Đề thi chọn HSG môn Vật Lý lớp 8 - Đông Hưng năm học 2019-2020 (có đáp án)

ĐỀ THI CHỌN NGUỒN HSG VẬT LÝ 8

GV : Bùi Hữu Kiêm - Trường TH $ THCS Đông Tân

Phßng gd- ®t

ĐÔNG HƯNG

®Ò thi chän NGUỒN häc sinh giái

N¨m häc: 2019- 2020

M«n: VËt lý 8

Thêi gian lµm bµi:120 phót

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 quãng đường AB dài 72km. Hỏi sau bao lâu kể từ lúc hai xe khởi hành thì:

a) Hai xe gặp nhau.

b) Hai xe cách nhau 13,5 km.

Bài 2( 3điểm)

Trước mặt em là một lon nước ngọt và một cục đá lạnh. Em phải đặt lon nước trên cục đá hay cục đá trên lon nước để nước trong lon có thể lạnh đi nhanh nhất? Tại sao?

Bài 3( 4điểm)

Một người kéo đều một vật có khối lượng 30kg trên một mặt phẳng nghiêng có chiều dài 8m và độ cao 1,2m. Lực cản do ma sát trên đường là 25N.

a) Tính công người đó đã thực hiện.

b) Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.

Bài 4( 4điểm)

a) Một khí cầu có thể tích 20m3 chứa khí hiđrô, có thể nâng lên trên không một vật nặng bằng bao nhiêu? Biết trọng lượng của vỏ khí cầu là 100N, trọng lượng riêng của không khí là 12,9N/m3, của khí hiđrô là 0,9N/m3.

b) Muốn nâng lên một người nặng 50kg thì thể tích tối thiểu của khí cầu là bao nhiêu (coi trọng lượng của vỏ khí cầu không đổi).

Bài 5 ( 5 điểm)

Có 2 bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa 10 lit nước ở nhiệt độ 800C, bình thứ hai chứa 2 lít nước ở nhiệt độ 400C.

a) Nếu chuyển toàn bộ nước ở bình thứ nhất vào một thùng nhôm có khối lượng 2kg ở nhiệt độ 300C. Tính nhiệt độ của nước ở trong thùng khi bắt đầu xảy ra sự cân bằng nhiệt.

b) Nếu rót 1 phần nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau khi bình thứ hai đã đạt cân bằng nhiệt, người ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước để cho trong hai bình lại có dung tích nước bằng lúc ban đầu. Sau các thao tác đó nhiệt độ nước trong bình thứ nhất là 780C. Hỏi đã rót bao nhiêu nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai và ngược lại?

Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường).

………….Hết………….

PHÒNG GD&ĐT

ĐÔNG HƯNG

HƯỚNG DẪN CHẤM KĐCL HỌC SINH KHÁ, GIỎI

Năm học 2019-2020

MÔN VẬT LÍ 8

ĐÁP ÁN - BIỂU CHẤM

BÀINỘI DUNGĐIỂMBài 1

(4,5đ)a) (2,0 đ) (Học sinh có thể chọn mốc thời gian từ khi xe 1 chuyển động hoặc từ khi xe 2 chuyển động).

Đổi 5m/s = 18km/h

Giả sử sau t (h, t>0) kể từ lúc xe 2 khởi hành thì 2 xe gặp nhau:

Khi đó ta có quãng đường xe 1 đi được là: S1 = v1(0,5 + t) = 36(0,5 +t)

Quãng đường xe 2 đi được là: S2 = v2.t = 18.t

Vì quãng đường AB dài 72 km nên ta có: 36.(0,5 + t) + 18.t = 72 => t = 1(h)

Vậy sau 1h kể từ khi xe hai khởi hành thì 2 xe gặp nhau

0,25

0,5

0,5

0,5

0,25b) (2,5 đ) có 2 trường hợp xảy ra:

Trường hợp 1: Hai xe chưa gặp nhau và cách nhau 13,5 km (1,5 đ)

Gọi thời gian kể từ khi xe 2 khởi hành đến khi hai xe cách nhau 13,5 km là t2 (h)

Quãng đường xe 1 đi được là: S1’ = v1(0,5 + t2) = 36.(0,5 + t2)

Quãng đường xe đi được là: S2’ = v2t2 = 18.t2

Theo bài ra ta có: 36.(0,5 + t2) + 18.t +13,5 = 72 => t2 = 0,75(h)

Vậy sau 45’ kể từ khi xe 2 khởi hành thì hai xe cách nhau 13,5 km

0,25

0,25

0,25

0,5

0,25Trường hợp 2: Hai xe gặp nhau sau đó cách nhau 13,5km (1,0 đ)

Vì sau 1h thì 2 xe gặp nhau nên thời gian để 2 xe cách nhau 13,5km kể từ lúc gặp nhau là t3. Khi đó ta có:

18.t3 + 36.t3 = 13,5 => t3 = 0,25 h

Vậy sau 1h15’ thì 2 xe cách nhau 13,5km sau khi đã gặp nhau.

0,25

0,5

0,25Bài 2

(2,5 đ)- Nếu đặt lon nước trên cục đá thì chỉ có lớp nước bên thấp nhất bị lạnh đi do đó lon nước sẽ lâu lạnh.1,0- Nếu đặt cục đá phía trên lon nước thì lớp nước phía trên trong lon lạnh đi và chìm xuống dưới, lớp nước chưa lạnh phía dưới sẽ lên thay thế. Mặt khác không khí lạnh do cục đá toả ra sẽ đi xuống dưới và bao bọc lon nước làm lon nước lạnh đi nhanh hơn.1,0Do đó nên đặt cục đá trên lon nước để lon nước lạnh đi nhanh hơn.0,5Bài 3

(4,0 đ)a) (2,0 đ)

Công thực hiện để nâng vật lên độ cao 1,2m là:

A1 = P.h = 10.m.h = 10.30.1,2 = 360 (J)

Công của lực cản có độ lớn là: A2 = F.s = 25.8 = 200 (J)

Công của người kéo là: A = A1 + A2 = 360 + 200 = 560 (J)1,0

0,5

0,5b) (2,0 đ)

- Công có ích là: A’ = A1 = 360 (J)

- Công toàn phần là: A = 560 (J)

- Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: H = Bài 4

(4,5 đ)a) (2,5đ)Trọng lượng của khí H2 trong khí cầu là PH = 0,9.20 = 18N

Trọng lượng của khí cầu là: P = 100N + 18N = 118N

Lực đẩy Acsimet tác dụng lên khí cầu là: F1 = dk.V = 12,9.20 = 258 N.

Trọng lượng tối đa của vật khí cầu có thể nâng lên được là:

P’ = F1 – P = 258 N - 118N = 140N => m = 14kg

b) (2,0 đ)

Gọi thể tích tối thiểu của khí cầu để nâng được người có khối lượng 50kg lên là Vx.

Trọng lượng của khí cầu là: P’’ = 100N +0,9.Vx

Lực đẩy Acsimet tác dụng lên khí cầu là F’ = 12,9. Vx

Trọng lượng của người đó là: PN = 50.10 = 500N.

Để khí cầu nâng được người lên thì: F’> P’’ + PN

Hay 12,9. Vx >100 +0,9.Vx + 500

 12Vx > 600 => Vx > 50m3

Vậy thể tích tối thiểu của khí cầu phải lớn hơn 50m30,5

0,5

0,5

1,0

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25Bài 5

(4,5 đ)Đặt V1= 10(l), t1 = 800C, V2=2 (l), t2 = 400C, m3= 2kg, t3= 300C

a) (2,5 đ) Khi chuyển nước ở bình 1 vào thùng nhôm

Gọi t là nhiệt độ của nước ở trong thùng nhôm khi bắt đầu xảy ra cân bằng nhiệt.

Nhiệt lượng do bình 1 tỏa ra là: Q1 = cnước.m1 (80-t)

Nhiệt lượng do thùng nhôm thu và là: Q2 = cnhôm m3(t-30)

Ta có Q1= Q2 hay cnước.m1 (80-t) = cnhôm .m3(t-30)

Thay số: 4200.10.(80-t) = 880.2(t-30)

Biến đổi tìm được t 780C

0,25

0,5

0,5

0,5

0,25

0,5b) (2,0 đ)

Do quá trình rót nước từ bình 1 sang bình 2 và ngược lại thể tích hai bình không đổi so với ban đầu.

Ở lần rót cuối cùng nhiệt độ trong bình 1 giảm đi t1 = 20C, nên nhiệt độ ở bình 2 tăng, gọi t2 là nhiệt độ đã tăng thêm ở bình 2.

Khi đó nước trong bình 1 đã bị giảm đi một phần nhiệt lượng:

Q1’ = m1.cnước. t1

Khi đó nước trong bình 2 đã thu vào một phần nhiệt lượng:

Q2’ = m2.cnước. t2

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: m1.cnước. t1= m2.cnước. t2

 20 = 2. t2 => t2= 100C

Vậy nhiệt độ của nước ở bình 2 khi xảy ra cân bằng nhiệt là: 40+10 = 500C

Mặt khác xét lần rót đầu tiên. Gọi m là khối lượng nước rót từ bình thứ nhất sang nhất bình thứ hai. Lập luận ta có phương trình cân bằng nhiệt:

cnước. m (80-50) = cnước . m2 (50-40)

=> 30m = 20 => m =

0,5

0,25

0,5

0,25

0,5Lưu ý:

- Lời giải chỉ trình bày tóm tắt, học sinh trình bày hoàn chỉnh, lý luận chặt chẽ mới cho điểm tối đa.

- Học sinh có thể trình bày nhiều cách giải khác nhau nếu đúng thì cho điểm tương ứng.