Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 8 - Môn Vật lí - Năm học 2014-2015

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8
Năm học 2014-2015
MÔN: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1 (4 điểm): Một vật chuyển động từ A đến B cách nhau 180m. Trong nửa đoạn đường đầu vật chuyển động với vận tốc 5m/s, nửa đoạn đường còn lại vật chuyển động với vận tốc 3m/s.
 a. Sau bao lâu vật đến B?
 b. Tính vận tốc trung bình của vật trên cả đoạn đường AB. 
Câu 2 (3,5 điểm): Có một khối nước đá khối lượng 100g ở nhiệt độ -100C.
 a. Tính nhiệt lượng cần thiết để khối nước đá bắt đầu nóng chảy ở 00C, cho nhiệt dung riêng của nước đá là 1800 J/kg.K.
 b. Người ta đặt một thỏi đồng khối lượng 150g ở nhiệt độ 1000C lên trên khối nước đá đang ở 00C này. Tính khối lượng nước đá bị nóng chảy. Biết nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là 34.104J/kg.
 c. Sau đó tất cả được đặt vào một bình cách nhiệt có nhiệt dung không đáng kể. Tính khối lượng hơi nước ở nhiệt độ sôi cần phải dẫn vào bình để toàn bộ hệ thống có nhiệt độ 200C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là 23.105J/kg.
Câu 3 (3,5 điểm): Một vật nặng bằng gỗ, kích thước nhỏ hình trụ hai đầu hình nón được thả không có vận tốc ban đầu từ độ cao 15cm xuống nước. Vật tiếp tục rơi trong nước, tới độ sâu 65cm thì dừng lại rồi từ từ nổi lên. Xác định gần đúng khối lượng riêng của vật. Coi rằng chỉ có lực đẩy Acsimet là lực cản đáng kể mà thôi. Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.
Câu 4 (3,5 điểm): Một thanh thẳng chiều dài l tiết diện đều do hai phần ghép liền nhau: Phần AB có chiều dài gấp đôi phần BC và có trọng lượng riêng bằng một nửa trọng lượng riêng của phần BC. Ở đầu C có một trục quay cố định nằm ngang đi qua O.
 a. Ngâm thanh chìm trong nước, người ta nhận thấy thanh nằm ngang. Tính trọng lượng riêng của mỗi phần, biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.
 b. Nếu chuyển trục quay sang đầu A thì thanh còn nằm ngang nữa không? Vì sao?
Câu 5 (3 điểm): Một ô tô có công suất của động cơ là 30kw chuyển động với vận tốc 48km/h. Một ô tô khác có công suất của động cơ là 20kw cùng trọng tải như ô tô trước chuyển động với vận tốc 36km/h. Hỏi nếu nối hai ô tô này bằng một dây cáp thì chúng chuyển động với vận tốc bao nhiêu?
Câu 6 (2,5 điểm): Cho các dụng cụ thí nghiệm như sau: 01 chiếc cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, 01 bình lớn đựng nước, 01thước thẳng có vạch chia tới milimet, 01 bút dạ. Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của cốc thủy tinh và khối lượng riêng của một chất lỏng nào đó. Cho rằng em đã biết khối lượng riêng của nước.
.. Hết 
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8
Năm học 2014-2015
MÔN: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu
Đáp án
Điểm
Câu 1
(4 đ)
a.Thôøi gian ñi nöûa ñoaïn ñöôøng ñaàu: t1=(s)
 Thôøi gian ñi nöûa ñoaïn ñöôøng sau: t2= (s)
 Thôøi gian ñi caû ñoaïn ñöôøng: t = t1 + t2 = 18 + 30 = 48 (s)
 Vaäy sau 48 giaây vaät ñeán B.
 b.Vaän toác trung bình:
 v = (m/s).
1
1
1
 1
Câu 2
(3,5 đ)
a. Nhiệt lượng cần thiết để khối nước đá bắt đầu nóng chảy ở 00C là
Q = m1cđ(t2-t1) = 0,1.1800.10 = 1800 J
1
b. Nhiệt lượng cần thiết để khối nước đá nóng chảy hoàn toàn ở 00C là
Q1’ = m1λ = 34000 J
0,75
Nhiệt lượng miếng đồng tỏa ra để hạ nhiệt độ xuống 00C
Q2 = m2c2(t1’-t2) = 5700 J
0,5
Ta thấy Q1’> Q2 nên chỉ có một phần nước đá bị nóng chảy.
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy là:
Q1’’ = mλ
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1’’ = Q2 à mλ = 5700
Khối lượng nước đá bị nóng chảy là: m = 0,0167 kg
0,5
c. Nhiệt lượng do hơi nước tỏa ra
Q3 = m3L + m3c3(t2-t) = 2636000m3
0,25
Nhiệt lượng nước đá và thỏi kim loại thu vào
Q’ = m’λ + m1c3(t-t2) + m2c2(t-t2) 
Với m’=m1-m ta được: Q’ = 37842 J
0,25
Theo pt cân bằng nhiệt ta có: Q3 = Q’ à m3 = 0,014 kg
0,25
Câu 3
(3,5đ)
- Gọi thể tích vật là V, khối lượng riêng của vật là D, khối lượng riêng của nước là D’; h = 15cm ; h’ = 65cm
- Vì chỉ cần tính gần đúng khối lượng riêng của vật và vật có kích thước nhỏ nên có thể coi gần đúng là khi vật rơi tới mặt nước là chìm hoàn toàn ngay.
- Khi vật rơi trong không khí lực tác dụng vào vật là trọng lực: 
 P = 10.D.V
0,25
0,5
Công của trọng lực là: A1 = 10.D.V.h
0,5
- Khi vật rơi trong nước lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật là: 
 FA = 10.D’.V
0,5
- Vì sau đó vật nổi lên nên FA > P nên hợp lực tác dụng lên vật khi vật rơi trong nước là: F = FA – P = 10.D’.V – 10.D.V
0,5
- Công của hợp lực này là: A2 = F.h’= (10.D’.V – 10.D.V).h’
0,5
- Theo định luật bảo toàn công A1 = A2
 10.D.V.h = ( 10.D’.V – 10.D.V).h’
0,5
 D = h’.D’/ (h + h’)
 Thay số D = 65.1000/(15+65)= 812,5 (kg/m3)
0,25
Câu 4
(3,5 đ)
a.
- Vẽ hình, biểu diễn các lực tác dụng lên vật
0,25
Phần BC có thể tích V1, trọng lượng riêng d1, Trọng lượng P1 = d1V1, trọng tâm G1. Phần Phần AB có thể tích V2, trọng lượng riêng d2, Trọng lượng P2 = d2V2, trọng tâm G2
0,5
- Ta có d1 = 2d2; V2 = 2V1
à P1 = P2
Vậy trọng tâm G của thanh nằm ở trung điểm của G1G2 là khoảng cách gữa trọng tâm của 2 phần. Ta có:
G1G2 = 0,5 AB + 0,5 BC = 0,5(AB + BC) = 0,5 l
Vậy GO = GG1 + G1O = 
0,5
0,5
a. Khi ngâm vào nước, vì thanh có tiết diện đều nên hợp lực của các lực đẩy Ácsimet lên thanh FA đặt tại trung điểm của thanh và có độ lớn: FA = dV = 3dV1
0,5
Để thanh cân bằng ta có: FA.OI = P.GO
0,5
Mặt khác: P = P1+P2 = 2 D1V1
0,25
Vậy: 
d1 = 1,8 d= 18000N/m3 và d2 = 9000N/m3
0,25
b. Nếu trục quay chuyển sang đầu A thì FA và P vẫn còn nguyên giá trị, nhưng tay đòn của FA lại nhỏ hơn tay đòn của P cho nên P.GO sẽ tăng lên làm cho thanh không còn nằm ngang nữa mà quay cho đầu C xuống dưới.
0,25
Câu 5 (3 đ)
Lực kéo do động cơ ô tô thứ nhất gây ra là F1 = 
Lực kéo do động cơ ô tô thứ hai gây ra là F2 = 	
Khi nối 2 ô tô với nhau thì công suất của chúng là: P = P1 + P2 (1)
 Mặt khác ta có: P = F.V= (F1 + F2)V = ( + ) V	(2) 
Từ 1, 2 ta có: P1 + P2 = ( + ) V à V = 42,4 km/h
0,75
0,75
0,5
0,5
0,5
Bài 6
(2,5 đ):
Gọi diện tích đáy cốc là S, Khối lượng riêng của cốc là D0; Khối lượng riêng của nước là D1; khối lượng riêng của chất lỏng cần xác định là D2 và thể tích cốc là V. chiều cao của cốc là h.
Lần 1: thả cốc không có chất lỏng vào nước. phần chìm của cốc trong nước là h1
Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 Þ D0V = D1Sh1. (1)
0,5
0,5
Þ D0Sh = D1Sh1 Þ D0 = 
 Þ xác định được khối lượng riêng của cốc.
0,5
Lần 2: Đổ thêm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm trong nước có chiều cao h3
Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3. ( theo (1) và P = FA)
0,25
0,25
D2 = 
 Þ xác định được khối lượng riêng chất lỏng.
0,25
Các chiều cao h, h1, h2, h3 được xác định bằng thước thẳng. D1 đã biết.
0,25