Đề thi học sinh giỏi vật lý 8 TK

2,0 điểm Ống thủy tinh hình chữ U có các nhánh hình trụ, dài, thành mỏng, chia vạch đặt thẳng đứng, chứa nước.. Đổ tiếp một chất lỏng có khối lượng riêng D 3 nhỏ hơn khối lượng riêng c

PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG ĐỀ THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI LỚP 8

Năm học: 2012-2013 Môn: Vật li 8

Thời gian làm bài: 120 phút

Đề thi này gồm 01 trang

Câu 1 (2,0 điểm)

Có hai ô tô cùng xuất phát từ A và chuyển động đều Xe thứ

nhất chuyển động theo hướng ABCD (hình vẽ) với vận tốc v 1 = 40

km/h, tại mỗi điểm B và C xe đều 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 đi với vận tốc v 2 bằng bao nhiêu để có thể

gặp xe thứ nhất tại C?

b) Nếu xe thứ hai dự định nghỉ tại C 30 phút thì phải đi với vận tốc bằng bao nhiêu

để về D cùng xe thứ nhất?

Câu 2 (2,0 điểm)

Ống thủy tinh hình chữ U có các nhánh hình trụ, dài, thành mỏng, chia vạch đặt thẳng đứng, chứa nước Người ta đổ dầu có khối lượng riêng D 2 vào nhánh B, chiều cao cột dầu là h 2 = 10cm và mặt thoáng của dầu so với mặt thoáng của nước

có độ cao chênh lệch là h 2 /5 Đổ tiếp một chất lỏng có khối lượng riêng D 3 nhỏ hơn khối lượng riêng của nước và không hòa tan với nước vào nhánh A Khi cột chất lỏng có chiều cao h 3 = 5 cm thì mặt thoáng của nó có độ cao chênh lệch với mặt thoáng của dầu là Δh = 0,5cm Cho khối lượng riêng của nước D 1 = 1000kg/m 3 Hãy :

a) Xác định khối lượng riêng D 2 của dầu.

b) Xác định khối lượng riêng D 3 của chất lỏng.

Câu 3 (2,0 điểm)

Một cái nồi nhôm chứa nước ở 25 0C, cả nước và nồi có khối lượng 3kg Đổ thêm vào nồi 1 lít nước sôi thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nồi là 45 0C Hỏi phải đổ thêm vào nồi đó bao nhiêu lít nước sôi nữa để khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nồi là 60 0C Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3 , nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, bỏ qua sự mất mát nhiệt cho môi trường ngoài trong quá trình trao đổi nhiệt

Câu 4 (2,0 điểm)

Hai gương phẳng hình chữ nhật G 1 , G 2 giống nhau được ghép

chung theo một cạnh tạo thành góc α như hình vẽ

(Điểm M 1 , M 2 nằm trên hai gương và OM 1 = OM 2 ) Trong khoảng

giữa hai gương gần O có một điểm sáng S Biết rằng tia sáng từ S đến

vuông góc với G 1, sau khi phản xạ ở G 1 thì đến G 2 , sau khi phản xạ ở

G 2 thì đập vào G 1 và phản xạ trên G 1 một lần nữa Tia phản xạ cuối

cùng vuông góc M 1 M 2 Tính góc α ?

Câu 5 (2,0 điểm)

Trong tay chỉ có 1 chiếc cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, một bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet, khối lượng riêng của nước đã biết.

Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng nào đó?

-HẾT -Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

Họ tên thí sinh SBD:

ĐỀ CHÍNH THỨC

PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG KÌ THI GIAO LƯU HSG LỚP 6, 7, 8 NĂM HỌC 2012-2013

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ 8

(HDC này gồm 03 trang)

Câu 1: (2,0 điểm)

a

(1,25đ)

Đường chéo AC2 = AB2 + BC2 =302 +402 =2500

-> AC =50 (km)

Thời gian xe 1 đi đoạn AB là: t1 =AB/v1 = 3/ 4 (h)

Thời gian xe 1 nghỉ tại B,C là 15 phút =1/4h

Thời gian xe 1 đi đoạn BC là: t2 =BC/v1 = 40 / 40 =1 (h)

-Trường hợp 1: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1 vừa tới C:

Vận tốc xe 2 phải đi là:

v2 = AC / ( t1 + t2 +1/4 ) = 50 / ( ¾ + 1 + ¼ ) = 25 (km/h)

Trường hợp 2: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1 vừa bắt đầu rời C:

Vận tốc xe 2 phải đi là:

v3 = AC / ( t1 + t2 +1/4 + 1/4 ) = 50 / ( ¾ + 1 + ¼ + ¼ ) = 22,22

(km/h)

Vậy để gặp xe 1 tại C thì xe 2 phải đi với vận tốc 22,22 < V2 < 25

(km /h )

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25

b

(0,75đ)

Thời gian xe 1 đi hết quãng đường AB – BC – CD là:

t3 = (2 t1 + t2 + ½ ) = 3 ( h)

Để xe 2 về D cùng xe 1 thì thời gian xe 2 phải đi hết quãng đường

AC – CD là:

t4 = t3 – ½ = 3 – 0,5 = 2,5 (h)

Vận tốc xe 2 phải đi khi đó là:

V2, = (AC + CD ) / t4 = (50 + 30) /2,5 = 32 ( km/h)

