Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 (Cấp huyện, Cấp THCS) - Năm học 2019-2020 - Phòng GD&ĐT Hưng Hà (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 (Cấp huyện, Cấp THCS) - Năm học 2019-2020 - Phòng GD&ĐT Hưng Hà (Có đáp án)

1. PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ KIỂM TRA CHỌN HỌC SINH GIỎI HƯNG HÀ Cấp huyện, cấp THCS năm học 2019-2020 Mụn kiểm tra: VẬT Lí 8 Thời gian làm bài: 120 phỳt (Đề này gồm 01 trang) Bài 1: (4 điểm): Cho đồ thị chuyển động của một xe mỏy theo thời gian (hỡnh vẽ bờn) a. Mụ tả chuyển động của xe và tớnh vận tốc của xe ứng với cỏc đoạn: AB, BC, CD trờn đồ thị. b. Tớnh vận tốc trung bỡnh của xe trờn cả chặng đường. c. Vẽ đồ thị biểu diễn vận tốc của xe theo thời gian. Bài 2 (2 điểm): Một khối hộp cú trọng lượng 40N đặt trờn mặt phẳng nhỏm nằm ngang. Người ta kộo khối hộp thụng qua một lực kế theo phương ngang thỡ thấy mặc dự lực kế chỉ 10N nhưng khối hộp vẫn khụng nhỳc nhớch. Hóy giải thớch hiện tượng và biểu diễn cỏc lực tỏc dụng vào khối hộp theo tỉ xớch tuỳ chọn, nờu rừ phương, chiều, độ lớn của mỗi lực. Bài 3(3 điểm): Hai bỡnh hỡnh trụ thụng đỏy với nhau bằng một ống nằm ngang cú tiết diện khụng 2 đỏng kể, cú khoỏ. Tiết diện trong của bỡnh A, bỡnh B lần lượt là S A , SB (SA =2SB = 200 cm ). Đổ nước vào bỡnh A đến độ cao 9cm, sau đú đổ trờn mặt nước cột dầu cao 5cm. Đổ vào bỡnh B cột 3 3 nước cao 10cm. Cho dn = 10000N/m , dd = 8000N/m a. Tớnh ỏp suất chất lỏng lờn đỏy mỗi bỡnh. b. Mở khoỏ K. Tớnh độ chờnh lệch mặt thoỏng ở hai nhỏnh và thể tớch nước chảy qua khoỏ K. Bài 4(4điểm): Hai quả cầu một bằng sắt, một bằng nhụm cú cựng khối lượng m được treo vào hai đĩa của một cõn đũn. Khi nhỳng quả cầu sắt vào nước, cõn mất thăng bằng. Để cõn thăng bằng trở lại ta phải đặt vào đĩa cõn cú treo quả cầu sắt một quả cõn cú khối lượng m1 = 40g. a. Tỡm khối lượng của quả cõn m 2 cần đặt vào để khụi phục sự thăng bằng khi quả cầu nhụm được nhỳng vào nước? Cho khối lượng riờng của sắt, nhụm và nước lần lượt là: D1 3 3 3 =7,83g/cm ; D2 = 2,7g/cm ; D0 = 1g/cm b. Khi nhỳng cả hai quả cầu vào dầu cú khối lượng riờng D = 0,8g/cm 3 thỡ phải đặt thờm quả cõn vào đĩa nào? Khối lượng bao nhiờu để cõn thăng bằng? Bài 5 (3 điểm) Một toà nhà cao 10 tầng mỗi tầng cao 3,4m, có một thang máy chở tối đa được 20 người, mỗi người có khối lượng trung bình 50 kg. Mỗi chuyến lên tầng 10 nếu không dừng ở các tầng khác mất một phút. a. Công suất tối thiểu của động cơ thang máy phải là bao nhiêu? b. Để đảm bảo an toàn, người ta dùng một động cơ có công suất gấp đôi mức tối thiểu trên. Biết rằng giá 1 kw điện là 750 đồng. Hỏi chi phí mỗi lần lên thang máy là bao nhiêu? Bài 6 (4 điểm): Người ta bỏ một miếng hợp kim chỡ và kẽm cú khối lượng 50g ở nhiệt độ 136 0C vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14 0C. Hỏi cú bao nhiờu gam chỡ và bao nhiờu gam kẽm trong miếng hợp kim trờn? Biết rằng nhiệt độ khi cú cõn bằng nhiệt là 18 0C và muốn nhiệt lượng kế núng thờm 10C cần 65,1J; nhiệt dung riờng của nước, chỡ, kẽm lần lượt là 4190J/kg.K, 130J/kg.K, 210J/kg.K. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mụi trường bờn ngoài. HẾT 1
2. HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI KIỂM TRA CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN HƯNG HÀ Năm học 2019-2020 Mụn kiểm tra: VẬT Lí 8 Bài Đỏp ỏn Điểm Bài 1 a, (4điểm) Xe mỏy chuyển động trờn quóng đường dài 100km hết 4,5h 0,5 Đoạn AB: 2h xe đầu xe chuyển động đều đi được quóng đường dài 40km vAB = 40/2 = 20km/h 0,5 Đoạn BC: 1h tiếp theo xe dừng tại chỗ (đứng yờn) vBC = 0km/h 0,5 Đoạn CD: 1,5h cuối xe chuyển động đều đi được quóng đường cũn lại là 60km vCD = 60/1,5 = 40km/h 0,5 b, Vận tốc trung bỡnh của xe trờn cả chặng đường là: 0,75 vtb = s/t = 100/4,5 = 22,2 km/h c, 1,25 Bài 2 - Khối hộp vẫn đứng yờn vỡ cỏc lực tỏc dụng vào khối hộp cõn bằng nhau: 0,5 (2 - Vật luụn chịu tỏc dụng của trọng lực. Do cú trọng lượng nờn vật ộp xuống điểm) mặt bàn một lực bằng đỳng P, mặt bàn cũng tỏc dụng lại vật một lực bằng đỳng trọng lượng của vật. Hai lực này cõn bằng. - Khi kộo vật bằng một lực F =10N thỡ lập tức ở mặt tiếp xỳc giữa vật với 0,25 mặt phẳng xuất hiện lực ma sỏt (ma sỏt nghỉ F ms). Lực này cú độ lớn đỳng bằng F. hai lực này cũng là hai lực cõn bằng. 0,2 5 0,5 - Đặc điểm của cỏc lực tỏc dụng lờn khối hộp + Trọng lực P: phương thẳng đứng, chiều từ trờn xuống dưới. + Lực nõng N của mặt phẳng: phương thẳng đứng, chiều từ dưới lờn trờn. 0,125 + Lực kộo F: phương ngang, chiều từ trỏi trỏi phải. 0,125 + Lực ma sỏt nghỉ Fms: phương ngang, chiều từ phải sang trỏi 2
3. 0,125 0,125 Bài 3 a, (3điểm) h1 = 9cm = 0,09m h2 = 5cm = 0,05m h3 = 10cm = 0,1m - Áp suất của chất lỏng lờn đỏy bỡnh A là: 0,75 2 pA = dn.h1 + dd.h2 = 0,09.10000 + 0,05.8000=1300N/m - Áp suất của chất lỏng lờn đỏy bỡnh B là: 0,75 2 pB = d3.h3 =0,1.10000 = 1000N/m b, Mở khoỏ K: - Xột ỏp suất tại hai điểm C và D cựng nằm trờn mặt phẳng nằm ngang như hỡnh vẽ: pC = pD  p0 + dd.h2 = p0 + dn.h4 0, 5 Thay số tớnh được h4 = 0,04m = 4cm - Vậy độ chờnh lệch mặt thoỏng ở hai nhỏnh là: 0,25 h’ = h2 – h4 = 5 – 4 = 1cm - Gọi h5 là chiều cao cột nước ở mỗi nhỏnh tớnh từ hai điểm C và D xuống đỏy. Vỡ thể tớch nước trong bỡnh khụng thay đổi nờn ta cú: h1.SA + h3.SB = h5. (SA + SB) + h4.SB. 0,5 - Thể tớch nước chảy qua khoỏ K: V = (h – h ).S = (9 – 8).200 = 200cm3 1 5 A 0,25 Bài 4 a, Gọi m là khối lượng của quả cầu,V 1 và V2 là thể tớch tương ứng của quả cầu 0,25 (4điểm) sắt và quả cầu nhụm. -Ở trong khụng khớ cõn thăng bằng nờn: Psắt = Pnhụm  D1.V1 = D2 .V2  (1) 0, 5 - Khi quả cầu sắt được thả vào nước, ngoài trọng lực P nú cũn chịu tỏc dụng của lực đẩy Ác-si-một nờn cõn bị lệch. Đặt thờm vật khối lượng 0,25 m1 cõn thăng bằng nờn: Psắt + P1 – FA1 = Pnhụm  FA1 = P1 0,5  10Do. V1 = 10.m1 3
