Đề thi học sinh giỏi vật lý 8 TK

PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học: 2012-2013 Môn: Vật li Thời gian làm bài: 120 phút Đề thi gồm 01 trang Câu (2,0 điểm) Có hai ô tô xuất phát từ A chuyển động Xe thứ chuyển động theo hướng ABCD (hình vẽ) với vận tốc v 1= 40 km/h, điểm B C xe nghỉ 15 phút Xe thứ hai chuyển động theo hướng ACD Biết hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 30 km, BC = 40 km Hỏi: a) Xe thứ hai phải với vận tốc v2 để gặp xe thứ C? b) Nếu xe thứ hai dự định nghỉ C 30 phút phải với vận tốc để D xe thứ nhất? Câu (2,0 điểm) Ống thủy tinh hình chữ U có nhánh hình trụ, dài, thành mỏng, chia vạch đặt thẳng đứng, chứa nước Người ta đổ dầu có khối lượng riêng D vào nhánh B, chiều cao cột dầu h = 10cm mặt thoáng dầu so với mặt thoáng nước có độ cao chênh lệch h /5 Đổ tiếp chất lỏng có khối lượng riêng D nhỏ khối lượng riêng nước không hòa tan với nước vào nhánh A Khi cột chất lỏng có chiều cao h = cm mặt thoáng có độ cao chênh lệch với mặt thoáng dầu Δh = 0,5cm Cho khối lượng riêng nước D = 1000kg/m Hãy : a) Xác định khối lượng riêng D dầu b) Xác định khối lượng riêng D chất lỏng Câu (2,0 điểm) Một nồi nhôm chứa nước ở 25 C , nước nồi có khối lượng 3kg Đổ thêm vào nồi lít nước sôi có cân nhiệt, nhiệt độ nước nồi 450 C Hỏi phải đổ thêm vào nồi lít nước sôi để có cân nhiệt, nhiệt độ nước nồi 600 C Biết khối lượng riêng nước 1000kg/m3, nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K, nhôm 880J/kg.K, bỏ qua sự mát nhiệt cho môi trường trình trao đổi nhiệt Câu (2,0 điểm) Hai gương phẳng hình chữ nhật G1, G2 giống ghép chung theo cạnh tạo thành góc α hình vẽ (Điểm M1, M2 nằm hai gương OM1 = OM2) Trong khoảng hai gương gần O có điểm sáng S Biết tia sáng từ S đến vuông góc với G1, sau phản xạ ở G1 đến G2, sau phản xạ ở G2 đập vào G1 phản xạ G1 lần Tia phản xạ cuối vuông góc M1 M2 Tính góc α ? Câu (2,0 điểm) Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet, khối lượng riêng nước biết Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng đó? -HẾT Cán coi thi không giải thích thêm Họ tên thí sinh SBD: PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI GIAO LƯU HSG LỚP 6, 7, NĂM HỌC 2012-2013 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ (HDC gồm 03 trang) Câu 1: (2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày a (1,25đ) b (0,75đ) 2 Điểm Đường chéo AC = AB + BC =30 +40 =2500 -> AC =50 (km) Thời gian xe đoạn AB là: t1 =AB/v1 = 3/ (h) Thời gian xe nghỉ B,C 15 phút =1/4h Thời gian xe đoạn BC là: t2 =BC/v1 = 40 / 40 =1 (h) -Trường hợp 1: Xe gặp xe lúc xe vừa tới C: Vận tốc xe phải là: v2 = AC / ( t1 + t2 +1/4 ) = 50 / ( ¾ + + ¼ ) = 25 (km/h) Trường hợp 2: Xe gặp xe lúc xe vừa bắt đầu rời C: Vận tốc xe phải là: v3 = AC / ( t1 + t2 +1/4 + 1/4 ) = 50 / ( ¾ + + ¼ + ¼ ) = 22,22 (km/h) Vậy để gặp xe C xe phải với vận tốc 22,22 < V2 < 25 (km /h ) Thời gian xe hết quãng đường AB – BC – CD là: t3 = (2 t1 + t2 + ½ ) = ( h) Để xe D xe thời gian xe phải hết quãng đường AC – CD là: t4 = t3 – ½ = – 0,5 = 2,5 (h) Vận tốc xe phải là: V2, = (AC + CD ) / t4 = (50 + 30) /2,5 = 32 ( km/h) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 2: (2,0 điểm) Phần a (1,0đ) Nội dung trình bày Xét áp suất gây bởi cột dầu lên điểm M mặt phân cách dầu - nước áp suất gây bởi cột nước lên điểm N nước bên nhánh A ngang điểm M Gọi D1, h1 D2, h2 khối lượng riêng, chiều cao (so với đường NM)của cột nước dầu: PM =PN10.D1.h1=10.D2.h2 => D1.h1=D2.h2 (1) Vì dầu có KL riêng nhỏ nước, nên h2 > h1 Theo bài: h2 - h1 =h2/5  h1 =4h2/5 (2) Từ (2) (1)  D2 = 4D1/5 Thay số D2 = 800 kg/m3 Xét trường hợp: Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao mặt thoáng dầu trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp mặt thoáng dầu Cả trường hợp mặt phân cách chất lỏng - nước cao mặt phân cách dầu - nước Chọn điểm E mặt phân cách dầu -nước điểm F bên nhánh A Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 b (1,0đ) ngang điểm E; khối lượng riêng chiều cao cột chất lỏng D3 h3 Áp suất gây cột dầu lên điểm E áp suất gây bởi cột chất lỏng cột nước lên F nhau: 10.D2.h2 = 10.D3.h3 + 10.D1.h1  D3 = (D2.h2 - D1.h1)/h3 +Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao mặt thoáng dầu: Thay kiện: h2=10cm, h1=10+0,5-5 =5,5 (cm), h3 = 5cm; D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3  Tính D3 = 500 kg/m3 +Trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp mặt thoáng dầu: Thay kiện: h2=10cm, h1=10-0,5-5 = 4,5 (cm), h3 = 5cm; D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3  Tính D3 = 700 kg/m3 0,25 0,25 0,25 Câu 3: ( 2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày Điểm Gọi Khối lượng, nhiệt dung riêng nồi nhôm m1, c1, nước nồi m2= (3-m1) kg, c2 Khối lượng 1lít nước sôi đổ vào lần : m3 = V.D = 1kg 0,25 Lần 1: Ta có PT: Q1 +Q2 = Q3  [(m1c1 +(3-m1) c2](t-t1) = m3c2.(t2 -t) 0,25 [m1.880 +(3-m1) 4200](45- 25) = 1.4200.(100 -45) Giải m1 ≈ 0,32kg , m2 ≈ 2,68kg 0,25 Khối lượng nước nồi : m2 + m3 = 2,68 +1= 3,68(kg) 0,25 Lần 2: Ta có PT: Q/1 +Q/ =Q4  [(m1c1 +( m2 + m3) c2](t/-t) = m4c2.(t2 –t/) [0,32.880 +3,68 4200](60 - 45) = m4 4200.(100 -60) Giải được: m4 ≈ 1,41kg Vậy lượng nước phải đổ thêm là: V / = m4 = 1,41 lít D 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 4: (2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày Điểm Hình vẽ 0,5đ 0,25 ∠I1I N1 = ∠α ( góc có cạnh tương ứng vuông góc ) ∠I1I I = ∠2α ( I2N1 đường pháp tuyến G2 ) ∠K I M1 = ∠I I 3O = 90 − 2α ⇒ ∠I M1K = 2α ∆M1OM cân O ⇒ α + 2α + 2α = 5α = 180 ⇒ α = 36 Câu 5: (2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày Gọi diện tích đáy cốc S , khối lượng riêng nước D1 , khối lượng riêng chất lỏng cần xác định D2 , chiều cao cốc h ,trọng lượng cốc P Lần 1:Thả cốc không chất lỏng vào nước,phần chìm cốc nước h1 Ta có : P = FA ⇔ P= 10 D1Sh1 (1) Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định KLR (vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm nước có chiều cao h3 Ta có: P + Pchất lỏng = FA ⇔ P + 10 D2Sh2 = 10 D1Sh3 ( ) Từ (1), (2) ta có: 10 D1Sh1 + 10 D2Sh2 = 10 D1Sh3 h − h1 D1 ⇒ D2 = (3) h2 Từ (3): chiều cao h1 , h2 , h3 xác định thước thẳng , D1 biết ⇒ Xác định KLR chất lỏng D2 0,5 0,25 0,5 Điểm 0,25 0.25 0,25 0,25 0.25 0,25 0,5 Giám khảo ý: - HDC cách giải HS giải theo cách khác, giám khảo vào làm cụ thể HS điểm - Điểm phần, câu không làm tròn Điểm toàn tổng điểm câu thành phần  ... c2](t-t1) = m3c2.(t2 -t) 0,25 [m1 .88 0 +(3-m1) 4200](45- 25) = 1.4200.(100 -45) Giải m1 ≈ 0,32kg , m2 ≈ 2,68kg 0,25 Khối lượng nước nồi : m2 + m3 = 2, 68 +1= 3, 68( kg) 0,25 Lần 2: Ta có PT: Q/1 +Q/... 0,25 Lần 2: Ta có PT: Q/1 +Q/ =Q4  [(m1c1 +( m2 + m3) c2](t/-t) = m4c2.(t2 –t/) [0,32 .88 0 +3, 68 4200](60 - 45) = m4 4200.(100 -60) Giải được: m4 ≈ 1,41kg Vậy lượng nước phải đổ thêm là:...PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI GIAO LƯU HSG LỚP 6, 7, NĂM HỌC 2012-2013 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ (HDC gồm 03 trang) Câu 1: (2,0 điểm) Phần