Đề giao lưu Olympic cấp huyện môn Vật lý lớp 8 - Năm học 2018-2019 (Có hướng dẫn chấm)

UBND huyÖn kinh m«n
Phßng gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ GIAO LƯU OLYMPIC CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2018 - 2019
MÔN: VẬT LÝ - LỚP 8
Thời gian làm bài 120 phút
(Đề này gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1 (2,5 điểm):
 Một bình hình trụ có tiết diện đáy S1 = 100cm2 đựng nước. Thả vào bình một thanh gỗ hình trụ có chiều cao h = 20cm, tiết diện đáy S2 = 50cm2 thấy chiều cao của nước trong bình khi đó là H = 20cm. Biết khối lượng riêng của nước và của gỗ lần lượt là: D1 = 1000kg/m3, D2 = 750kg/m3. 
 Tính chiều cao phần thanh gỗ chìm trong nước.
b) Tính thể tích nước chứa trong bình.
 c) Tính công tối thiểu cần thực hiện để nhấc thanh gỗ ra khỏi nước.
Câu 2 (2 điểm):
Khi trống tan trường thì hai bố con bạn An bắt đầu đi. Bạn An đi từ trường về nhà với vận tốc v1 = 2 km/h, bố An đi từ nhà đến trường với vận tốc v2 = 4 km/h. Cùng khởi hành với bố An là một con chó nhưng nó chạy nhanh hơn. Khi gặp An chó quay ngay lại để gặp bố, rồi quay ngay lại để gặp An. Chó cứ chạy đi chạy lại như vậy cho tới khi hai bố con An gặp nhau thì nó mới đi theo về nhà. Biết chó chạy đến gặp An có vận tốc v3 = 8 km/h, còn chó quay lại gặp bố An có vận tốc v4 = 12 km/h. Khoảng cách từ nhà đến trường 12km. 
Xác định thời gian, vị trí khi bố An và An gặp nhau.
Tính quãng đường con chó đã chạy.
Câu 3 (2,5 điểm): 
Cho hai bình cách nhiệt hoàn toàn với môi trường ngoài. Bạn Dũng đổ vào mỗi bình 500g nước, bình 1 nước có nhiệt độ 80oC và bình 2 nước có nhiệt độ 30oC. Bỏ qua sự mất nhiệt khi đổ và sự trao đổi nhiệt với bình.
a) Bạn Dũng lấy ra 120g nước từ bình 1 đổ sang bình 2. Tính nhiệt độ của nước ở bình 2 khi cân bằng nhiệt. 
b) Từ bình 2 (khi đã cân bằng nhiệt) bạn Dũng lấy ra 120g nước đổ sang bình 1. Tính nhiệt độ của nước ở bình 1 khi cân bằng nhiệt và hiệu nhiệt độ giữa 2 bình khi đó.
Câu 4 (2 điểm):
 Một bình thông nhau có hai nhánh A và B, có tiết diện đáy lần lượt là S và 2S. Ban đầu nhánh B chứa cột nước cao h= 30cm có trọng lượng riêng d1 = 10000 N/m3, nhánh A không chứa gì và được ngăn cách với nhánh B bằng một khóa K.
Mở khóa K cho 2 nhánh thông nhau. Tính áp suất do cột nước tác dụng lên đáy bình A. Coi thể tích chất lỏng trong ống nối hai nhánh không đáng kể.
Đổ thêm vào nhánh A một lượng dầu có trọng lượng riêng d2 = 8000 N/m3 sao cho độ chênh lệch mực chất lỏng ở hai nhánh là ∆h = 2cm. Tính chiều cao của cột dầu đã rót vào.
A
C
D
B
Câu 5 (1,0 điểm):
 Trong một buổi tập luyện trước AFF cup 2018. Hai cầu thủ Quang Hải và Công Phượng đứng ở hai vị trí A và B trước một bức tường thẳng đứng. Quang Hải đứng cách tường 30m, Công Phượng đứng cách tường 15m. Quang Hải đá quả bóng lăn đến chân về phía bức tường sau đó bóng phản xạ rồi chuyển động đến chân Công Phượng. Coi sự phản xạ của bóng khi va chạm vào tường giống như sự phản xạ ánh sáng trên gương phẳng. Biết CD = 45m, vận tốc của quả bóng không đổi v = 9 m/s. Tính thời gian quả bóng lăn từ Quang Hải đến chân của Công Phượng.
