Đề thi chọn học sinh giỏi cấp thành phố môn Vật lí Lớp 8 - Năm học 2020-2021 - Phòng GD và ĐT Thành phố Sầm Sơn (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp thành phố môn Vật lí Lớp 8 - Năm học 2020-2021 - Phòng GD và ĐT Thành phố Sầm Sơn (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ SẦM SƠN NĂM HỌC 2020- 2021 Môn thi: Vật Lý - Lớp 8 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi này có 5 câu, gồm 01 trang Câu 1: (5,0 điểm) Trên đoạn đường thẳng AB có hai xe chuyển động. Xe máy đi từ A về B, trong nửa đoạn đường đầu xe chuyển động với vận tốc v 1, trong nửa đoạn đường còn lại xe chuyển động với vận tốc v 2. Xe ô tô đi từ B về A, trong nửa thời gian đầu xe chuyển động với vận tốc v1, trong nửa thời gian còn lại xe chuyển động với vận tốc v2. Cho biết: v1 = 20km/h, v2= 60km/h. a) Tính vận tốc trung bình của xe máy và ô tô trên cả đoạn đường AB. b) Nếu hai xe xuất phát cách nhau 30 phút thì xe máy đến B và xe ô tô đến A cùng lúc.Tính quãng đường AB. c) Nếu hai xe xuất phát cùng lúc thì vị trí gặp nhau của hai xe cách A bao nhiêu? Câu 2: (3,0 điểm) 2 Có một cái vại đáy hình tròn tiết diện S 1 = 1200cm và một cái thớt gỗ mặt tròn 2 diện tích đáy là S2 = 800cm , chiều dày h = 7,5cm. Phải rót nước vào vại tới độ cao ít nhất là bao nhiêu để khi thả thớt vào vại thì thớt nổi được. Cho biết khối lượng riêng 3 3 của nước là D1 = 1000Kg/m , của gỗ là D2= 600Kg/m . Câu 3: (5,0 điểm) a) Thả một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100oC vào một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 100g có chứa 738g nước ở nhiệt độ 15oC. Nhiệt độ khi bắt đầu có cân bằng nhiệt là 17oC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4186 J/kg.K. Hãy tính nhiệt dung riêng của đồng. b) Có hai bình đựng hai chất lỏng cùng loại ở nhiệt độ ban đầu tương ứng là t1 và t2. Đổ một nửa lượng chất lỏng ở bình 1 vào bình 2, nhiệt độ cân bằng ở bình 2 giảm 200C so với lúc đầu. Đổ một nửa lượng chất lỏng đang có trong bình 2 trở lại bình 1, nhiệt độ cân bằng của bình một tăng thêm 24 0C so với lúc đầu. Cuối cùng đổ hai bình 0 chất lỏng vào với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là t 3 = 50 C. Tính t1, t2. Bỏ qua mọi hao phí nhiệt năng. Câu 4: (5,0 điểm) Cho hai gương phẳng M, N đặt song song, có mặt phản xạ quay M N vào nhau và cách nhau một khoảng AB = 30cm. Giữa hai gương có S’ một điểm sáng S cách gương M một khoảng SA = 10cm. Một điểm S' nằm trên đường thẳng SS' song song với hai gương, SS' = 60cm. 1. Hãy trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến S' trong trường hợp: a) Đến gương M tại I rồi phản xạ đến S'. A S B b) Đến gương M tại J, phản xạ đến gương N tại K rồi phản xạ đến S'. 2. Hãy tính các khoảng cách từ I, J, K đến đoạn thẳng AB. Câu 5: (2,0 điểm) Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của một khối gỗ hình trụ với các dụng cụ sau: một bình hình trụ đủ lớn đựng nước đã biết khối lượng riêng là D0, một cái thước có độ chia nhỏ nhất tới milimet và một khối gỗ cần xác định khối lượng riêng. Hết Họ tên thí sinh : Giám thị số 1: Số báo danh : Giám thị số 2:
2. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ THÀNH PHỐ SẦM SƠN LỚP 8 NĂM HỌC 2020- 2021 Câu Yêu cầu vắn tắt nội dung kiến thức Điểm a. Vận tốc trung bình của xe máy là: AB AB 2v1.v2 2.20.60 vA 30 (km/h) 1,5 t t AB AB v v 20 60 1 2 1 2 2v1 2v2 Vận tốc trung bình của xe ô tô là: v .t v .t 1 1 AB v v 20 60 1,5 v 2 2 1 2 40 (km/h) B t t 2 2 Câu 1 b. Do vA Ta có: AB AB 1 v .v 30.40 1,0 AB A B 60 (km) vA vB 2 2 vB vA 2 40 30 c. Thời gian ô tô đi hết quãng đường AB là t2 = 1,5h Thời gian xe máy đi nửa quãng đường đầu là t3 = 1,5h 0,25 => 2 xe gặp nhau khi xe máy đang đi v1, ô tô đang đi v2 Gọi t là thời gian 2 xe đi cho tới khi gặp nhau 0,5 => Ta có: v1 .t + v1.0,5t2 + v2.( t - 0,5t2 )= 60 Thay số => t = 9/8 (h) 0,25 Vị trí gặp nhau của hai xe cách A: SA = v1 .t = 20.9/8=22,5 (km) Gọi Vc và hc lần lượt là thể tích và chiều cao phần thớt chìm trong nước khi thớt bắt đầu nổi. Khi thớt bắt đầu nổi ta có: FA = P => 10.D1.Vc = 10.D2.S2.h 1,5 3 Câu 2 => Vc = (D2.S2.h) /D1 = (600.800.7,5)/1000 = 3600 (cm ) (3,0 điểm) Chiều cao phần thớt chìm trong nước: hc=Vc/S2=3600/800=4,5(cm) Thể tích nước tối thiểu rót vào là: V = (S -S ).h = (1200 - 800).4,5 = 1800 (cm3) n 1 2 c 1,5 Chiều cao nước tối thiểu rót vào: hnước=Vn/S1=1800/1200=1,5(cm) Vậy phải rót nước vào vại tới độ cao ít nhất là 1,5cm. a. Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra là: 0,5 Q1 = m1c1(t1 – t) = 0,2.c1.(100 -17) = 16,6c1 (J) Nhiệt lượng nước thu vào là: 0,5 Q2 = m2c2(t – t2) = 0,738.4186.(17-15) = 6178,536 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào là: 0,5 Q3 = m3c1(t – t2) = 0,1.c1.(17-15) = 0,2c1 (J) Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q = Q + Q Câu 3 1 2 3 0,5 16,6c = 6178,536 + 0,2c => c = 376,74 (J/kg.K) (5,0 điểm) 1 1 1 b. Gọi khối lượng hai chất lỏng có ở bình 1 và bình 2 lần lượt là m 1 và m2 . Đặt: = k (k>0). Vì khi đổ một nửa lượng chất lỏng ở bình 0,5 1 vào bình 2, nhiệt độ cân bằng ở bình 2 giảm 20 0C so với lúc đầu nên chất lỏng ở bình 2 tỏa nhiệt, chất lỏng ở bình 1 thu nhiệt (t1 t2 –t1 -20 = 40k (1)
3. ( c[t2 -20–(t1 +24] = c[(t1 +24)–t1 ] => t2 –t1- 44 = (2) 0,5 m2c( t2 -50) = m1c (50- t1) => => 50- t1 =kt2 – 50k (3) 0,5 Từ (1) và (2)=> 24=40k - =>10k2 – k – 9=0 =>k=1, k =-9/10 (loại) 0,5 Thay k = 1 vào (1) và (3) ta có: t2 – t1 = 60 và t1 +t2 = 100 0 0 0,5 Vậy : t1= 20 C; t2 = 80 C 1. a) M N S' H S2 K I P 1,0 J S1 A S B (Mỗi trường hợp vẽ đúng cho 0,5 điểm) a. -Cách vẽ: + Lấy S1 đối xứng với S qua gương M. 0,5 + Nối S1S' cắt gương M tại I. 0,5 Vậy SIS' là tia cần vẽ. b. -Cách vẽ: Câu 4 + Lấy S2 đối xứng S' qua gương N. 0,5 (5,0 điểm) + Nối S1S2 cắt gương M tại J, cắt gương N tại K. 0,5 Vậy SJKS' là tia cần vẽ. 2. Xét ∆SS1S' có AI là đường trung bình nên: SS' 60 0,5 AI 30(cm) 2 2 Ta có: S1S = 2.SA = 2.10 = 20(cm) SB = AB - AS = 30 - 10 = 20(cm) => S’S2 = 2. SB = 2.20 = 40 (cm) 0,5 SP SS1 20 1 Xét ∆SS1P đồng dạng với ∆S'S2P : S P S S2 40 2 SP 1 1 => => SP SS 20(cm) SS 3 3 Xét ∆SS1P có AJ là đường trung bình nên: 0,5 SP 20 AJ = 10(cm) 2 2 S’P = SS’ - SP = 60-20 =40 (cm) Xét ∆S2S'P có HK là đường trung bình nên: S'P 40 0,5 HK = 20(cm) 2 2
4. =>BK=BH – HK = 60-20=40(cm) Vậy khoảng cách từ I, J, K đến đoạn thẳng AB lần lượt là 30cm, 10cm, 40cm. Phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của khối gỗ như sau: Gọi D, S lần lượt là khối lượng riêng và tiết diện của khối gỗ - Bước 1: Dùng thước đo độ dài khối gỗ là h1. 0,5 - Bước 2: Thả khối gỗ chìm trong bình nước, dùng thước đo 0,5 khoảng cách h2 khối gỗ chìm trong nước . - Bước 3: Xử lý số liệu: 0,25 Câu 5 + Thể tích khối gỗ chìm trong nước là V=S. h (2,0 điểm) 2 + khối gỗ cân bằng: P=Fa 10D.S.h1= 10D0 S. h2 0,5 => Khối lượng riêng của khối gỗ là D= (h2/ h1). D0 + Thay các số liệu đo được vào (1) ta xác định được khối lượng riêng của khối gỗ. 0,25 Chú ý: Học sinh làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.