Đề thi học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 - Năm học 2020-2021

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 - Năm học 2020-2021

1. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT Lí 8 Phũng GD&ĐT Đề Thi Học Sinh Giỏi Gio Linh Năm học : 2020- 2021 Môn: Vật lý 8 Thời gian làm bài:150 phút Bài 1( 4điểm) Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động thẳng đều đến B với vận tốc 36km/h. Nửa giờ sau xe thứ hai chuyển động thẳng đều từ B đến A với vận tốc 5m/s. Biết quóng đường AB dài 72km. Hỏi sau bao lõu kể từ lỳc hai xe khởi hành thỡ: a) Hai xe gặp nhau. b) Hai xe cỏch nhau 17,5 km. Bài 2( 3điểm) Trước mặt em là một lon nước ngọt và một cục đỏ lạnh. Em phải đặt lon nước trờn cục đỏ hay cục đỏ trờn lon nước để nước trong lon cú thể lạnh đi nhanh nhất? Tại sao? Bài 3( 4điểm) Một người kộo đều một vật cú khối lượng 20kg trờn một mặt phẳng nghiờng cú chiều dài 8m và độ cao 1,2m. Lực cản do ma sỏt trờn đường là 25N. a) Tớnh cụng người đú đó thực hiện. b) Tớnh hiệu suất của mặt phẳng nghiờng. Bài 4( 4điểm) a) Một khớ cầu cú thể tớch 20m 3 chứa khớ hiđrụ, cú thể nõng lờn trờn khụng một vật nặng bằng bao nhiờu? Biết trọng lượng của vỏ khớ cầu là 100N, trọng lượng riờng của khụng khớ là 12,9N/m3, của khớ hiđrụ là 0,9N/m3. b) Muốn nõng lờn một người nặng 90kg thỡ thể tớch tối thiểu của khớ cầu là bao nhiờu (coi trọng lượng của vỏ khớ cầu khụng đổi). Bài 5 ( 5 điểm) Cú 2 bỡnh cỏch nhiệt. Bỡnh thứ nhất chứa 10 lit nước ở nhiệt độ 80 0C, bỡnh thứ hai chứa 2 lớt nước ở nhiệt độ 400C. a) Nếu chuyển toàn bộ nước ở bỡnh thứ nhất vào một thựng nhụm cú khối lượng 2kg ở nhiệt độ 300C. Tớnh nhiệt độ của nước ở trong thựng khi bắt đầu xảy ra sự cõn bằng nhiệt. b) Nếu rút 1 phần nước từ bỡnh thứ nhất sang bỡnh thứ hai, sau khi bỡnh thứ hai đó đạt cõn bằng nhiệt, người ta lại rút trở lại từ bỡnh thứ hai sang bỡnh thứ nhất một lượng nước để cho trong hai bỡnh lại cú dung tớch nước bằng lỳc ban đầu. Sau cỏc thao tỏc đú nhiệt độ nước trong bỡnh thứ nhất là 78 0C. Hỏi đó rút bao nhiờu nước từ bỡnh thứ nhất sang bỡnh thứ hai và ngược lại? Biết khối lượng riờng của nước là 1000kg/m3, nhiệt dung riờng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt dung riờng của nhụm là 880J/kg.K (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mụi trường). .Hết . GV : Bựi Hữu Kiờm - Trường TH $ THCS Gio Linh
2. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT Lí 8 PHềNG GD&ĐT HƯỚNG DẪN CHẤM KĐCL HỌC SINH KHÁ, GIỎI Gio Linh Năm học 2019-2020 MễN VẬT LÍ 8 ĐÁP ÁN - BIỂU CHẤM BÀI NỘI DUNG ĐIỂM Bài 1 a) (2,0 đ) (Học sinh cú thể chọn mốc thời gian từ khi xe 1 chuyển động hoặc (4,5đ) từ khi xe 2 chuyển động). Đổi 5m/s = 18km/h 0,25 Giả sử sau t (h, t>0) kể từ lỳc xe 2 khởi hành thỡ 2 xe gặp nhau: 0,5 Khi đú ta cú quóng đường xe 1 đi được là: S = v (0,5 + t) = 36(0,5 +t) 1 1 0,5 Quóng đường xe 2 đi được là: S = v .t = 18.t 2 2 0,5 Vỡ quóng đường AB dài 72 km nờn ta cú: 36.(0,5 + t) + 18.t = 72 => t = 1(h) 0,25 Vậy sau 1h kể từ khi xe hai khởi hành thỡ 2 xe gặp nhau b) (2,5 đ) cú 2 trường hợp xảy ra: Trường hợp 1: Hai xe chưa gặp nhau và cỏch nhau 13,5 km (1,5 đ) Gọi thời gian kể từ khi xe 2 khởi hành đến khi hai xe cỏch nhau 13,5 km là t2 (h) 0,25 Quóng đường xe 1 đi được là: S1’ = v1(0,5 + t2) = 36.(0,5 + t2) 0,25 Quóng đường xe đi được là: S2’ = v2t2 = 18.t2 0,25 Theo bài ra ta cú: 36.