Đề thi Olimpic học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Cự Khê (Có hướng dẫn chấm)

UBND HUYỆN KINH MÔN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI OLYMPIC NĂM HỌC 2017-2018
MÔN: VẬT LÍ – LỚP 8
Thời gian làm bài: 120 phút 
(Đề thi gồm: 05 câu, 01 trang)
Câu 1 ( 2,0điểm )
Lan đi học từ nhà tới trường với vận tốc 8km/h. Khi đi được ¼ quãng đường thì phát hiện mình quên vở, nên quay về nhà lấy và đi ngay đến trường. Khi đến trường bị trễ mất 12 phút theo dự định.
a. Tính quãng đường từ nhà Lan đến trường.
b. Để đến đúng giờ theo dự định thì lúc quay về và trở lại trường Lan phải đi với vận tốc bao nhiêu?
Câu 2 (2,0 điểm)
Một khối gỗ hình trụ có chiều cao h = 20cm , khối lượng riêng D = 880kg/m3 được thả trong một bình nước có khối lượng riêng D1 = 1000kg/m3
a. Tính chiều cao của phần khối gỗ nhô lên khỏi mặt nước .
b. Đổ thêm dầu không trộn lẫn được với nước vào bình sao cho khối gỗ chìm hoàn toàn trong hai chất lỏng. Tính chiều cao của phần chìm trong nước và phần chìm trong dầu của khối gỗ. Khối lượng riêng của dầu D2 = 700 kg/m3. 
Câu 3 (2,0 điểm)
O
G1
G2
•S
•M
Một ống chữ U có tiết diện trong 1,2cm2 chứa thủy ngân. Nhánh bên trái có một chất lỏng có khối lượng riêng D1 cao 9cm. Nhánh bên phải có một cột chất lỏng có khối lượng riêng D2 cao 8cm. Khi đó mực thủy ngân ở hai nhánh chữ U ngang bằng nhau. Đổ thêm vào nhánh bên phải 10,2 cm3 chất lỏng D2 nữa thì độ chênh lệch mực chất lỏng trong hai nhánh chữ U là 7cm. Xác định khối lượng riêng D1 và D2. Biết khối lượng riêng của thủy ngân là 13600kg/m3.
Câu 4 (1,5điểm)
Cho hai gương phẳng (G1) và (G2) tạo với nhau một góc như hình vẽ
Hãy vẽ tia sáng từ S sau khi phản xạ trên hai gương rồi đến M 
trong hai trường hợp sau:
 a. Phản xạ trên G1 rồi đến G2
 b. Phản xạ trên G2 rồi đến G1
Câu 5 (2,5 điểm) 
1. Một bình đựng 3lít nước ở nhiệt độ 800C Người ta đổ thêm vào bình 2lít nước ở nhiệt độ 300C. Tính nhiệt độ của nước trong bình khi có cân bằng nhiệt. Khối lượng riêng của nước là
 D = 1000kg/m3.
2. Một bình hình trụ có chiều cao h1= 20cm, diện tích đáy trong là S1= 100cm2 đặt trên mặt bàn nằm ngang. Đổ vào bình 1 lít nước ở nhiệt độ t1= 800C. Sau đó thả vào bình một khối trụ đồng chất có diện tích đáy là S2= 60cm2 ở nhiệt độ t2. Khi đã cân bằng nhiệt thì đáy dưới của khối trụ song song và cách đáy trong của bình là x = 2cm. Nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t = 650C. Bỏ qua sự nở vì nhiệt của các chất và sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường xung quanh. Biết khối lượng riêng của nước là D = 1000kg/m3, nhiệt dung riêng của nước là C1= 4200J/kg.K, của chất làm khối trụ là C2=2000J/kg.K
Tính khối lượng của khối trụ và nhiệt độ t2.
_____________Hết______________
Họ tên học sinh:..........................Số báo danh:
Chữ kí giám thị 1: ............... Chữ kí giám thị 2:............
UBND HUYỆN KINH MÔN
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI OLYMPIC NĂM HỌC 2017-2018
MÔN: VẬT LÍ – LỚP 8
Thời gian làm bài: 120 phút 
Câu
Nội dung đáp án
Điểm
1
(2,0 điểm)
a. ( 1,25 điểm) 
Gọi 1/4 quãng đường AB là S(km)
AC=S; CB=3S
Quãng đường AB dài là: 4S(km)
Quãng đường mà Lan đã đi (ACAB) dài là: 6S(km)
Thời gian dự định đi hết quãng đường AB là:
Thời gian thực tế Lan đã đi là:
Vì Lan đến trường muộn hơn 12 phút nên:
Quãng đường AB dài là:
AB = 4.S = 4.0,8 = 3,2(km)
0,25 
0,25 
0,25 
0,25 
0,25 
b. (0,75 điểm) 
Thời gian Lan đi từ A đến C là
t’ = 
Nếu Lan đến trường đúng như dự định
t1=t2=
Lan phải quay về và đi đến trường với vận tốc là:
0,25
0,25
0,25
2
(2,0 điểm)
Câu 3
a. (1, 0 điểm )
Tóm tắt đúng + vẽ hình
0,25 
Gọi h1; h2 lần lượt là chiều cao của vật chìm trong nước và chiều cao của vật nhô lên khỏi mặt nước.
