họ và tên thí sinh:......................................................... Số báo danh:..........................
 Họ và tên, chữ ký: Cán bộ coi thi 1:..............................................................................
 Cán bộ coi thi 2:..............................................................................
 2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM
 TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT 
 NĂM HỌC 2021 - 2022
 Bài thi môn chuyên: VẬT LÝ - Ngày thi: 10/6/2021
 (Hướng dẫn chấm gồm 06 trang)
I. Hướng dẫn chung
 1. Bài làm của học sinh đúng đến đâu cho điểm đến đó.
 2. Học sinh có thể sử dụng kết quả câu trước làm câu sau.
 3. Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà đúng vẫn cho điểm đủ 
từng phần như hướng dẫn, thang điểm chi tiết do Ban chấm thi thống nhất.
 4. Việc chi tiết hoá thang điểm (nếu có) so với thang điểm trong hướng dẫn phải đảm 
bảo không sai lệch và có biên bản thống nhất trong toàn Ban chấm thi.
 5. Tuyệt đối không làm tròn điểm. 
II. Hướng dẫn chi tiết
Câu 1 (2,5 điểm):
 1. Trên một đoạn đường thẳng, có ba người xuất phát từ cùng một vị trí, chuyển động 
cùng chiều với các vận tốc không đổi. Người thứ nhất và người thứ hai xuất phát cùng một 
lúc với các vận tốc tương ứng là v1 = 9km/h và v2 = 15km/h. Người thứ ba xuất phát sau hai 
người trên 20 phút. Sau khi gặp người thứ nhất, người thứ ba đi thêm 35 phút nữa thì gặp 
người thứ hai. Tìm vận tốc của người thứ ba.
 2. Có hai viên gạch đặc, không ngấm nước, có dạng hình hộp chữ nhật giống nhau, 
đặt chồng lên nhau rồi đặt trên đáy một bể cá như Hình 1. Ban đầu bể không có nước, sau 
đó người ta đổ từ từ nước vào bể và ghi lại sự phụ thuộc của áp lực F do các viên gạch tác 
dụng lên đáy bể vào độ cao h của lớp nước trong bể, được đồ thị như Hình 2. Xác định các 
kích thước của viên gạch và khối lượng riêng của vật liệu làm gạch. Cho khối lượng riêng 
 3
của nước là Dn = 1000kg/m .
 F(N)
 70
 55
 40
 h
 h(cm)
 O 6 31
 Hình 1 Hình 2
 Nội dung Điểm
 1. (1,0 điểm)
 Gọi điểm xuất phát là A.
 Khi người 3 xuất phát thì người 1 cách A 3km, người 2 cách A 5km.
 Gọi t1, t2 là thời gian từ khi người 3 xuất phát cho đến khi gặp người 1 và người 2.
 3 0,25
 Ta có: v3. t1 = 3 + 9t1 => t1 = (1)
 v3 9
 5
 v3. t2 = 5 + 15t2 => t2 = (2) 0,25
 v3 15
 7
 Theo đề bài : t2 – t1 = (3)
 12
 3 Thay (1), (2) vào (3) ta được:
 5 3 7
 - = 
 v3 15 v3 9 12
 2
  7v3 – 192v3 + 945 = 0
 45
 v 3 = 21km/h và v3 = km/h 0,25
 7
 Vì v3 phải lớn hơn v1 và v2 nên ta chọn v3 = 21km/h 0,25
 2. (1,5 điểm)
 - Khi h 0 (chưa đổ nước) áp lực lên đáy là F1 70N . 
 0,25
 - Lực này là trọng lượng của hai viên gạch: F1 2.10DV (1) 
 (V là thể tích 1 viên gạch và D là khối lượng riêng của vật liệu làm gạch.)
 - Hai điểm gãy khúc trên đồ thị ứng với khi mực nước đạt tới mặt trên của mỗi 
 viên gạch. 