--------------------------Hết------------------------------
Họ và tên thí sinh: .......................................... Số báo danh: .......................................
 UBND huyÖn kinh m«n
Phßng gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
ĐỀ CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ GIAO LƯU OLYMPIC
 MÔN: VẬT LÝ 8
NĂM HỌC 2018 - 2019
 (Hướng dẫn chấm  gồm 04 trang) 
A. HƯỚNG DẪN CHUNG
+ Thí sinh làm bài theo cách riêng nhưng đáp ứng được yêu cầu cơ bản vẫn cho đủ số điểm.
+ Việc chi tiết hóa điểm số (nếu có) so với biểu điểm phải đảm bảo không sai lệch so với hướng dẫn chấm đã được thống nhất trong hội đồng chấm 
+ Sau khi cộng điểm toàn bài, điểm tổng của bài để lẻ đến 0,25điểm.
B. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM 
Câu
Nội dung đáp án
Điểm
1
(2,5đ)
1a (1,0 điểm)
Do D2 < D1 nên thanh gỗ nổi trên mặt nước.
P
FA
h
H
S2
S1
Khi thanh gỗ nằm cân bằng các lực tác dụng lên thanh gỗ gồm:
Trọng lực P, Lực đẩy Ac-si-mét FA 
h1
Goi h1 là chiều cao phần thanh gỗ chìm trong nước.
Vì thanh gỗ nằm cân bằng trên mặt nước nên:
 P = FA
 10.D2. S2.h = 10.D1.S2.h1 
 h1 =
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
1b (0,5 điểm)
Thể tích nước chứa trong bình là:
 Vn = S1.(H – h1) + (S1 – S2).h1
Vn = 100.(20 – 15) + (100 – 50).15 = 1250 (cm3)
0,5đ
1c (1,0 điểm)
Trọng lượng của thanh gỗ là: 
 P = 10.D2. S2.h = 10.750.50.10-4.0,2 = 7,5 (N)
Lực cần tác dụng nhấc khối gỗ ra khỏi nước được tính theo công thức:
 F= P – FA
Do đó, lực nhấc khối gỗ từ vị trí cân bằng ra khỏi nước biến đổi đều từ F1= 0 đến Fmax = P = 7,5N
Nên lực cần tác dụng trung bình của giai đoạn này là:
Ftb = 3,75(N)
Khi khối gỗ được nhấc ra khỏi nước thì chiều cao mực nước trong bình giảm xuống là: 
h2 = = 7,5 (cm)
Quãng đường chuyển động của thanh gỗ từ lúc ban đầu đến khi nó vừa được kéo ra khỏi nước là:
s = h1– h2 = 15 – 7,5 = 7,5(cm) = 0,075(m)
Công tối thiểu của lực để nhấc thanh gỗ ra khỏi nước là:
A = Ftb. s = 3,75. 0,075 = 0,28125 (J)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2
(2,0đ)
A
B
M
2a (1,0điểm):
- Gọi thời gian An và bố An gặp nhau tại M là t(h) kể từ khi 2 người xuất phát.
- Quãng đường mỗi người đi được trong t(h) là:
SAM = v2.t
SBM = v1.t
Hai người gặp nhau khi:
SAM + SBM = SAB
ó v1.t + v2.t = SAB
Vậy sau 2h kể từ lúc xuất phát hai bố con gặp nhau tại M cách A (cách trường) một quãng đường là: 
 SAM= v2.t = 4.2 = 8(km)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2b (1,0 điểm):
Gọi:
A1,A2là các điểm mà con chó gặp bố An 
B1,B2là các điểm mà con chó gặp An 
S1 là tổng quãng đường con chó chạy đến An
S2 là tổng quãng đường con chó chạy từ chỗ An đến gặp bố An
Theo hình vẽ ta có:
 AB1 = A A1 + A1B1...
