Đề khảo sát học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 - Năm học 2014-2015

Nội dung text: Đề khảo sát học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 - Năm học 2014-2015

1. PHÒNG GD & ĐT ĐỀ KHẢO SÁT HSG LỚP 8 NĂM HỌC 2014 – 2015 Đề có 01 trang MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày 15 tháng 04 năm 2015 Câu 1(2,5 điểm). Hai xe máy đồng thời xuất phát chuyển động đều đi lại gặp nhau, một đi từ thành phố A đến B và một đi từ thành phố B đến A. Sau khi gặp nhau tại nơi cách B là 20km thì họ tiếp tục hành trình của mình với vận tốc như cũ. Khi đã tới nơi quy định, cả hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai ở nơi cách A là 12km. Tìm khoảng cách AB và tỉ số vận tốc của hai xe. Câu 2(2,5 điểm) Một xe tải có khối lượng M= 5tấn chuyển động đều khi đi lên cũng như đi xuống một cái dốc dài L= 2km. Lực kéo xe do động cơ sinh ra khi lên dốc là 2500N; khi xuống dốc là 500N. Cho rằng lực ma sát có giá trị không đổi khi xe lên và xuống dốc. a) Tính độ cao của dốc. b) Biết thời gian xe lên dốc lớn hơn 1,8phút so với thời gian xuống dốc. Tính vận tốc lên dốc và xuống dốc của xe nếu công suất động cơ sản ra khi lên dốc bằng 3,125 lần khi xuống dốc. Câu 3( 2,5 điểm) 0 Một bình nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t 1= 20 C; người ta thả vào bình những quả cầu 0 bằng kim loại giống nhau đã được đốt nóng ở nhiệt độ t 2= 100 C bằng nước sôi. Nếu thả quả 0 cầu thứ nhất vào bình thì nhiệt độ của nước trong bình khi có cân bằng nhiệt là t cb= 40 C. Hãy cho biết: a) Nhiệt độ của nước trong bình khi có cân bằng nhiệt là bao nhiêu nếu ta lặp lại thí nghiệm thả hai; thả ba quả cầu. b) Cần thả bao nhiêu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bình khi có cân bằng nhiệt là 900C. 3 Cho biết nhiệt dung riêng của nước c 1= 4200kg/m ; cho rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa nước và quả cầu; bình có dung tích đủ lớn để làm các thí nghiệm trên. Câu 4( 2,5 điểm) Một con búp bê được chế tạo từ hai loại gỗ. Đầu của nó làm bằng gỗ sồi, phần thân còn lại được làm bằng gỗ thông. Biết rằng khối lượng phần thân của búp bê bằng ¼ khối lượng cả búp bê; trong khi đó thể tích phần thân chỉ bằng 1/3 thể tích cả búp bê. Biết khối lượng riêng của gỗ sồi 3 là D1= 690kg/m . Hãy tìm khối lượng riêng D2 của gỗ thông làm phần thân búp bê. Hết Lưu ý: Giám thị coi thi không giải thích gì thêm! Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Phòng thi số:
2. PHÒNG GD & ĐT TÂN SƠN ĐÁP ÁN ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 8 Đáp án có 03 trang NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: VẬT LÝ 8 Câu Ý Nội dung Điểm Gọi vận tốc của xe xuất phát từ A đến B là v1 0,25đ Và vận tốc của xe xuất phát từ B đến A là v2 Gọi khoảng thời gian từ lúc hai xe xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1 là t1 Và khoảng thời gian từ lúc hai xe gặp nhau lần 1 đến lúc gặp nhau lần 2 là t2 - Ở lần gặp nhau thứ nhất, ta có: v1t1 AB 20 v AB 20 0,45đ  1 (1) v2t1 20  v2 20 - Ở lần gặp nhau thứ hai, ta có: v1t2 20 (AB 12) AB 8 v AB 8 0,45đ Câu 1  1 (2) ( 2,5 đ) v2t2 (AB 20) 12 AB 8 v2 AB 8 AB 20 AB 8 0,25đ - Từ (1) và (2) suy ra: 20 AB 8 ( AB-20).(AB-8)= 20.(AB+8) AB2 - 28.AB + 160 = 20.AB + 160 AB2 – 48.AB =0 AB. (AB -8 ) = 0 AB 0 0,45đ AB 48 - Vậy quãng đường AB= 48 (km) . Loại nghiệm AB =0 0,25đ - Tỉ số vận tốc của hai xe, theo (1) ta có: v 48 20 7 0,25đ 1 1,4 v2 20 5 Vậy tỉ số vận tốc của xe xuất phát từ A so với xe xuất phát từ B là 1,4 lần 0,15đ Gọi độ cao của dốc là h; lực ma sát khi lên và xuống dốc là Fms 0,25đ Đổi: 5 tấn = 5000kg; 2km= 2000m; t= 1,8phút = 0,03h - Khi lên dốc xe có lực kéo là F1 phải thắng được lực ma sát giữa xe và mặt đường. Áp dụng định luật về công: 0,25đ ( F1- Fms).L = P.h Thay số: ( 2500–Fms). 2000 = 10.5000.h 0,15đ 2500- Fms =25.h (1) a) - Khi xuống dốc xe có lực kéo là F2 tạo ra lực hãm phanh. Áp dụng định luật về công: 0,25đ ( Fms- F2).L = P.h Thay số: (Fms- 500).2000 = 10.5000.h 0,15đ Fms – 500 = 25h (2) - Lấy (1) cộng (2) ta được: 50.h = 2000 h = 40 0,25đ Vậy độ cao của dốc là 40m Câu 2 Gọi vận tốc khi lên dốc và xuống dốc là v1 và v2 0,15đ ( 2,5 đ) - Hiệu thời gian lên dốc và xuống dốc là: L L 2 2 t thay số có: - = 0,03 (3) v1 v2 v1 v2 0,25đ
3. ( L= 2km) - Hiệu công suất khi lên dốc và xuống dốc là:  F .v 2500.v 0,25đ 1 1 1 = 3,125 thay số có: 1 = 3,125 (4)  F .v 500.v b) 2 2 2 2 - Từ (4) rút ra: v1= 0,625.v2 thay vào (3) được: v2 0,625.v2 2. = 0,03 v1.v2 0,4đ 0,375. v2 = 0,015.v1.v2 v1 25 v1 = 25 và v2 = = 40 0,625 0,625 - Vậy vận tốc xe khi lên dốc là 25km/h và khi xuống dốc là 40km/h 0,15đ Gọi khối lượng của nước có trong bình là m1 0,25đ Gọi khối lượng và nhiệt dung riêng của quả cầu kim loại lần lượt là m2 và c2. Số quả cầu được thả là N quả. - Nhiệt lượng do các quả cầu tỏa ra: Q2= N. m2c2.(t2- tcb ) 0,45đ - Nhiệt lượng do nước trong bình thu vào: Q1= m1c1. (tcb- t1 ) - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q2 = Q1 N. m2c2.(100- tcb ) = m1.4200. (tcb- 20 ) (1) 0,35đ 0 * Khi thả quả cầu thứ nhất: N= 1; tcb= 40 C theo (1) ta có: 1. m2c2.(100- 40) = m1.4200. (40- 20 ) 0,35đ m2c2 = 1400.m1 (2) - Thay (2) vào (1) được: N. 1400.m1.(100- tcb) = m1. 4200. (tcb- 20) 100.N 60 0,35đ tcb= (3) Câu 3 N 3 (3đ) a) * Khi thả 2 quả cầu cùng lúc: N= 2; thay vào phương trình (3) ta có: 100.2 60 0,35đ tcb = = 52. 2 3 Vậy nhiệt độ cân bằng của nước khi thả 2 quả cầu cùng lúc là 520C * Khi thả 3 quả cầu cùng lúc: N= 3; thay vào phương trình (3) ta có: 100.3 60 tcb = = 60. 3 3 0,35đ Vậy nhiệt độ cân bằng của nước khi thả 3 quả cầu cùng lúc là 600C 0 b) Để có tcb= 90 C thì cần thả số quả cầu; theo phương trình (3) ta có: 100.N 60 90= 90.N+ 270 = 100.N +60 N 3 10.N = 210 0,35đ N = 21 Vậy cần thả 21 quả cầu cùng lúc thì nhiệt độ cân bằng của nước là 900C 0,2đ Gọi khối lượng và thể tích phần đầu của búp bê (gỗ sồi) lần lượt là m1 và V1. 0,25đ Gọi khối lượng và thể tích phần thân của búp bê (gỗ thông) lần lượt là m2 và V1. - Theo đề bài thì tỉ lệ về khối lượng: 1 3 1 m2 = . ( m1 + m2 ) m2 = m1 Câu 4 4 4 4 0,45đ (2đ) 1 m2 = m1 (1) 3
4. - Theo đề bài thì tỉ lệ về thể tích: 1 2 1 V2 = . ( V1 + V2 ) V2 = V1 3 3 3 0,45đ 1 V2 = V1 (2) 2 - Từ (1) và (2) ta lập tỉ số: 1 m1 m2 3 1 2 m1 2 = = . . . Suy ra: D2 = .D1 V 1 3 1 V 3 0,5đ 2 V 1 2 1 2 - Thay số: D2 = . 690 = 460 3 0,35đ Vậy khối lượng riêng của gỗ thông làm phần thân búp bê là 460kg/m3 Lưu ý: Nếu học sinh làm đúng theo cách khác phù hợp với kiến thức đã được học thì giám khảo vẫn cho điểm tối đa tương ứng với phần hoặc cả câu đấy.