 - Từ đồ thị ta có: bề dày viên gạch là a 6cm =0,06m 0,25
 chiều dài viên gạch là b 31 6 25cm =0,25m. 0,25
 - Khi h 6cm , áp lực lên đáy bằng F2 55N . 
 Lực này bằng trọng lượng của hai viên gạch trừ đi lực đẩy Acsimét do nước tác 
 dụng lên một viên gạch.
 - Do đó lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên một viên gạch là: FA = F1 - F2 = 15N
 F 15
 - Thể tích của một viên gạch là: V= A = =0,0015m3 0,25
 10Dn 101000
 V
 Vậy chiều rộng viên gạch là: c 0,1m
 a.b 0,25
 F
 Thay giá trị của V vào (1) ta được: D 1 2333,3 kg/m3.
 2.10.V 0,25
Câu 2 (2,0 điểm):
 Hai bình cách nhiệt A và B chứa cùng một khối lượng nước M, có nhiệt độ tương 
 0 0
ứng là tA = 50 C và tB =20 C. Người ta đổ một lượng nước khối lượng m từ bình A sang 
bình B, sau khi cân bằng nhiệt, lại đổ một lượng nước như thế từ bình B về bình A. Một lần 
đổ qua đổ lại được tính là một lần thí nghiệm. Sau lần thí nghiệm thứ nhất, độ chênh lệch 
 0
nhiệt độ của nước trong hai bình là t1 = 20 C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước với các 
bình và với môi trường bên ngoài.
 m
 a) Tính tỉ số .
 M
 b) Sau 6 lần thí nghiệm như trên, độ chênh lệch nhiệt độ của nước trong hai bình bằng bao 
nhiêu?
 Nội dung Điểm
 a) (1,25 điểm)
 - Gọi t'B là nhiệt độ cân bằng của bình B sau lần đổ thứ nhất:
 m.c.(tA – t'B ) = M.c.( t'B – tB). 0,25
 m tA - tB
 Đặt X = => X.( tA – t'B) = t'B – tB => t'B = tA - (1)
 M X + 1
 - Gọi t'A là nhiệt độ cân bằng của bình A sau lần đổ thứ hai:
 (M-m).c.(tA – t'A) = m.c.(t'A – t'B) 0,25
 X.Δt1
 => (1 – X).(tA – t'A) = X. ∆t1 => t'A = tA - (2)
 1 - X
 4 tA - tB X.Δt1
 Lấy (2) trừ (1) => ∆t1 = t'A – t'B = - 
 X + 1 1 - X
 1 - X
 ∆t1 = t'A – t'B = .(t - t ) (*)
 1 + X A B 0,5
 1 X m 1
 - Thay số ta có: 20 = .(50 20) . Giải ra ta có: X = = 
 1 X M 5 0,25
 b) (0,75 điểm)
 Tương tự (*), ở lần thí nghiệm thứ hai thay t A, tB bằng t'A, t'B và t'A, t'B bằng t''A, 
 t''B ta được:
 1 - X ' '
 ∆t2 = t''A – t''B = .(t - t ) 
 1 + X A B
 2
 1 X 
 ∆t2 = .(tA tB ) 0,25
 1 X 
 Tương tự sau n lần thí nghiệm, ta có:
 n n
 1 X 2 0
 ∆tn= .(tA tB ) = 30. ( C)
 1 X 3 0,25
 6
 2 0
 Với n = 6 ta có: t6 30. ; 2,63 ( C) 0,25
 3 
Câu 3 (2,5 điểm):
 Cho mạch điện như Hình 3: U = 2V không đổi. Các điện trở R 1 = 0,5; R2 = 2; R3 
= 6; R4 = 1; R5 là một biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. 
 a) Điều chỉnh R5 = 1Ω, xác định số chỉ của Ampe kế.
 b) Tìm R5 để số chỉ của Ampe kế là 0,1A và dòng điện qua nó có chiều từ C đến D.
 c) Tìm R5 để công suất tiêu thụ trên R5 lớn nhất.
