Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 - Năm học 2017-2018 - Phòng GD&ĐT huyện Trực Ninh (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 - Năm học 2017-2018 - Phòng GD&ĐT huyện Trực Ninh (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN TRỰC NINH NĂM HỌC 2017 -2018 MÔN VẬT LÝ LỚP 8 ĐỀ CHÍNH THỨC Thi ngày 04 tháng 4 năm 2018 (Thời gian làm bài 120 phút, không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 02 trang) Bài 1 (5,0 điểm) Lúc 6h hai xe gắn máy cùng xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60km, chúng chuyển động thẳng đều và đi cùng chiều nhau từ A đến B. Xe thứ nhất xuất phát từ A với vận tốc 30km/h, xe thứ hai xuất phát từ B với vận tốc 40km/h. a. Tính khoảng cách của hai xe sau 1h. b. Sau khi xuất phát được 1h, xe thứ nhất tăng tốc và đi với vận tốc 60km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau. c. Đúng lúc gặp nhau, xe thứ hai bị hỏng phải dừng lại sửa hết 30phút. Sau đó tăng tốc đạt 80km/h và đuổi kịp xe thứ nhất tại điểm M sau 1,5h. Tính vận tốc trung bình của mỗi xe trên cả quãng đường. Bài 2 (5,0 điểm). Một vật bằng gỗ có thể tích bằng 30dm 3, khi thả vào trong chậu nước thì 9 thể tích vật chìm trong nước. 10 a. Tính trọng lượng của vật. b. Cần đổ dầu vào trong chậu nước sao cho toàn bộ vật được chìm trong dầu và nước. Tính thể tích của vật chìm trong dầu. c. Tiếp tục đổ thêm 1 lít dầu vào chậu thì thể tích phần chìm trong dầu của vật tăng hay giảm bao nhiêu? 3 Biết trọng lượng riêng của nước là d 1 = 10000N/m và trọng lượng riêng 3 của dầu là d2 = 8000N/m . Bài 3 (4,0 điểm) 1. Người ta lăn 1 cái thùng theo một tấm ván nghiêng lên ôtô. Sàn xe ôtô cao 1,2m, ván dài 3m. Thùng có khối lượng 100kg và lực đẩy thùng là 420N. a. Tính lực ma sát giữa tấm ván và thùng. b. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng. 2. Dùng hệ thống ròng rọc như hình vẽ để kéo vật có trọng lượng P = 100N đi lên đều. Biết F ròng rọc động có khối lượng 0,5kg. Bỏ qua mọi ma sát và khối lượng dây. a. Tính lực kéo dây. b. Để nâng vật lên cao 4m thì phải kéo dây một đoạn bao nhiêu? Tính công dùng để kéo vật. 1
2. Bài 4 (4,0 điểm) Một bình nhiệt lượng kế chứa nước ở 200C. a) Đổ thêm 1 lít nước sôi vào bình thì nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 450C. Tính nhiệt lượng bình nước đã hấp thụ. Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK. b) Hỏi phải đổ thêm vào bình bao nhiêu lít nước sôi nữa để nhiệt độ của hệ khi có cân bằng nhiệt là 600C. Bỏ qua mọi sự mất mát nhiệt. Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Bài 5 (2,0 ®iÓm) Cho một bình thuỷ tinh hình trụ tiết diện đều, một thước thẳng chia tới mm, nước (đã biết khối lượng riêng) và một khối gỗ nhỏ (hình dạng không đều đặn, bỏ lọt được vào bình, không thấm chất lỏng, nổi trong nước). Hãy trình bày một phương án để xác định khối lượng riêng của gỗ. HẾT Họ và tên thí sinh: Họ, tên chữ ký GT1: Số báo danh: . Họ, tên chữ ký GT2: 2
3. ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ LỚP 8 Bài Nội dung Điểm Bµi 1 a. Khoảng cách của hai xe sau 1h. (5,0 đ) - Quãng đường xe đi từ A: S1 v1 t 30.1 30 (km) 0,25 a, (1,0 đ) - Quãng đường xe đi từ B: S2 v2t 40.1 40 (km) 0,25 - Sau 1h hai xe cách nhau: S AB S1 S2 60 30 40 70 (km) 0,5 Vậy: Sau 1h hai xe cách nhau 70km. a, (2,0 đ) b.Thời điểm và vị trí lúc hai người gặp nhau: - Gọi t’ là thời gian từ khi xe thứ nhất bắt đầu tăng tốc đến lúc hai 0,25 người gặp nhau tại C.  - Quãng đường xe đi thứ nhất đi được: S1 v1 t 60t (1) 0,25 - Quãng đường xe đi thứ hai đi được: S 2 v2t 40t (2) - Vì hai xe chuyển động cùng chiều nhau nên: 0,25 S1 S 2 S (3) - Từ (1) (2) và (3) ta có: 0,25 60t 40t 70 t 3,5h = 3 giờ 30 phút - Thay t vào (1) hoặc (2) ta có: (1) s1’ = 3,5. 60 = 210 (km) 0,25 (2) s2’ = 3,5. 40 = 140 (km) 0,25 Vậy: Lúc 6h + 3h30phút = 9h30phút thì hai xe gặp nhau và cách A 0, 5 một khoảng: 210+30 = 240km, cách B một khoảng 140 + 40 = 180km. c. Đổi 30phút = 0,5h c,(2,0 đ) t 0,5h 0, 5 Trong khi sửa S 0km thì quãng đường xe thứ hai đi được: 2 Quãng đường xe thứ hai đi được kể từ lúc tăng tốc đến khi gặp xe 0,25 thứ nhất tại M là : 3
4. S 2 v2 t 80.1,5 120km 0, 5 Vận tốc trung bình của xe thứ hai trên cả quãng đường là: S S S S 40 140 0 120 v 2 2 2 46,15(km / h) 2tb t t t t ''' 1 3,5 0,5 1,5 Quãng đường xe thứ nhất đi được từ lần gặp nhau thứ nhất đến lần 0,25 gặp nhau thứ hai là : S1 S 2 120km Vận tốc trung bình của xe thứ nhất trên cả quãng đường là: 0, 5 S S S 30 210 120 v 1 1 1 55,38(km / h) 1tb t t (t t ) 1 3,5 (0,5 1,5) Bài 2 Đổi 30dm3 = 0,03 m3 (5,0 đ) Gọi V (m3) là thể tích của vật a Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật là: 9V 0,03.9 (1,5 đ) F d . 10000 270N 0,5 A 1 10 10 Vật nổi trên mặt nước và đứng yên nên: P FA 270N 0,5 Vậy trọng lượng của vật: P 270N 0,5 3 Gọi V1 (m ) là thể tích vật chìm trong dầu. 3 b => Thể tích của vật chìm trong nước là V V1 (m ) 0,5 (2,5 đ) Lực đẩy Acsimet tác dụng lên toàn bộ vật là: 0,5 FA Fd Fn d 2V1 d1 (V V1 ) Vật chìm và đứng yên trong chất lỏng nên trọng lực cân bằng với 1,0 lực đẩy Ác si mét P FA 270 d 2V1 d1 (V V1 ) 0,5 3 Từ đó tính được V1 = 0,015 m . c Vì sau khi đổ dầu lần 1, vật đã chìm hoàn toàn trong dầu và nước và (1,0 đ) 0,25 đứng cân bằng (P FA ) Mà trọng lượng (P) của vật không đổi. 0,25 nên lực đẩy Ác si mét (FA) tác dụng vào vật không đổi. 0,25 4
