Tài liệu 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 8 Năm học: 2012-2013 Môn: Vâ ât 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 v2 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) . Mô t cái nồi nhôm chứa nước ở 25 0 C , cả nước và nồi có khối lượng 3kg. Đổ thêm ô vào nồi 1 lít nước sôi thì khi có cân bằng nhiệt, nhiê ôt đô ô của nước trong nồi là 450 C . Hỏi phải đổ thêm vào nồi đó bao nhiêu lít nước sôi nữa để khi có cân bằng nhiệt, nhiê ôt đô ô của nước trong nồi là 600 C . Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m 3, nhiê ôt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, bỏ qua sự mất mát nhiê ôt cho môi trường ngoài trong quá trình trao đổi nhiê ôt. Câu 4. (2,0 điểm) Hai gương phẳng hình chữ nhật G1, G2 giống nhau được ghép chung theo một cạnh tạo thành góc  như hình vẽ (Điểm M1, M2 nằm trên hai gương và OM1 = OM2). Trong khoảng giữa hai gương gần O có một điểm sáng S. Biết rằng tia sáng từ S đến vuông góc với G1, sau khi phản xạ ở G1 thì đến G2, sau khi phản xạ ở G2 thì đập vào G1 và phản xạ trên G1 một lần nữa. Tia phản xạ cuối cùng vuông góc M1 M2. Tính góc  ? 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:..................... PHÒNG GD&ĐT TAM DƯƠNG ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI GIAO LƯU HSG LỚP 6, 7, 8 NĂM HỌC 2012-2013 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VÂâT LÍ 8 (HDC này gồm 03 trang) Câu 1: (2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày 2 a (1,25đ) b (0,75đ) 2 2 2 Điểm 2 Đường chéo AC = AB + BC =30 +40 =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 < V 2 < 25 (km /h ) 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 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 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 lần lượt 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) Từ (2) và (1)  D2 = 4D1/5 . Thay số D2 = 800 kg/m3. Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 b (1,0đ) 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 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. +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 0,25 0,25 0,25 Câu 3: ( 2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày Điểm Gọi Khối lượng, nhiê ôt 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) 0,25 <=> [m1.880 +(3-m1) .4200](45- 25) = 1.4200.(100 -45) Giải ra được m1  0,32kg , m2 0,25  2,68kg Khối lượng nước trong nồi bây giờ là : m2 + m3 = 2,68 +1= 3,68(kg) 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 Vâ y lượng nước phải đổ thêm là: V /  ô m4  1,41 D lít 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 4: (2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày Điểm Hình vẽ 0,5đ I1I 2 N1   ( góc có cạnh tương ứng vuông góc ) I1I 2 I 3  2 ( I2N1 là đường pháp tuyến của G2 ) 0,25 K I 3 M1  I 2 I 3O  90 0  2 0,5  I 3 M1K  2 M1OM 2 cân tại O    2  2  5  1800    36 0 0,25 0,5 Câu 5: (2,0 điểm) Phần Nội dung trình bày 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) 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 = h 3  h1 D1 h2 (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 Điểm 0,25 0.25 0,25 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.