 Nội dung Điểm
 a) (1,0 điểm)
 + Mạch gồm: R1 nt [(R2//R3) nt (R4//R5) R2 C R4
 R2 R R R
 R R 3 4 5 = 2,5Ω R
 tm 1 1 A B
 R2 R3 R4 R5 A
 + Cường độ dòng điện mạch chính: R3 R5
 U
 I 0,8(A) D
 _ 0,25
 Rtm +
 U
 Hình 3
 R2
 + Cường độ dòng điện qua R3 là: I3 I 0,2(A) 0,25
 R2 R3
 R4
 + Cường độ dòng điện qua R5 là: I5 I 0,4(A) 0,25
 R4 R5
 + Do I3 < I5 nên dòng điện qua Ampe kế đi từ C đến D: IA = I5 - I3 = 0,2 (A)
 0,25
 (Hoặc IA= I3 – I5 = 0,2 (A))
 b) (1,0 điểm)
 5 x 3x 2
 Đặt R5 = x; Điện trở toàn mạch là: Rtm = 2 
 x 1 x 1
 U 2 x 1 0,25
 Cường độ dòng điện mạch chính: I 
 Rtm 3x 2
 x 1
 Cường độ dòng điện qua R3 là: I 
 3 2(3x 2)
 0,25
 R4 2
 Cường độ dòng điện qua R5: I5 I 
 R4 R5 3x 2
 Để dòng điện qua Ampe kế có chiều từ C đến D:
 2 x 1 0,25
 I5 > I3 > 0 x 3 
 3x 2 2(3x 2)
 3 x 13
 IA = I5 – I3 = 0,1  x = (Ω) (thỏa mãn) 0,25
 2 3x 2 8
 c) (0,5 điểm) 
 2 4x 4
 Công suất tiêu thụ trên R5 là: P5 = I .R 
 5 5 2 4 0,25
 9x 12x 4 9x 12
 x
 4 4 4 1
 Áp dụng bất đẳng thức Cosy ta có: 9x 2 9x. 12 P5 
 x x 12 12 6
 0,25
 4 2 1 2
 Dấu "=" xảy ra khi 9x =  x = Vậy P5Max = (W)  x = (Ω)
 x 3 6 3
Cách giải khác:
 a, b) (2,0 điểm)
 + Mạch gồm: R1 nt [(R2//R3) nt (R4//R5) R2 C R4
 Đặt R = x; Điện trở toàn mạch là: 
 5 R
 1 A B
 x 3x 2 A
 Rtm = 2 
 x 1 x 1 0,25
 R3 R5
 Cường độ dòng điện mạch chính: D
 U 2 x+1 + _ 0,25
 I= = U
 R tm 3x+2
 Hình 3
 x+1
 Cường độ dòng điện qua R3 là: I3 = 0,25
 2(3x+2)
 R 4 2
 Cường độ dòng điện qua R5: I5 = I= 0,25
 R 4 +R5 3x+2
 0,25
 Thay số: I3 = 0,2A; I5 = 0,4A
 Do I < I nên dòng điện qua Ampe kế đi từ C đến D: I I - I = 0,2 (A)
 3 5 A = 5 3 0,25
 (Hoặc IA= I3 – I5 = 0,2 (A))
 6 Để dòng điện qua Ampe kế có chiều từ C đến D:
 2 x+1 0,25
 I5 > I3 > 0 x<3Ω 
 3x+2 2(3x+2)
 3-x 13
 IA = I – I = = 0,1  x = (Ω) (thỏa mãn) 0,25
 5 3 2 3x+2 8
 c) (0,5 điểm) 
 2 4x 4
 Công suất tiêu thụ trên R5 là: P5 = I .R 
 5 5 2 4 0,25
 9x 12x 4 9x 12
 x
 4 4
 Áp dụng bất đẳng thức Cosy ta có: 9x 2 9x. 12
 x x
 0,25
 4 1 1 2
 P5 P5Max = (W)  x = (Ω)
 12 12 6 6 3
Câu 4 (2,0 điểm): 
 Vật sáng AB có độ cao h = 1cm đặt trước một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 8cm cho 
ảnh A1B1. Biết rằng vật sáng AB vuông góc với trục chính, điểm A nằm trên trục chính, 
cách quang tâm của thấu kính một khoảng d = 24cm.
