Đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lí 8

ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI THAM KHẢO MÔN VẬT LÝ LỚP Thời gian làm bài: 90 phút( Không kể thời gian giao đề) Đề Câu1: (2,5 điểm) Hai người xuất phát lúc từ A B cách 6km chuyển động chiều từ A đến B Người thứ từ A với v = 30km/h Người thứ hai từ B với v2 = 10km/h Hỏi sau hai người gặp nhau, xác định chổ gặp nhau? Câu2: (2,5 điểm) Cho hệ thống hình vẽ: m = 50kg; AB = 1,2m; AC = 2m Đặt vào D lực F hướng thẳng xuống Bỏ qua khối lượng ròng rọc dây nối Bỏ qua ma sát tính F để hệ cân 2.Có ma sát MPN: Khi để kéo vật m lên lực đặt vào điểm D F’= 180N Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng Câu3: (2 điểm) Một thẳng đồng chất thiết diện có chiều dài l Đầu giữ lề có trục quay nằm ngang Đầu nhúng xuống nước a Khi cân mực nước ngập đến ( hình H1 ) Tìm trọng lượng riêng d biết d nước = 10000 N/m3 b Nếu nhúng đầu lề xuống nước ( hình H2 ) Tính chiều dài phần ngập nước Hình Hình Câu4: (3 điểm) Người ta bỏ miếng hợp kim chì kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136oC vào nhiệt lượng kế chứa 50g nước 14oC Hỏi có gam chì gam kẽm miếng hợp kim trên? Biết nhiệt độ có cân nhiệt 18oC muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC cần 65,1J; nhiệt dung riêng nước, chì kẽm 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) 210J/ (kg.K) Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi ĐÁP ÁN Bài 1: (2,5điểm) Thời gian mà hai người tính từ lúc xuất phát gặp nhau t - Quãng đường mà người từ A được: S1 = 30.t 0,5đ - Quãng đường mà người từ B được: S2 = 10.t 0,5đ Mà S1 = S2 + SAB Vậy: 30t = 10t + 0,5đ Tính t = 6/20 = 0,3(h) 0,5đ S1 = 30 0,3 = (km) S2 = 10 0,3 = (km) 0,5đ Bài 2: (2,5 điểm) Vẽ hình, phân tích lực m 0,5đ 1.Ta có: P = 10.m = 500N 0,5đ Ta có thành phần tiếp tuyến P lên phương // AC Pt: Pt AB = = 0, P AC ⇒ Pt = 0, 6.P = 300 N 0,5đ Vì O1 O3 ròng ròng cố định, O2 ròng ròng động nên sử dụng hệ thống cho ta lợi lần lực: F = Pt/2 = 150N 0,5đ 2.Hiệu suất MPN: H= F 150 = = 83,3% F ' 180 0,5đ Câu 3: (2 điểm) a Gọi trọng lượng P = S.l.d, có điểm đặt giũa hướng xuống (hình vẽ), phương thẳng đứng, hướng từ xuống Lực đẩy Acsimet tác dụng lên thanh: FA = S.l/2.dnước, có điểm đặt I (Hình vẽ), phương thẳng đứng, hướng từ lên Theo PTCB đòn bẩy : 0,5đ P.KN = FA.IM Hay P.OK = FA.OI OK = l/2 OI = l/2 + l/4 = 3l/4 Ta có: l l 3l S l.d = S d nuoc 2 ⇒d = 3d nuoc 3.10000 = = 7500 N / m3 4 0,5đ b Nếu nhúng lề xuống nước: Gọi phần ngập nước x 0,5đ Lực đẩy Acsimet tác dụng lên thanh: FA = S.x.dnước Theo PTCB đòn bẩy ta có: P.IN = FA.KM Hay P.OK = FA.OI OK = l/2 OI = x/2 Ta có: l x S l.d = S x.d nuoc 2 ⇒ l 7500 = x 10000 x = l 0,5đ 7500 75 l = l = 10000 100 Bài 4: (3 điểm) Gọi khối lượng chì kẽm mc mk, ta có: mc + mk = 0,05(kg) (1) 0,5đ - Nhiệt lượng chì kẽm toả ra: Q1 = m c cc (136 - 18) = 15340m c 0,5đ Q = m k c k (136 - 18) = 24780m k 0,5đ - Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q3 = m n c n (18 - 14) = 0,05 × 4190 × = 838(J) ; Q = 65,1× (18 - 14) = 260,4(J) 0,5đ - Phương trình cân nhiệt: Q1 + Q = Q3 + Q ⇒ 15340mc + 24780mk = 1098,4 (2) 0,5đ - Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: mc ≈ 0,015kg; mk ≈ 0,035kg Đổi đơn vị gam: mc ≈ 15g; mk ≈ 35g ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI THAM KHẢO MÔN VẬT LÝ LỚP Thời gian làm bài: 90 phút( Không kể thời gian giao đề) Đề Câu ( điểm) Một vật chuyển động đoạn đường thẳng AB 1/2 đoạn đường đầu với vận tốc V1 = 25 km/h 1/2 đoạn đường lại vật chuyển động theo hai giai đoạn : Giai đoạn 1/3 thời gian với vận tốc V2= 17 km/h Giai đoạn 2/3 thời gian vật chuyển động với vận tốc V3= 14 km/h Tính vận tốc trung bình vật đoạn đường AB Câu ( điểm ) B Xe A có vận tốc 36km/h xe B có vận tốc 8m/s chuyển động đến O ( hình vẽ) A Hỏi hai xe có gặp O khơng ? Nếu khoảng cách OA = OB O Câu ( điểm ) Thể tích miến sắt 2dm3, Tính lực đẩy ácsi mét tác dụng lên miếng sắt nhúng chìm nước rượu Nếu miếng sắt nhúng độ sâu khác lực đẩy ácsimét có thay đổi khơng ? ? Câu 4( điểm ) B O ChoA1 hệ hình vẽ ,thanh AB có khối lượng khơng đáng kể , hai đầu có treo hai cầu PA nhơm có trọng lượng PB PA PB.Thanh treo nằm ngang sợi dây điểm O lệch phía A Nếu nhúng hai cầu vào nước cân không? sao? Câu ( điểm ) Một nhiệt lượng kế có khối lượng m1= 120g, chứa lượng nước có khối lượng m2= 600g nhiệt độ t1=200C Người ta thả vào hỗn hợp nhơm thiếc có khối lượng tổng cộng m =180g nung nóng tới 1000C Khi cân nhiệt ,nhiệt độ t =240C Tính khối lượng m3 nhơm m4của thiếc có hỗn hợp Nhiệt dung riêng chất làm nhiệt lượng kế, nước,của nhôm, thiếc : c1 = 460J/kg.K; c2=4200J/kg.K; c3= 900/kg.K ; c4= 230J/kg.K Hết - ĐÁP ÁN Câu Lời giải sơ lược - Gọi S độ dài đoạn đường AB 1(5điểm) t1 thời gian 1/2 đoạn đường đầu t2 thời gian 1/2 đoạn đường t thời gian vật hết đoạn đường t=t1+t2 S S S t 2t 3S t1 = ⇒ t1 = ; = V2 + V3 ⇒ t2 = V1 2V1 3 2(V1 + 2V2 ) Điểm 1điểm 2điểm Thời gian hết quãng đường: t = t1 + t2 = S 3S 8S + ⇒t = 2V1 2(V2 + 2V3 ) 150 1điểm Vận tốc trung bình : v= s S 150 = = = 18, 75(km / h) t 8S 150 1điểm 1điểm 2(3điểm) Xe A có vận tốc : v = 36km / h = 36000 = 10m / s 3600 Xe B có vận tốc v= 8m/s Ta có OA =OB nên hai xe khơng gặp xe có vận tốc lớn xe đến trước Vậy xe A đến trước xe B đến sau 3(3điểm) Tóm tắt v= 2dm3 =2.10-3 m3 dnước= 10000N/m3 drượu =8000 N/m3 FA = ? - Lực đẩy ác si mét tác dụng lên miếng sắt nhúng nước FA=dnước.v =10000.2.10-3 =20(N) - Lực đẩy ácsi mét tác dụng lên miếng sắt nhúng nước FA=drượu.v =8000 2.10-3 =16 (N) - nhúng miếng sắt độ sâu khác FA khơng đổi phụ thuộc vào V d 1điểm 1điểm 1điểm 1điểm 1điểm +Vì O lệch phía A nên PA > PB chưa nhúng vào nước, 4(4điểm) PA OA PA d VA VA OA AB cân P = OB với P = d.V thì: P = dV ⇒ V = OB B B B B + Khi nhúng cầu A B vào nước , cầu chịu lực đẩy ác si mét: - Quả cầu A : FA=dn.VA; - Quả cầu B : FB=dn.VB ; + Lực kéo cầu : - Đầu A : P’A = PA – FA = VA( d - dn ) - Đầu B : P’B = PB – FB = VB( d - dn ) Lập tỉ số : PA ' VA PA OA = = = ⇒ cân P ' B VB PB OB Nhiệt lượng bột nhôm thiếc toả ra: - Nhôm : Q3= m3.c3.( t2- t ) 5(5điểm) - Thiếc : Q4= m4.c4.( t2- t ) Nhiệt lượng lược kế hấp thu : - Nước : Q2= m2.c2.(t- t2) cân nhiệt Q1 + Q2 = Q3 + Q4 (m1.c1 + m2.c2 )( t - t1) =( m3.c3 + m4.c4 )( t2- t ) 1,5điểm 1điểm 1,5điểm 1điểm 2điểm (m1.c1 + m2 c2 )(t − t1 ) ⇔ m3 c3 + m4 c4 = 135,5 t2 − t Mà m3 +m4 = 0,18 ⇔ m3 900 + m4.230 = 135.5 ⇔ m3 =140 gam m4 =40 gam ⇔ m3 c3 + m4 c4 = - Gọi S độ dài đoạn đường AB 1(5điểm) t1 thời gian 1/2 đoạn đường đầu t2 thời gian 1/2 đoạn đường t thời gian vật hết đoạn đường t=t1+t2 S S S t 2t 3S t1 = ⇒ t1 = ; = V2 + V3 ⇒ t2 = V1 2V1 3 2(V1 + 2V2 ) 1điểm 1điểm 1điểm 2điểm Thời gian hết quãng đường: t = t1 + t2 = S 3S 8S + ⇒t = 2V1 2(V2 + 2V3 ) 150 1điểm Vận tốc trung bình : v= s S 150 = = = 18, 75(km / h) t 8S 150 2(3điểm) Xe A có vận tốc : v = 36km / h = 36000 = 10m / s 3600 Xe B có vận tốc v= 8m/s Ta có OA =OB nên hai xe khơng gặp xe có vận tốc lớn xe đến trước Vậy xe A đến trước xe B đến sau 3(3điểm) Tóm tắt v= 2dm3 =2.10-3 m3 dnước= 10000N/m3 drượu =8000 N/m3 FA = ? - Lực đẩy ác si mét tác dụng lên miếng sắt nhúng nước FA=dnước.v =10000.2.10-3 =20(N) - Lực đẩy ácsi mét tác dụng lên miếng sắt nhúng nước FA=drượu.v =8000 2.10-3 =16 (N) - nhúng miếng sắt độ sâu khác FA khơng đổi phụ thuộc vào V d 10 1điểm 1điểm 1điểm 1điểm 1điểm 1điểm 1điểm +Vì O lệch phía A nên PA > PB chưa nhúng vào nước, 4(4điểm) PA OA PA d VA VA OA AB cân P = OB với P = d.V thì: P = dV ⇒ V = OB B B B B + Khi nhúng cầu A B vào nước , cầu chịu lực đẩy ác si mét: - Quả cầu A : FA=dn.VA; - Quả cầu B : FB=dn.VB ; + Lực kéo cầu : - Đầu A : P’A = PA – FA = VA( d - dn ) - Đầu B : P’B = PB – FB = VB( d - dn ) Lập tỉ số : PA ' VA PA OA = = = ⇒ cân P ' B VB PB OB Nhiệt lượng bột nhôm thiếc toả ra: - Nhôm : Q3= m3.c3.( t2- t ) 5(5điểm) - Thiếc : Q = m c ( t - t ) 4 Nhiệt lượng lược kế hấp thu : - Nước : Q2= m2.c2.(t- t2) cân nhiệt Q1 + Q2 = Q3 + Q4 (m1.c1 + m2.c2 )( t - t1) =( m3.c3 + m4.c4 )( t2- t ) (m1.c1 + m2 c2 )(t − t1 ) ⇔ m3 c3 + m4 c4 = 135,5 t2 − t Mà m3 +m4 = 0,18 ⇔ m3 900 + m4.230 = 135.5 ⇔ m3 =140 gam m4 =40 gam ⇔ m3 c3 + m4 c4 = 11 1,5điểm 1điểm 1,5điểm 1điểm 2điểm 1điểm 1điểm ... ⇒ 15340mc + 24 780 mk = 10 98, 4 (2) 0,5đ - Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: mc ≈ 0,015kg; mk ≈ 0,035kg Đổi đơn vị gam: mc ≈ 15g; mk ≈ 35g ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI THAM KHẢO MÔN VẬT LÝ LỚP Thời... m c cc (136 - 18) = 15340m c 0,5đ Q = m k c k (136 - 18) = 24 780 m k 0,5đ - Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: Q3 = m n c n ( 18 - 14) = 0,05 × 4190 × = 83 8(J) ; Q = 65,1× ( 18 - 14) = 260,4(J)... 90 phút( Không kể thời gian giao đề) Đề Câu ( điểm) Một vật chuyển động đoạn đường thẳng AB 1/2 đoạn đường đầu với vận tốc V1 = 25 km/h 1/2 đoạn đường lại vật chuyển động theo hai giai đoạn