 A1B2 = A1A2+ A2B2...
Cộng vế với vế ta có: S1 = SAM + S2. Hay S1 = 8 + S2 (1). 
Thời gian chuyển động của con chó bằng thời gian hai bố con An chuyển động đến M 
Mà ta có: 
Từ 1 và 2 
Vậy quãng đường chó chạy là 17,6 km
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
3
(2,5đ)
3a (1 điểm): Gọi nhiệt dung riêng của nước là C(J/kg.K)
Lần 1: Bạn An đổ m= 120g = 0,12kg nước ở 800C sang bình 2 chứa m2=500g = 0,5kg nước ở 300C => m tỏa nhiệt, m2 thu nhiệt
 (vì t1 = 800C > t2 = 300C)
Nhiệt lượng của m(kg) nước ở 800C tỏa ra là:
 Q1= m.C.(t1 – tcb1) (J)
Nhiệt lượng của 500 g nước ở 300C thu vào là:
 Q2= m2.C(tcb1 – t2) (J)
Ta có PTCBN
 Q1 = Q2
ó m.C.(t1 – tcb1) = m2.C(tcb1 – t2)
ó
Vậy tcb1 ≈ 39,670C
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
3b (điểm): Khối lượng của nước trong bình 1 sau khi bạn An đổ lần 1
m3 = m1 – m = 0,5 – 0,12 = 0,38 (kg)
Lần 2: m3 tỏa nhiệt , m thu nhiệt 
Nhiệt lượng của m3 kg nước ở 800C tỏa ra là:
 Q3= m3.C.(t1 – tcb2) (J)
Nhiệt lượng của m(kg) nước ở 39,670C thu vào là:
 Q4= m.C(tcb2 – tcb1)
Ta có PTCBN:
 Q3 = Q4
ó m3.C.(t1 – tcb2) = m.C(tcb2 – tcb1)
ó
 Vậy tcb2 ≈ 70,320C
Hiệu nhiệt độ của nước trong hai bình khi đó: 
∆t = tcb2 – tcb1 = 70,32 – 39,67 = 30,650C
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
4
(2,0đ)
4a (1 điểm): Thể tích của nước trong nhánh B trước khi mở khóa K
V = 2S.h (1)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
A
B
h1
Sau khi mở khóa K nước chảy từ nhánh B sang nhánh A đến khi chiều cao mực nước hai nhánh bằng nhau thì nước đứng yên. 
Gọi chiều cao mực nước ở mỗi nhánh bình thông 
nhau là h1(m)
Thể tích nước trong bình thông nhau:
V1= 2S.h1 + S.h1 = 3S.h1
Ta có V = V1
2S.h = 3S.h1 => h1 = 
Áp suất do nước tác dụng lên đáy bình A:
p = d.h1 = 10000.0,2 = 2000 (N/m2)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
A
B
h1
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
C
D
h2
4b (1 điểm):
∆h
Gọi chiều cao của dầu đổ vào nhánh A là h2(m)
∆h
Xét hai điểm C và D nằm trên mặt phẳng nằm 
ngang. Trong đó C thuộc nhánh A nằm trên
 mặt phân cách giữa nước và dầu. D thuộc
 nhánh B
Ta có pC = pD
ó d2.h2 = d1(h2 - ∆h)
ó 
Vậy h2 = 0,1(m)
0,25đ
0,5đ
0,25đ
5
(1,0đ)
5 (1,0 điểm):
A
B
D
C
A’
M
+ Vì sự phản xạ của quả bóng khi chạm bức tường giống hiện tượng phản xạ ánh sáng trên gương phẳng nên đường đi của quả bóng như hình vẽ. Trong đó: 
A’ là điểm đối xứng của A qua CD
M: vị trí bóng chạm vào tường.
Ta có ∆MCA’~ ∆MDB => => MC = 2.MD (1)
Mặt khác MC + MD = CD (2)
Từ 1 và 2 tính được MC = 30m, MD = 15m
Quãng đường quả bóng chuyển động:
S = AM + MB
 = 
Thời gian chuyển động của quả bóng:
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