 a) Ảnh A1B1 là ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao? Tính chiều cao của ảnh A1B1 và khoảng 
cách từ A1 đến thấu kính. 
 b) Giữ cố định thấu kính, quay vật AB quanh đầu A để AB nằm dọc theo trục chính, 
qua thấu kính thu được ảnh A2B2. Tìm chiều dài của ảnh A2B2.
 Lưu ý: Học sinh có thể giải bằng cách sử dụng kiến thức hình học hoặc công thức của 
 1 1 1
thấu kính hội tụ: = với d, d' lần lượt là khoảng cách từ thấu kính đến vật và ảnh 
 d d' f
 h' d'
(dấu "+" ứng với trường hợp ảnh thật, dấu "-" ứng với trường hợp ảnh ảo); = với h', h 
 h d
lần lượt là chiều cao của ảnh và của vật trong trường hợp vật đặt vuông góc với trục chính.
 Nội dung Điểm
 1. (0,75 điểm)
 + Do vật nằm ngoài khoảng tiêu cự (d > f) nên A1B1 là ảnh thật. 0,25
 d  f 248
 + Áp dụng công thức thấu kính: d ' 12cm 0,25
 d f 24 8
 d ' 12
 + Chiều cao của ảnh: h' h 1 0,5cm 0,25
 d 24
 2. (1,25 điểm)
 + Dễ thấy vị trí A không đổi nên A2  A1 
 Khoảng cách từ thấu kính đến A2 vẫn là d ' 12cm . 0,25
 '
 + Gọi d1, d1 lần lượt là khoảng cách từ thấu kính đến B và B2.
 * Trường hợp 1: B gần thấu kính hơn A.
 d1 d AB 24 1 23cm 
 ' d1  f 238 184
 d1 cm 0,25
 d1 f 23 8 15
 '' ' ' 184 4 0,25
 + Chiều dài ảnh A2B2 là: h d d 12 cm 0,27cm
 1 15 15
 7 * Trường hợp 2: B xa thấu kính hơn A.
 d1 d AB 24 1 25cm 
 ' d1  f 258 200
 d1 cm 
 d1 f 25 8 17 0,25
 '' ' 200 4
 + Chiều dài ảnh A2B2 là: h d d1 12 cm 0,24cm 0,25
 17 17
Câu 5 (1,0 điểm):
 Hai giá dẫn điện 1 và 2 gắn trên một đế 
cách điện, giá 1 được nối với cực âm, giá 2 được 
nối với cực dương của nguồn điện qua một công 1
tắc. Một ống nhôm M được đặt nằm ngang tiếp 
xúc vuông góc với hai giá dẫn điện trên và nằm 2
trong từ trường của một nam châm hình chữ U 
như Hình 4. Khi đóng mạch điện, ống nhôm 
chuyển động theo hướng nào? Tại sao? Hình 4
 Nội dung Điểm
Khi đóng mạch thì chuyển động sang phải. 0,25
Khi đóng mạch sẽ có dòng điện chạy qua ống nhôm, nhưng ống nhôm được đặt 
trong từ trường của một nam châm hình chữ U nên bị từ trường tác dụng lực làm 0,25
nó chuyển động.
Vì giá 2 được nối với cực dương của nguồn điện nên dòng điện chạy qua ống 
nhôm sẽ theo chiều từ phía trước ra phía sau trang giấy. 0,25
Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được lực từ hướng sang phải. Nên ống 
nhôm bị chuyển động về bên phải. 0,25
 ---------HẾT---------
 8