0,25

0,25 0,25

Câu 2: (2,0 điểm)

a

(1,0đ)

Xét áp suất gây bởi cột dầu lên điểm M trên mặt phân cách dầu

- nước và áp suất gây bởi cột nước lên điểm N trong nước bên nhánh

A ngang bằng điểm M

Gọi D1, h1 và D2, h2 lầnlượt là khối lượng riêng, chiều cao

(so với đường NM)của cột nước và dầu:

PM =PN10.D1.h1=10.D2.h2 => D1.h1=D2.h2 (1)

Vì dầu có KL riêng nhỏ hơn nước, nên h2 > h1

Theo bài: h2 - h1 =h2/5  h1 =4h2/5 (2)

0,25

0,25 0,25

Từ (2) và (1)  D2 = 4D1/5 Thay số D2 = 800 kg/m3 0,25 Xét 2 trường hợp: Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao hơn

mặt thoáng dầu và trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp hơn mặt

thoáng dầu

Cả 2 trường hợp mặt phân cách giữa chất lỏng - nước cao hơn mặt

phân cách giữa dầu - nước

Chọn điểm E trên mặt phân cách dầu -nước và điểm F bên nhánh A

0,25

ĐỀ CHÍNH THỨC

(1,0đ)

ngang bằng điểm E; khối lượng riêng và chiều cao cột chất lỏng là

D3 và h3 Áp suất gây cột dầu lên điểm E và áp suất gây bởi cột chất

lỏng và cột nước lên F bằng nhau:

10.D2.h2 = 10.D3.h3 + 10.D1.h1  D3 = (D2.h2 - D1.h1)/h3

+Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao hơn mặt thoáng dầu:

Thay các dữ kiện: h2=10cm, h1=10+0,5-5 =5,5 (cm), h3 = 5cm;

D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3  Tính ra D3 = 500 kg/m3

0,25 0,25

+Trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp hơn mặt thoáng dầu:

Thay các dữ kiện: h2=10cm, h1=10-0,5-5 = 4,5 (cm), h3 = 5cm;

D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3  Tính ra D3 = 700 kg/m3 0,25

Câu 3: ( 2,0 điểm)

Gọi Khối lượng, nhiệt dung riêng của nồi nhôm là m1, c1, của nước

trong nồi là m2= (3-m1) kg, c2

Khối lượng 1lít nước sôi đổ vào lần 1 là : m3 = V.D = 1kg

0,25

Lần 1: Ta có PT: Q1 +Q2 = Q3

 [(m1c1 +(3-m1) c2](t-t1) = m3c2.(t2 -t)

<=> [m1.880 +(3-m1) 4200](45- 25) = 1.4200.(100 -45)

Giải ra được m1 ≈ 0 , 32kg , m2 ≈ 2 , 68kg

Khối lượng nước trong nồi bây giờ là : m2 + m3 = 2,68 +1=

3,68(kg)

0,25

0,25 0,25

Lần 2: Ta có PT: Q/

1 +Q/

2 =Q4

 [(m1c1 +( m2 + m3) c2](t/-t) = m4c2.(t2 –t/)

<=> [0,32.880 +3,68 4200](60 - 45) = m4 4200.(100 -60)

Giải ra được: m4 ≈1,41kg

Vậy lượng nước phải đổ thêm là: = =

D

m

V/ 4 1,41 lít

0,25

0,25 0,25 0,25

Câu 4: (2,0 điểm)

Hình

vẽ

∠

=

∠I1I2N1 ( góc có cạnh tương ứng vuông góc )

α

2 I

I

I1 2 3 =∠

∠ ( I2N1 là đường pháp tuyến của G2 )

α

2 90 O I I M

I

K 3 1=∠ 2 3 = 0 −

∠

α

2 K M

I3 1 =

∠

⇒

2

M

∆ cân tại O ⇒α +2α +2α =5α =1800 ⇒α =360

0,5đ

0,25 0,5

0,25 0,5

Câu 5: (2,0 điểm)

Gọi diện tích đáy cốc là S , khối lượng riêng của nước là D1 , khối

lượng riêng của chất lỏng cần xác định là D2 , chiều cao của cốc là

h ,trọng lượng cốc là P

Lần 1:Thả cốc không chất lỏng vào nước,phần chìm của cốc trong

nước là h1

Ta có : P = FA

⇔ P= 10 D1Sh1 (1)

0,25 0.25

0,25 Lần 2: Đổ thêm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xác định KLR (vừa

phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm trong nước có chiều cao h3

Ta có: P + Pchất lỏng = FA ⇔ P + 10 D2Sh2 = 10 D1Sh3 ( 2 )

Từ (1), (2) ta có:

10 D1Sh1 + 10 D2Sh2 = 10 D1Sh3

⇒D2 = 1

2

1

h

h

h −

(3)

Từ (3): chiều cao h1 , h2 , h3 được xác định bằng thước thẳng , D1 đã

biết ⇒Xác định được KLR của chất lỏng D2

0,25 0.25 0,25 0,5

Giám khảo chú ý:

- HDC chỉ là một cách giải HS có thể giải theo cách khác, giám khảo căn cứ vào bài làm cụ thể của HS để cho điểm.

- Điểm các phần, các câu không làm tròn Điểm toàn là tổng điểm của các câu thành phần.