5. Do đó đổ thêm dầu vào thì vật vẫn chỉ chìm trong dầu và nước như 0,25 lần 1, tức là thể tích phần chìm trong dầu của vật không thay đổi. Bài 3 a, (4,0 đ) - Trọng lượng của thùng là: P 10m 10.100 1000N 0,25 1, (2,0 đ) - Nếu không có ma sát thì lực đẩy thùng là: P.h 1000.1,2 F 400(N) 0,5 l 3 - Thực tế phải đẩy thùng với 1 lực 420N vậy lực ma sát giữa ván và 0,25 thùng nên: Fms F F 420 400 20(N) b, - Công có ích để đưa vật lên: Ai P.h 1000.1,2 1200(J ) 0,25 - Công toàn phần để đưa vật lên: A F.S 420.3 1260(J ) 0,25 A 1200 0,5 - Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: H i 100 0 100 0 95 0 A 0 1260 0 0 2, (2,0 đ) F 0,5 F F F P1 P a, Trọng lượng của ròng rọc động là: 0,25 P 10m 10.0,5 5N 1 Ta có: Mỗi ròng rọc động cho ta lợi 2 lần về lực. Ròng rọc cố định 0,25 chỉ có tác dụng thay đổi hướng của lực. Như vậy hệ thống cho ta lợi 2 lần về lực. Do đó lực kéo dây: 0,5 P P 100 5 F 1 52,5 N 2 2 b, Khi vật nâng lên một đoạn h = 4m thì dây phải di chuyển một 0,25 đoạn: S = 2.h = 8m. 5
6. Công dùng để kéo vật: 0,25 A F.S 52,5.8 420 J Bài 4 Gọi M(kg) là khối lượng tổng cộng của bình nước m(kg) là khối (4 điểm) lượng của vỏ bình thì khối lượng nước là:(M-m )(kg), 0,25 a, (2,0 đ) c1 là nhiệt dung riêng của nước, c là nhiệt dung riêng của bình, 0 0 0 0 t1=20 C là nhiệt độ đầu của nước, t2=45 C, t3=60 C, t=100 C Khối lượng của 1 lít nước sôi là: m1 = D.V = 1000.0,001 = 1kg 0,25 Nhiệt lượng do 1 lít nước sôi tỏa ra: 0,25 Q1 m1c1 (t t2 ) c1 (t t2 ) (1) Q1 4200. 100 45 231000 J 0,5 Nhiệt lượng do bình nước hấp thụ là: Q mc M m c (t t ) 2  1  2 1 (2) 0,25 Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q Q 1 2 (3) Từ (1), (2), (3) 0,5 Q2 231000 J Vậy nhiệt lượng tổng cộng mà bình nước hấp thụ là 231000J = 231kJ Từ (3) 0,25 mc M m c1  t2 t1 c1 t t2 m c c1 Mc1  t2 t1 c1 t t2 t t m c c Mc c 2 1 1 1 t t 2 1 (4) Gọi m2 (kg) là khối lượng nước sôi đổ thêm. Nhiệt lượng do m2(kg) nước sôi tỏa ra: b, (2,0 đ) Q1 m2c1 (t t3 ) Nhiệt lượng do nước trong nồi và nồi hấp thụ là: 0,25 Q2 mc M 1 m c1 (t3 t2 ) 6
7. Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q Q 1 2 m2c1 (t t3 ) mc M 1 m c1 (t3 t2 ) m(c c ) M 1 c (t t ) m c (t t ) 1 1 3 2 2 1 3 t t 0,5 m(c c ) M 1 c c 3 m (5) 1 1 1 t t 2 3 2 Lấy (5) trừ cho (4) ta được: t t3 t t2 t t3 t t2 0,25 c1 c1 m2 c1 1 m2 (6) t3 t2 t2 t1 t3 t2 t2 t1 t3 t2 t t2 t3 t2 t t1 0,25 Từ (3) ta được: m2 1  (7) t t3 t2 t1 t t3 t2 t1 Thay số vào (7) ta tính được: 0,25 60 45 100 20 15.80 m  1,2kg 2 100 60 45 20 40  25 m2 1,2 3 Thể tích nước sôi đổ thêm là: V2 0,0012m 1,2lit D 1000 0,25 Bài 5 Đổ vào bình thuỷ tinh một lượng nước thể tích V0, dùng thước đo độ 0,25 (2,0 đ ) cao h0 của cột nước trong bình. Thả khối gỗ vào bình, nó chìm một phần trong nước, nước dâng lên 0,25 tới độ cao h1, ứng với thể tích V1. Nhấn chìm hoàn toàn khối gỗ vào nước, nước dâng tới độ cao h 2, ứng với thể tích V2. Ta có : Vgỗ = V2 – V0. 0,25 Khối gỗ nổi, trọng lượng của nó bằng trọng lượng khối nước mà nó 0,25 chiếm chỗ. Suy ra: Dgỗ (V2 – V0) = Dnước(V1 – V0) 0,5 Dgỗ = Dnước(V1 – V0)/(V2 – V0) Do bình hình trụ có tiết diện đều nên Dgỗ = Dnước(h1 – h0)/(h2 – h0) 0,5 7