Khối gỗ nổi trên mặt nước chịu tác dụng của hai lực cân bằng là trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét
Þ FA=P 
0,25 
Þ 10.D1.S.h1=10.D.S.h
ÛD1.(h-h2)=D.h
Ûh2= 
0,25 
Thay số vào ta được
h2= = = 0,024 (m) = 2,4(cm)
0,25 
b.(1,0 điểm)
Khi đổ dầu lên trên: Gọi h;h lần lượt là chiều cao của vật chìm trong nước và trong dầu Þh +h=h (1)(0<h’1,h’2<0,2)
0,25 
Vật lơ lửng trong hai chất lỏng chịu tác dụng của các lực cân bằng là trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét của dầu, của nước. Ta có:
=P Þ 10.D1.S.h + 10.D2.S.h= 10.D.S.h
Û D1.h + D2.h = D.h
Û D1.(h-h) + D2.h = D.h
 Û h = 
0,25 
Thay số vào ta được: h = = 8.10-2(m) = 8(cm)
0,25 
Thay vào (1) ta được: h = h-h = 20 - 8 = 12(cm)
0,25 
 - Xét hai điểm A và B nằm trên mặt phân cách giữa hai chất lỏng và thủy ngân ở hai nhánh. Vì mực thỷ ngân trong hai nhánh ngang bằng nhau nên ta có:
pA =pB
Û10.D1.h1 = 10.D2.h2
Û D1 = .D2 Þ D1= D2 (1)
0,5 
Chiều cao cột chất lỏng đổ thêm vào nhánh bên phải
V = S. h Þh = = = 8,5.10-2(m)
0,25 
h1
Vẽ hình
∆h
h2+
h
D
C
0,25
Khi đổ thêm chất lỏng D2 vào nhánh phải
Xét điểm D nằm trên mặt phân cách giữa hai chất lỏng trong nhánh phải, và điểm C thuộc nhánh trái nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang với D. Ta có:
 pC= pD
 Û 10.D1.h1+10.D.h = 10.D2.(h2+ h)
 Û D1.h1+ D.(h2+ h-h1- Dh) = D2.(h2+h)
 Thay số vào ta được: 9D1+6800 = 16,5.D2 (2)
0,5 
0,25
 Thay (1) vào (2) Þ 9. .D2+6800 = 16,5.D2
 Û 8,5.D2=6800 
 Û D2= = 800kg/m
3, D1 = 
 0,25 
4
(1,5đ)
a. 
Vẽ đúng hình
Cách vẽ 
+ Vẽ ảnh S’ của S qua gương G1
+ Vẽ ảnh M’ của M qua gương G2
+ Nối S’M’ cắt G1 tại I1, cắt G2 tại I2
+ Nối SI1I2M là tia sáng cần vẽ
b. 
Vẽ đúng hình
Cách vẽ 
+ Vẽ ảnh S’ của S qua gương G2
+ Vẽ ảnh M’ của M qua gương G1
+ Nối S’M’ cắt G1 tại I2, cắt G2 tại I1
+ Nối SI1I2M là tia sáng cần vẽ
Vẽ đúng hình
0,5
0,25
0,5
0,25
5
(2,5đ)
1. Khối lượng của 3lít nước là:
Khối lượng của 2lít nước là:
Nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt là:
Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
2. Khi đáy dưới khối trụ cách đáy bình x = 2cm thì dung tích còn lại của bình (phần chứa): 
V' = x.S1 + (h1 - x)(S1 - S2) = 920cm3 < Vnước = 1000cm3
suy ra có một lượng nước trào ra
- Lượng nước còn lại trong bình: m = 920g
Khi khối trụ đứng cân bằng ta có: P = FA
Þ 10M = dn.V = dn.S2(h1 - x) Þ M = 1,08kg
- Phương trình cân bằng nhiệt giữa nước trong bình và khối trụ:
 Cn.m(t1 - t) = C.M(t - t2) Þ 4200.0,92(80 - 65) = 2000.1,08(65-t2)
	 Þ t2 = 38,20C
0,5
0,5
0,5
0,25
0,5
0,25
 Lưu ý: HS làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa