Как объяснить тот факт, что я просыпаюсь за минуту до звонка будильника, хотя каждый раз ставлю его на разное время (от 8 до 10 часов)?

Все дело в установке, вы подсознательно,  ставя будильник, даете себе установку проснуться в определенное время. 

Если так происходит всегда, можно вам позавидовать)