đề thi HSG vật lý 8

Phòng GD&ĐT Quận cầu giấy Kỳ thi học sinh giỏi lớp 8 Năm học 2012 2013 môn thi: Vật lý (Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 18 tháng 03năm 2013 Cõu 1: Mt ngi gừ mt nhỏt bỳa vo ng st, cỏch ú 1056 m mt ngi khỏc ỏp tai vo ng st thỡ nghe thy 2 ting gừ cỏch nhau 3 giõy. Bit vn tc truyn õm trong khụng khớ l 330 m/s thỡ vn tc truyn õm trong ng st l bao nhiờu? Cõu 2: Dn m 1 = 0,4 kg hi nc nhit t 1 = 100 0 C t mt lũ hi vo mt bỡnh cha m 2 = 0,8 kg nc ỏ t 0 = 0 0 C. Hi khi cú cõn bng nhit, khi lng v nhit nc trong bỡnh khi ú l bao nhiờu? Cho bit nhit dung riờng ca nc l C = 4200 J/kg.; nhit hoỏ hi ca nc l L = 2,3.10 6 J/kg v nhit núng chy ca nc ỏ l = 3,4.10 5 J/kg; (B qua s hp th nhit ca bỡnh cha). Cõu 3 Ngi ta th mt qu cu c, ng cht vo mt bỡnh cha nc thỡ thy qu cu b ngp 90% th tớch khi trng thỏi cõn bng. Bit trng lng riờng ca nc l 10000N/m 3 . a. Xỏc nh trng lng riờng ca cht lm qu cu. b. Ngi ta tip tc thờm du vo bỡnh cho ti khi qu cu b ngp hon ton. Xỏc nh t s gia phn th tớch ca qu cu b ngp trong nc vi phn th tớch qu cu b ngp trong du khi qu cu trng thỏi cõn bng. Bit trng lng riờng ca du l 8000N/m 3 . Cõu 4 Hai gng phng G 1 ,G 2 quay mt phn x vo nhau v hp vi nhau mt gúc =60 0 . Mt im sỏng S nm trờn ng phõn giỏc Ox ca 2 gng, cỏch cnh chung O mt khong R=10cm ( nh hỡnh v). a) Trỡnh by cỏch v v v mt tia sỏng phỏt ra t S sau khi phn x ln lt trờn G 1 , G 2 li truyn qua S. b) Gi S 1 , S 2 ln lt l nh u tiờn ca S qua G 1 , G 2 . Tớnh khong cỏch gia S 1 v S 2 . x Ghi chỳ: Cỏn b coi khụng c gii thớch gỡ thờm. O S G 1 G 2 60 0 ĐÁP ÁN Câu 1: + Xác định được thời gian âm truyền trong không khí là t 1 = 1056/330 = 3,2 s. + Biện luận: Vì đề bài cho 2 lần nghe cách nhau 3 s nên có 2 khả năng xảy ra: một là nghe được âm truyền từ sắt trước, hai là âm nghe được từ sắt sau. Nhưng trên thực tế môi trường truyền âm của sắt tốt hơn nhiều so với môi trường truyền âm của không khí nên tai người đó nghe được âm từ sắt trước. + Xác định đúng vận tốc truyền âm của sắt: v sắt = 1056/(3,2 – 3) = 5280 m/s Câu 2 Giả sử 0,4kg hơi nước ngưng tụ hết thành nước ở 100 0 C thì nó toả ra nhiệt lượng: Q 1 = mL = 0,4 × 2,3×10 6 = 920.000 J Nhiệt lượng để cho 0,8 kg nước đá nóng chảy hết: Q 2 = λm 2 = 3,4 × 10 5 × 0,8 = 272.000 J Do Q 1 > Q 2 chứng tỏ nước đá nóng chảy hết và tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 100 0 C. Nhiệt lượng nó phải thu là: Q 3 = m 2 C(t 1 - t 0 ) = 0,8 × 4200 (100 - 0) = 336.000 J => Q 2 + Q 3 = 272.000 + 336.000 = 608.000 J Do Q 1 > Q 2 + Q 3 chứng tỏ hơi nước dẫn vào không ngưng tụ hết và nước nóng đến 100 0 C. => Khối lượng hơi nước đã ngưng tụ: m' = (Q 2 + Q 3 )/ L = 608.000 : 2,3×10 6 = 0,26 kg Vậy khối lượng nước trong bình khi đó là : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg và nhiệt độ trong bình là 100 0 C. Câu 3 (4,0 điểm) a. Gọi V là thể tích quả cầu, khi vật nằm cân bằng thì F A = P. Ta có: 0,9V.d n = V.d c . Vậy: d c = 0,9d n Thay số: d c = 9000N/m 3 b.Gọi V 1 là phần thể tích của quả cầu ngập trong nước và phần thể tích ngập trong dầu là V 2 . Ta có: P = F Ad + F An ⇒ Vd c = V 1 d n + V 2 d d ⇒ (V 1 +V 2 )d c = V 1 d n + V 2 d d - Ta có: 1 2 V V = c d n c d d d d − − = 1 Câu 4 (4,0 điểm) a. -Vẽ hình Cách dựng: -Vẽ ảnh S 1 của S qua G 1 (Bằng cách lấy đối xứng) -Vẽ ảnh S ’ 1 của S 1 qua G 2 (Bằng cách lấy đối xứng) - Nối S ’ 1 với S cắt G 2 tại H , nối S 1 với H cắt G 1 tại K . -Nối K với S, H với S ta được SKHS là đường truyền của tia sáng cần dựng. b.Vẽ hình Xét tam giác cân OSS 1 có góc · 1 SOS = 60 0 => ∆ OSS 1 đều.  SS 1 = OS = OS 1 = R. Tương tự: SS 2 = OS = OS 2 = R. Nối S 1 S 2 cắt OS tại I Ta có: OS 1 =OS 2 =SS 1 =SS 2 =>Tứ giác SS 1 OS 2 là hình thoi => OS vuông góc với SS 1 Xét tam giác vuông ISS 1 có góc · 1 IS S = 30 0 => IS = 1 2 SS 1 = 2 R . =>IS 1 = 2 2 1 SS IS− = 2 2 4 R R − = 3 2 R . => S 1 S 2 =2.IS 1 = R 3 =10 3 (cm) O S G 1 G 2 S 1 S 2 30 0 30 0 I . Phòng GD&ĐT Quận cầu giấy Kỳ thi học sinh giỏi lớp 8 Năm học 2012 2013 môn thi: Vật lý (Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 18 tháng 03năm 2013 Cõu 1: Mt ngi. 1056/(3,2 – 3) = 5 280 m/s Câu 2 Giả sử 0,4kg hơi nước ngưng tụ hết thành nước ở 100 0 C thì nó toả ra nhiệt lượng: Q 1 = mL = 0,4 × 2,3×10 6 = 920.000 J Nhiệt lượng để cho 0 ,8 kg nước đá nóng. 10 5 × 0 ,8 = 272.000 J Do Q 1 > Q 2 chứng tỏ nước đá nóng chảy hết và tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên đến 100 0 C. Nhiệt lượng nó phải thu là: Q 3 = m 2 C(t 1 - t 0 ) = 0 ,8 × 4200