Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lí Lớp 8 - Năm học 2014-2015 - Phòng GD và ĐT Lai Vung (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lí Lớp 8 - Năm học 2014-2015 - Phòng GD và ĐT Lai Vung (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8 HUYỆN LAI VUNG NĂM HỌC 2014 – 2015 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 02 trang) Ngày thi: 31/05/2015 Câu 1. (2,0 điểm) Một thang máy có khối lượng m = 580kg, được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 125m lên mặt đất bằng lực căng của một dây cáp do máy thực hiện. a) Tính công nhỏ nhất của lực căng để thực hiện công việc đó. b) Biết hiệu suất của máy là 80%. Hãy tính: - Công do máy thực hiện. - Công hao phí do lực cản và độ lớn của lực cản. Câu 2. (3,0 điểm) Một bình nhiệt lượng kế chứa 400g nước ở nhiệt độ 100C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng 200g được nung nóng đến nhiệt độ 1200C. Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt là 140C. Tính khối lượng của nhôm và thiếc có trong hợp kim. Biết rằng muốn cho nhiệt lượng kế nóng thêm lên 10C thì cần 88J; nhiệt dung riêng của nước, nhôm và thiếc lần lượt là 4200J/kg.K, 880J/kg.K và 230J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Câu 3. (3,0 điểm) M H N Hai người A và B đứng trước một gương K phẳng như hình vẽ bên. Trong đó MH = NH = 50cm; NK = 100cm và h = 100cm. a) Từ A và B vẽ chùm tia tới lớn nhất đến h h gương và chùm tia phản xạ tương ứng. b) Hai người ấy có nhìn thấy nhau trong gương không? Vì sao? A B c) Người A đi dần đến gương (người B đứng yên) theo phương vuông góc với mặt gương khi cách gương một khoảng bao nhiêu thì họ bắt đầu nhìn thấy nhau trong gương. Câu 4. (3,0 điểm) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật diện tích S = 40cm2 cao h = 10cm có khối lượng m = 160g. a) Thả khối gỗ vào nước. Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước. Cho 3 khối lượng riêng của nước là D0 = 1000kg/m . 2 b) Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có diện tích S1= 4cm , sâu h1 và lắp đầy chì vào lỗ. Khi thả vào nước người ta thấy mực nước ngang 3 bằng với mặt trên của khối gỗ. Cho khối lượng riêng của chì là D1=11300kg/m . Tìm độ sâu h1 của lỗ khoét.
2. Câu 5. (3,0 điểm) a) Tại sao rót nước sôi vào cốc dày dễ bị vỡ hơn cốc mỏng? Muốn cốc khỏi vỡ khi rót nước sôi vào thì làm như thế nào? b) Một ôtô chạy với vận tốc 36km/h thì máy sinh công suất P = 3,22kW. Hiệu suất của máy là H = 40%. Hỏi với 2 lít xăng, xe đi được bao nhiêu km? Biết khối lượng riêng và năng suất tỏa nhiệt của xăng là D= 700kg/m3; q=4,6.107J/kg. Câu 6. (3,0 điểm) Trên sân ga, một người đi bộ dọc theo đường sắt bên một đoàn tàu. Nếu người đi cùng chiều với tàu thì thời gian từ lúc gặp đầu tàu đến lúc gặp đuôi tàu là t1 = 160s, nếu người đi ngược chiều với tàu thì thời gian từ lúc gặp đầu tàu đến lúc gặp đuôi tàu là t2 = 80s. Hãy tính thời gian từ lúc người gặp đầu tàu đến lúc gặp đuôi tàu trong các trường hợp: a) Người đứng yên nhìn tàu đi qua. b) Tàu đứng yên, người đi dọc bên đoàn tàu. Câu 7. (3,0 điểm) Một người đi xe máy trên quãng đường AB. Trong 1 quãng đường đầu, 2 1 người đó đi với vận tốc v1 = 30km/h. Trên đoạn đường còn lại, người đó đi 2 1 quãng đường đầu với vận tốc v2 = 20km/h và trong quãng đường cuối với vận 2 tốc v3. Biết vận tốc trung bình trên quãng đường AB là vtb = 30km/h. Tính v3. HẾT Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của giám thị 1: Chữ ký của giám thị 2: Lưu ý: Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm.
3. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM HUYỆN LAI VUNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8 NĂM HỌC 2014 – 2015 (Hướng dẫn chấm gồm có 05 trang) MÔN: VẬT LÝ I. Hướng dẫn chung: 1. Nếu học sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án n hưng đúng, chính xác, chặt chẽ thì cho đủ số điểm của câu đó. 2. Việc chi tiết hóa (nếu có) thang điểm trong h ướng dẫn chấm phải đảm bảo không làm sai lệch hướng dẫn chấm và phải được thống nhất thực hiện trong tổ chấm. Chú ý: - Hình vẽ tia sáng không mũi tên là hình vẽ sai. - Sai từ 2 lần đơn vị trở lên trừ 0,5 điểm toàn bài. II. Đáp án và thang điểm: Câu 1 NỘI DUNG ĐIỂM a - Lực căng của dây cáp nhỏ nhất bằng với trọng l ượng của thang máy 0,25 (0,5 điểm) F = P = 10.m = 10.580 = 5800N - Công nhỏ nhất của lực căng 0,25 Ai = P.h = 5800.125 = 725 000J - Công do máy thực hiện b A .100% H = i (1,5 điểm) Atp 0,5 Ai .100% 725000.100% ==> Atp = 906250J H 80% - Công hao phí do lực cản Atp = Ai + Ahp ==> Ahp = Atp – Ai = 906250 – 725000 = 181250J 0,5 - Độ lớn của lực cản Ahp = Fc.h Ahp 181250 0,5 ==> Fc = = 1450N h 125 Câu 2 NỘI DUNG ĐIỂM - Gọi m2, m3 lần lượt là khối lượng của nhôm và thiếc có trong hợp (3,0 điểm) kim. 0,5 - Ta có: m2 + m3 = 0,2 (1) - Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước thu vào 0,25 Qthu = (m0c0 + m1c1)(t - t1) = (88 + 0,4.4200)(14 – 10) = 7072J 0,25 - Nhiệt lượng do nhôm và thiếc tỏa ra Qtỏa = (m2c2 + m3c3)(t2 – t) = (m2.880 + m3.230)(120 – 14) 0,25 = 93280m2 + 24380m3 0,25 - Theo PTCBN: Q tỏa = Qthu 93280m2 + 24380m3 = 7072 (2) 0,5 - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: m2 0,032kg 32g 0,5 m3 0,168kg 168g 0,5
4. Câu 3 NỘI DUNG ĐIỂM A' B' - Hình vẽ. a (1,0 điểm) H N 1,0 M K h R4 h R2 R3 A R1 B - Họ không nhìn thấy nhau. 0,25 b - Vì vùng nhìn thấy ảnh của người A là R1NMR2, còn vùng nhìn thấy 0,5 (0,75 điểm) ảnh của người B là R3NMR4. Người A nằm ngoài vùng nhìn thấy của người B và ngược lại, người B nằm ngoài vùng nhìn thấy của người A. - Giả sử người A đi dần đến gương, B' đến vị trí A1 bắt đầu thấy người B trong gương như hình vẽ trên. 0,25 c A1' (1,25điểm) M H N K h A1 B AH1 HN 0,25 - Xét tam giác A1HN đồng dạng với tam giác B'KN: B' K KN HN. B ' K 0,5.1 0,75 ==> A1H = 0,5m KN 1 Câu 4 NỘI DUNG ĐIỂM a - Gọi x là chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước. (1,0 điểm) - Khi khối gỗ cân bằng trên mặt nước ta có: P = FA 0,25 10m = 10D0.S.(h – x) 0,25 10.0,16 = 10.1000.40.10 -4.(0,1 – x) 0,5 ==> x = 0,06m = 6cm b - Hình vẽ  F (2,0 điểm) A 0,25   P1 P2
5. Câu 4 NỘI DUNG ĐIỂM - Gọi V1 và V2 là thể tích của chì và thể tích còn lại của khối gỗ. - Khối lượng còn lại của gỗ Ta có: V = V1 + V2 => V2 = V – V1 m2 = V – V1 D2 m2. V = V – V1 m 4 V1 S1. h 1 4.10 h1 => m2 = m(1 - ) = m(1- ) = 0,16(1- 4 ) V S. h 40.10 .0,1 0,5 = 0,16 – 0,16h1 - Khối lượng của chì 0,25 -4 m1 = D1.V1 = D1.S1.h1 = 11300.4.10 h1 = 4,52h1 - Khi mặt trên khối gỗ nằm ngang với mực nước. Độ lớn của hợp lực tác dụng lên khối gỗ là: P1 + P2 = FA 0,25 10m1 + 10m2 = 10.D0.S.h 0,25 m1 + m2 = D0.S.h -4 4,52h1 + 0,16 – 0,16h1 = 1000.40.10 .0,1 0.5 4,36h1 = 0,24 ==> h1 = 0,055m = 5,5cm Câu 5 NỘI DUNG ĐIỂM a - Thủy tinh dẫn nhiệt kém, rót nước sôi vào cốc dày, phần trong cốc 0,5 (1,0 điểm) tiếp xúc với nước sôi sẽ nóng lên và nở ra đột ngột. Phần ngoài cốc chưa kịp nóng lên và nở ra. Sự dãn nở không đều giữa phần trong và phần ngoài của cốc dễ làm cho cốc nức ra và bị vỡ. - Muốn cho cốc khỏi bị vỡ ta rót một ít n ước nóng tráng đều rồi chờ 0,5 một lúc sẽ rót nước nóng từ từ vào cốc, ta có thể để một thìa kim loại vào cốc (thìa bạc). Khi đó thìa sẽ nhận một nhiệt lượng lớn hơn nhiệt lượng mà cốc nhận được, do đó cốc ít bị vỡ hơn. - Lực kéo của động cơ b Ta có: P = F.v (2,0 điểm) 0,5 P 3220 => F = = 322N v 10 - Khối lượng của xăng 0,25 m = D.V = 700.2.10-3 = 1,4kg - Năng lượng xăng cháy tỏa ra 0,25 Q = q.m = 4,6.107.1,4 = 6,44.107J - Công của lực kéo A.100% Ta có: H = Q HQ. 40%.6,44.107 0,5 => A = = 25 760 000 J 100% 100% - Quãng đường ô tô đi được A = F.s A 25760000 0,5 => s = = 80 000m = 80km F 322
6. Câu 6 NỘI DUNG ĐIỂM a - Gọi v1, v2 và l lần lượt là vận tốc của tàu, vận tốc của người đi bộ và (2,5 điểm) chiều dài của tàu. - Quãng đường của tàu và người đi bộ đi được trong thời gian t1 s1 = v1.t1 = 160v1 s2 = v2.t1 = 160v2 - Người đi cùng chiều với tàu s1 – s2 = l 160v1 – 160v2 = l (1) 0,5 - Quãng đường của tàu và người đi bộ đi được trong thời gian t2 s'1 = v1t2 = 80v1 s'2 = v2t2 = 80v2 - Người đi ngược chiều với tàu s'1 + s'2 = l 80v1 + 80v2 = l (2) 0,5 - Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: 3l 0,5 v1 = 320 l 0,5 v2 = 320 - Thời gian đoàn tàu qua mặt người l l320 l 0,5 t = 106,67s 3 3l v1 3 l 320 b - Thời gian người đi từ đầu đến cuối đoàn tàu (0,5 l l320 l 0,5 điểm) t = 320s 4 l v2 l 320 Câu 7 NỘI DUNG ĐIỂM - Gọi s là chiều dài quãng đường AB. (3,0 điểm) 1 - Thời gian đi hết s quãng đường đầu 2 s 2 s s s 0,25 t1 = v12 v 1 2.30 60 s - Quãng đường còn lại là s2 = 2 s - Thời gian đi hết 2 quãng đường đầu 2 s2 s 2s2 2 s s s 0,5 t2 = v22 v 2 2 v 2 4 v 2 4.20 80 s - Thời gian đi hết 2 quãng đường cuối 2 s2 s 2s2 2 s t3 = v32 v 3 2 v 3 4 v 3 0,5
7. Câu 7 NỘI DUNG ĐIỂM - Vận tốc trung bình trên quãng đường AB s s 0,5 vtb = t t t s s s 1 2 3 60 80 4v3 1 0,25 30 = 1 1 1 60 80 4v3 1 1 1 1 60 80 4v3 30 1 1 1 1 1,0 4v3 30 60 80 1 1 4v3 240 240 ==> v3 = = 60km/h 4 Hết