4. V 1 = 0,25 3 Thay V1 vào (1) được: V2 = V1 .2,9 = 40. 2,9 = 116cm 0,25 - Tương tự, khi nhỳng quả cầu nhụm vào nước, để cõn thăng bằng, đặt thờm vật m2 lờn đĩa cú quả cầu nhụm nờn ta cú: Psắt = Pnhụm + P2 – FA2  P2 = FA2 0,25  10m2 = 10.D0.V2 m 2 = D0.V2 =1.116 = 116g 0,25 b, - Khi nhỳng cả hai quả cầu vào dầu, do thể tớch V 2 của quả cầu nhụm lớn hơn thể tớch V1 của quả cầu sắt nờn lực đẩy Ác-si-một bờn quả cầu 0,5 nhụm lớn hơn. Do đú, đầu cõn bờn quả cầu nhụm nõng lờn cao hơn. Để cõn thăng bằng phải đặt vật m 3 lờn đĩa cõn cú quả cầu nhụm. Lỳc này ta cú: Psắt - FA1 = Pnhụm - FA2 + P3 mà (Psắt = Pnhụm ) 0,5  -10.D.V1 = 10.D.V2 + 10m3 0,5 => m3 = D.(V2 – V1) = 0,8. (116 – 40) = 60,8g 3 3 Bài 4 Dgỗ =800kg/m => dgỗ = 8000N/m 3 3 (3điểm) Dnước = 1000kg/m => dnước = 10000N/m 0,25 - Ống khụng thấm nước và cú trọng lượng riờng nhỏ hơn trọng lượng riờng của nước nờn gỗ nổi trờn mặt nước. Khi gỗ nổi trờn mặt nước, trọng lượng của nú cõn bằng với lực đẩy Ác-si-một. 0,25 - Tiết diện bờn trong của ống là: S1 = . 0,25 - Tiết diện bờn ngoài của ống là: S2 = . 0,25 - Tiết diện của ống là: S 0,25 - Trọng lượng của ống gỗ là: P = dgỗ .V = dgỗ.S.h - Gọi độ cao phần miếng gỗ chỡm trong nước là h 1. Độ lớn lực đẩy Ác- si-một tỏc dụng lờn ống gỗ là: 0,25 FA = dnước.V’ = dnước.S.h1 - Khi khối gỗ cõn bằng trờn mặt nước: P = FA  dgỗ.S.h = dnước.S.h1  0,5 - Lực đẩy Ác-si-một tỏc dụng lờn ống là: 2 2 FA = dnước.S.h1 =10000. 0,08. 3,14.(0,1 – 0,08 ) ≈ 9,04N 0, 5 - Phần gỗ nổi trờn mặt nước là: h2 = h – h1 =10 – 8 = 2cm 0, 5 Bài 5 a. Để lên cao đến tầng 14, thang máy phải vượt qua 9 tầng. Vậy phải lên 0,25 (3 cao: điểm) h = 3,4.9 = 30,6 m 0,25 Khối lượng của 20 người là: m = 50.20 = 1000 kg 0,25 4
5. Trọng lượng của 20 người là: P = 10m = 10 000 N 0,25 Vậy công phải tiêu tốn cho mỗi lần thang lên tối thiểu là: A = P.h = 10 000. 30,6 J = 306 000 J 0,5 Công tối thiểu của động cơ kéo thang lên là: A 306000 P = 5100 w = 5,1 kW t 60 0,5 b. Công suất thực hiện của động cơ: P’ = 2P = 10200w = 10,2kW 0,5 Vậy chi phí cho một lần thang lên là: 10,2 T = 750. 127,5 (đồng) 0,5 60 0 0 0 Bài 6 t1 =136 C, t2 =14 C; t =18 C (4 - Gọi khối lượng của chỡ và kẽm lần lượt là; mc và mk , ta cú: 0,5 điểm) mc +mk = 0,05kg (1) 0,5 - Nhiệt lượng do chỡ và kẽm toả ra lần lượt là: 0,5 Q1 = mc.cc .(t1 – t) = mc.130. (168 – 18) = 15340.mc (J) Q2 = mk.ck .(t1 – t) = mk .210.(168 -18) = 2478.mk (J) 0,5 - Nhiệt lượng của nước thu vào là: Q3 = mn.cc. (t – t2) = 0,05 . 4190. ( 18 -14) = 838(J) - Vỡ cứ làm nhiệt lượng kế núng thờm 1 0C cần cung cấp cho nú 65,1J 0,25 nờn để nhiệt lương kế đạt đến nhiệt độ cõn bằng thỡ nhiệt lượng kế cần 0,25 thu vào một nhiệt lượng là: Q4 = 65,1.4 = 260,4 (J) Theo phương trỡnh cõn bằng nhiệt ta cú nhiệt lượng toả ra bằng nhiệt lượng thu vào nờn: 0,5 Q1 +Q2 = Q3 + Q4 0,5  15340mc + 2478mk = 1098,4 (2) Kết hợp (1) và (2) ta cú: 0,25 mc ≈ 0,015kg 0,25 mk ≈ 0,035kg Ghi chỳ: 1. Cỏch làm khỏc đỳng vẫn cho điểm tối đa. 2. Sai đơn vị trừ tổng toàn bài khụng quỏ 0,5điểm 3. Đỳng cụng thức, sai kết quả cho ẵ số điểm 5