(0,5 + t2) + 18.t +13,5 = 72 => t2 = 0,75(h) 0,5 Vậy sau 45’ kể từ khi xe 2 khởi hành thỡ hai xe cỏch nhau 13,5 km 0,25 Trường hợp 2: Hai xe gặp nhau sau đú cỏch nhau 13,5km (1,0 đ) Vỡ sau 1h thỡ 2 xe gặp nhau nờn thời gian để 2 xe cỏch nhau 13,5km kể từ 0,25 lỳc gặp nhau là t3. Khi đú ta cú: 18.t3 + 36.t3 = 13,5 => t3 = 0,25 h 0,5 Vậy sau 1h15’ thỡ 2 xe cỏch nhau 13,5km sau khi đó gặp nhau. 0,25 Bài 2 - Nếu đặt lon nước trờn cục đỏ thỡ chỉ cú lớp nước bờn thấp nhất bị lạnh đi do 1,0 (2,5 đ) đú lon nước sẽ lõu lạnh. - Nếu đặt cục đỏ phớa trờn lon nước thỡ lớp nước phớa trờn trong lon lạnh đi và chỡm xuống dưới, lớp nước chưa lạnh phớa dưới sẽ lờn thay thế. Mặt khỏc 1,0 khụng khớ lạnh do cục đỏ toả ra sẽ đi xuống dưới và bao bọc lon nước làm lon nước lạnh đi nhanh hơn. Do đú nờn đặt cục đỏ trờn lon nước để lon nước lạnh đi nhanh hơn. 0,5 Bài 3 a) (2,0 đ) (4,0 đ) Cụng thực hiện để nõng vật lờn độ cao 1,2m là: 1,0 A1 = P.h = 10.m.h = 10.30.1,2 = 360 (J) 0,5 Cụng của lực cản cú độ lớn là: A2 = F.s = 25.8 = 200 (J) 0,5 Cụng của người kộo là: A = A1 + A2 = 360 + 200 = 560 (J) b) (2,0 đ) - Cụng cú ớch là: A’ = A1 = 360 (J) - Cụng toàn phần là: A = 560 (J) 360 - Hiệu suất của mặt phẳng nghiờng là: H = .100% 64,3% 560 Bài 4 a) (2,5đ) (4,5 đ) Trọng lượng của khớ H2 trong khớ cầu là PH = 0,9.20 = 18N 0,5 Trọng lượng của khớ cầu là: P = 100N + 18N = 118N 0,5 Lực đẩy Acsimet tỏc dụng lờn khớ cầu là: F1 = dk.V = 12,9.20 = 258 N. 0,5 Trọng lượng tối đa của vật khớ cầu cú thể nõng lờn được là: GV : Bựi Hữu Kiờm - Trường TH $ THCS Gio Linh
3. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT Lí 8 BÀI NỘI DUNG ĐIỂM P’ = F1 – P = 258 N - 118N = 140N => m = 14kg 1,0 b) (2,0 đ) Gọi thể tớch tối thiểu của khớ cầu để nõng được người cú khối lượng 50kg lờn 0,25 là Vx. Trọng lượng của khớ cầu là: P’’ = 100N +0,9.Vx 0,25 Lực đẩy Acsimet tỏc dụng lờn khớ cầu là F’ = 12,9. Vx 0,25 Trọng lượng của người đú là: PN = 50.10 = 500N. 0,25 Để khớ cầu nõng được người lờn thỡ: F’> P’’ + PN 0,25 Hay 12,9. Vx >100 +0,9.Vx + 500 0,25 3  12Vx > 600 => Vx > 50m 0,25 Vậy thể tớch tối thiểu của khớ cầu phải lớn hơn 50m3 0,25 0 0 0 Bài 5 Đặt V1= 10(l), t1 = 80 C, V2=2 (l), t2 = 40 C, m3= 2kg, t3= 30 C (4,5 đ) a) (2,5 đ) Khi chuyển nước ở bỡnh 1 vào thựng nhụm Gọi t là nhiệt độ của nước ở trong thựng nhụm khi bắt đầu xảy ra cõn bằng 0,25 nhiệt. Nhiệt lượng do bỡnh 1 tỏa ra là: Q1 = cnước.m1 (80-t) 0,5 Nhiệt lượng do thựng nhụm thu và là: Q2 = cnhụm m3(t-30) 0,5 Ta cú Q1= Q2 hay cnước.m1 (80-t) = cnhụm .m3(t-30) 0,5 Thay số: 4200.10.(80-t) = 880.2(t-30) 0,25 Biến đổi tỡm được t 780C 0,5 b) (2,0 đ) Do quỏ trỡnh rút nước từ bỡnh 1 sang bỡnh 2 và ngược lại thể tớch hai bỡnh khụng đổi so với ban đầu. 0 Ở lần rút cuối cựng nhiệt độ trong bỡnh 1 giảm đi t 1 = 2 C, nờn nhiệt độ ở bỡnh 2 tăng, gọi t là nhiệt độ đó tăng thờm ở bỡnh 2. 2 0,5 Khi đú nước trong bỡnh 1 đó bị giảm đi một phần nhiệt lượng: Q ’ = m .c . t 1 1 nước 1 0,25 Khi đú nước trong bỡnh 2 đó thu vào một phần nhiệt lượng: Q2’ = m2.cnước. t2 Áp dụng phương trỡnh cõn bằng nhiệt ta cú: m1.cnước. t1= m2.cnước. t2 0 0,5  20 = 2. t2 => t2= 10 C Vậy nhiệt độ của nước ở bỡnh 2 khi xảy ra cõn bằng nhiệt là: 40+10 = 500C Mặt khỏc xột lần rút đầu tiờn. Gọi m là khối lượng nước rút từ bỡnh thứ nhất 0,25 sang nhất bỡnh thứ hai. Lập luận ta cú phương trỡnh cõn bằng nhiệt: c . m (80-50) = c . m (50-40) nước nước 2 0,5 2 => 30 m = 20 => m = kg 3 Lưu ý: - Lời giải chỉ trỡnh bày túm tắt, học sinh trỡnh bày hoàn chỉnh, lý luận chặt chẽ mới cho điểm tối đa. - Học sinh cú thể trỡnh bày nhiều cỏch giải khỏc nhau nếu đỳng thỡ cho điểm tương ứng. GV : Bựi Hữu Kiờm - Trường TH $ THCS Gio Linh