Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 - Năm học 2015-2016 - Phòng Giáo dục và đào tạo Phú Riềng

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 - Năm học 2015-2016 - Phòng Giáo dục và đào tạo Phú Riềng

1. UBND HUYỆN PHÚ RIỀNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN PHỊNG GD & ĐT PHÚ RIỀNG NĂM HỌC: 2015 – 2016 MƠN THI: VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (khơng kể thời gian phát đề) (Đề thi gồm 1 trang) Bài 1 : (4,0 điểm). 1. Một canơ chạy trên khúc sơng AB = 90km. Khi ca nơ chạy xuơi dịng từ A đến B mất t = 3h, khi ca nơ chạy ngược dịng từ B về A mất t’ = 4h. - Nếu nước sơng khơng chạy thì ca nơ chạy từ A đến B mất thời gian bao lâu ? B - Nếu ca nơ tắt máy trơi theo dịng nước từ A đến B thì mất thời gian bao lâu ? 2. Người ta dùng một xà beng AOB với OB bằng 10 lần OA để nhổ một F2 cái đinh cắm vuơng gĩc với mặt gỗ, lực do gỗ giữ đinh là F1 (như hình vẽ). 0 a) Nếu tác dụng một lực F2 = 100N vuơng gĩc A 120 với OB tại đầu B ta sẽ nhổ được đinh. Tính F1 ? b) Nếu lực tác dụng vào đầu B cĩ phương O Tấm gỗ vuơng gĩc với tấm gỗ thì phải tác dụng một lực F1 F3 độ lớn bằng bao nhiêu mới nhổ được đinh ? Bài 2 : (4,5 điểm). Một thau nhơm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 200C. a) Thả vào thau nước một thỏi đồng khối lượng 200g lấy ra ở bếp lị. Thì nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 21,20C. Tìm nhiệt độ của bếp lị. Biết nhiệt dung riêng của nhơm, nước, đồng lần lượt là : c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 380J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mơi trường. b) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước trên một thỏi nước đá cĩ khối lượng 100g ở 00C. Nước đá cĩ tan hết khơng ? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống. Biết nhiệt nĩng chảy của nước đá ở 00C là 3,4.105J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mơi trường. K Bài 3 : (5,0 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Biết : UAB = 21V khơng đổi ; A Đ RMN = 4,5Ω ; R1 = 3Ω ; RĐ = 4,5Ω khơng đổi ; RA ≈ 0. Đặt RCM = x. R1 1. K đĩng : M C N a) Cho C ≡ N thì ampe kế chỉ 4A. Tính điện trở R2. b) Tính hiệu suất sử dụng điện. Biết rằng điện năng tiêu R2 thụ trên đèn và R1 là cĩ ích. 2. K mở : Xác định giá trị x để độ sáng của đèn yếu nhất. A B Bài 4 : (4,5 điểm). Đặt một thấu kính hội tụ cĩ tiêu cự f = 20cm ở khoảng giữa vật sáng AB và màn hứng ảnh sao cho AB và màn vuơng gĩc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính của thấu kính, ảnh A’B’ của AB tạo bởi thấu kính hiện rõ nét trên màn hứng. h' d ' 1 1 1 a) Vẽ hình và chứng minh cơng thức : và . h d f d d ' Với AB = h ; A’B’ = h’ ; OA = d, OA’ = d’. b) Khi vật AB dịch chuyển ra xa thấu kính (AB vẫn vuơng gĩc với trục chính, A nằm trên trục chính) thì ảnh A’B’ dịch chuyển theo chiều nào, độ lớn của ảnh thay đổi như thế nào ? Vì sao ? c) Vật AB cách màn hứng ảnh một khoảng L. Với L nhỏ nhất bằng bao nhiêu để cĩ được ảnh rõ nét trên màn hứng ảnh ? Thấu kính lúc đĩ đặt cách vật bao nhiêu ? Bài 5 : (2,0 điểm) Một acquy bị mất kí hiệu đánh dấu các cực dương (+) và cực âm (-). Với các dụng cụ sau : Một đoạn dây dẫn cĩ điện trở khơng đáng kể và chiều dài đủ lớn ; một ống nhựa cĩ kích thước phù hợp ; một kim nam châm. Hãy trình bày các bước làm để xác định lại hai cực của acquy đĩ. HẾT (Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm) Họ tên thí sinh Chữ ký của Giám thị số 1 Số báo danh Chữ ký của Giám thị số 2
2. UBND HUYỆN PHÚ RIỀNG HƯỚNG DẪN CHẤM PHỊNG GD & ĐT PHÚ RIỀNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2015 – 2016 MƠN THI: VẬT LÝ ĐÁP ÁN ĐIỂM Bài 1: (4đ) 1. (2đ) - Gọi v1 là vận tốc của ca nơ so với nước, v2 là vận tốc của nước với bờ. - Khi ca nơ chạy xuơi dịng, ta cĩ: s 90 v v AB 30 (1) 0,25 1 2 t 3 - Khi ca nơ chạy ngược dịng, ta cĩ: s 90 v v AB 22,5 (2) 0,25 1 2 t, 4 - Từ (1) và (2) ta cĩ: v1 26,25 km/h; v2 3,75 km/h; 0,5 - Nếu nước sơng khơng chạy thì ca nơ chạy từ A đến B mất thời gian: sAB 90 t1 3,43h v1 26,25 - Nếu ca nơ tắt máy trơi theo dịng nước từ A đến B thì mất thời gian: 0,5 s 90 t AB 24h 2 v 3,75 2 0,5 2. (2đ) a) (0,5đ) – Lực giữ của gỗ vào đinh: F .OB F .OA F .OB F 2 100.10 1000N 1 2 1 OA 0,5 b) (1,5) - Khi lực F3 vuơng gĩc với tấm gỗ thì cách tay địn của F3 là OH: 0,25 F .OA F .OA 1000 - Ta cĩ : F .OA F .OH F 1 1 200N 1 3 3 OH OB.cos 10.cos(180 120) 0,75 B F3 A 1200 α H 0,5 O Tấm gỗ F1 Hình 1.
3. Bài 2: (4,5 điểm) a/ Nhiệt độ của bếp lị : ( t0C cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng) 0,25 0 0 Nhiệt lượng của thau nhơm nhận được để tăng nhiệt độ từ t1= 20 C lên t2 = 21,2 C: Q1 = m1.c1(t2 - t1) 0,25 0 0 Nhiệt lượng của nước nhận được để tăng nhiệt độ từ t1= 20 C lên t2 = 21,2 C: Q2 = m2.c2(t2 - t1) 0,25 0 0 Nhiệt lượng của thỏi đồng toả ra để hạ nhiệt độ từ t C xuống t2 = 21,2 C: Q3 = m3.c3(t – t2) 0,25 Vì khơng cĩ sự toả nhiệt ra mơi trường nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta cĩ: Q3 = Q1 + Q2 => m3.c3(t - t2) = m1.c1(t2 - t1) + m2.c2(t2 - t1) 0,5 => t = [(m1.c1+ m2.c2) (t2 - t1) / m3.c3] + t2 0,5 thế số ta tính được t = 160,780C 0,5 b) Nhiệt độ cuối cùng của hệ thống: + Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nĩng chảy hồn tồn ở 00C: Q = 3,4.105.0,1 = 34000(J) 0,25 + Nhiệt lượng cả hệ thống (thau, nước, thỏi đồng) toả ra khi hạ 21,20C xuống 00C: 0 0 Q’ = (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,2 C - 0 C) = 189019,2(J) 0,5 + So sánh ta cĩ: Q’ > Q nên cục đá đã tan hồn tồn và nhận thêm nhiệt lượng để 0,25 tăng nhiệt độ lên t/0C. + Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nĩng lên từ 00C đến t/0C: /0 0 / Q1= 0,1.4200 (t C - 0 C) = 420t 0,25 + Nhiệt lượng cả hệ thống (thau, nước, thỏi đồng) toả ra khi hạ 21,20C xuống t/0C: 0 /0 0,25 Q2= (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,2 C - t C) Vì khơng cĩ sự toả nhiệt ra mơi trường nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta cĩ: 0 /0 / 0,5 Q2= Q + Q1 => (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,2 C - t C) = 34000 + 420t thế số và tính được t/ = 16,60C.
4. Bài 3: (5,0 điểm) I3 § 1. K đĩng: R A I 1 B a. Khi C ≡ N ta cĩ sơ đồ mạch điện: A C 0,5 R2 Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 là: I2 UAC = U1 = I.R1 = 4.3 = 12(V) 0,25 Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2: U2 = UCB = U – U1 = 21-12 = 9(V) 0,25 U 9 Cường độ dịng điện qua đèn là: I CB 2(A) 3 0,25 R§ 4,5 Cường độ dịng điện qua R2 là: I2 = I – I3 = 4-2 = 2(A) 0,25 UCB 9 Điện trở R2 là: R2 4,5() 0,25 I2 2 b. Hiệu suất sử dụng điện của mạch điện: P P1 P U I U I 12.4 9.2 66 H ci § 1 CB 3 0,786 78,6% 0,75 Ptm Ptm UAB I 21.4 84 2. K mở: Ta cĩ sơ đồ mạch điện tương đương. RCN I3 N § Điện trở tương đương tồn mạch điện: R R A I 1 M CM B R2 (RCN R§ ) C R 0,5 R 2 CB I2 R2 RCN R§ 4,5(9 x) 0,25 13,5 x 4,5(9 x) 81 6x x2 RAB R1 RCM RCB 3 x 13,5 x 13,5 x 0,5 UAB 21.(13,5 x) Cường độ dịng điện qua mạch chính: I 2 RAB 81 6x x 0,25 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CB: 21.(13,5 x) 4,5(9 x) 94,5.(9 x) U IR . CB CB 81 6x x2 13,5 x 81 6x x2 0,25 Cường độ dịng điện chạy qua đèn: U 94,5.(9 x) 94,5 94,5 I CB 3 R (81 6x x2 )(9 x) 81 6x x2 90 (x 3)2 CNB 0,25 2 Để độ sáng của đèn yếu nhất thì I3 min 90 - (x-3) max x = 3. Hay RMC = 3. 0,5
5. Bài 4 : (4,5đ) a) (1,5đ) B I 0.5 A’ A F O F’ B’ 0,5 A'B' OA' h' d ' - Ta cĩ: OA’B’  OAB (g.g) => (1) (đpcm) AB OA h d A'B' A'F ' h' d ' f - Ta cĩ : A’B’F’  OIF’ (g.g) => (2) 0,5 OI OF ' h f d ' d ' f 1 1 1 0,5 - Từ (1) và (2) => => (3) ( đpcm) d f f d d ' b) (1đ) 1 1 1 – Theo (3) thì khơng đổi, d tăng => giảm => tăng =>d’ giảm 0.5 f d d ' - Vậy ảnh dịch chuyển lại gần thấu kính. - Theo (1) d tăng, d’ giảm, h khơng đổi =>h’ giảm. 0,5 - Vậy độ lớn của ảnh nhỏ dần. c) (1,5đ) 0.5 Ta cĩ L = d + d’ => d’ = L – d (4) Từ (3) và (4) => d2 – Ld + Lf = 0 (5) ( phương trình bậc 2 ẩn d) => = L2 – 4Lf Để thu được ảnh rõ nét trên màn thì d2 – Ld + Lf = 0 phải cĩ nghiệm  = L 2 – 4Lf 0 Hay L 4f 0,5 L mim =4f = 80 cm - Thay vào (5) ta cĩ: d2 – 80d + 1600 = 0  d =40 cm. 0,5 Vậy ảnh cách thấu kính 40cm Bài 5 : (2đ) - Dùng dây dẫn quấn vào ống nhựa tạo ra ống dây, rồi nối vào hai cực của acquy để cho dịng điện chạy qua ống dây; 0.5 - Đặt kim nam châm lại gần một đầu ống dây để xác định từ cực hai đầu ống dây dựa vào tương tác của hai nam châm; 0.5 - Dùng nắm tay phải để xác định chiều dịng điện chạy qua các vịng dây theo quy tắc nắm tay phải; 0.5 - Dựa vào chiều dịng điện trong các vịng dây để xác định cực (+), (-) của acquy. 0.5 * Mọi cách giải khác nếu đúng và lập luận chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa.