Đề khảo sát chất lượng học sinh giỏi Vật lí lớp 8 - Năm học 2011-2012 - Phòng GD & ĐT Thiệu Hóa

  Phßng gd&®t
thiÖu ho¸
§Ò kscl häc sinh giái líp 8
N¨m häc 2011 - 2012
M«n thi: Vật lí 
(Thêi gian : 150 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò)
Câu 1: (4 điểm) Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B cách A 1,5km thì bơi quay lại, hết 20 phút thì gặp quả bóng tại C cách B 900m. Vận tốc bơi so với nước là không đổi.
	a) Tính vận tốc của nước và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng.
	b) Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xuôi... cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận động viên.
Câu 2: (5 điểm) Đưa một vật khối lượng m=200kg lên độ cao h = 10m người ta dùng một trong hai cách sau: 
1) Dùng hệ thống gồm một ròng rọc cố định, một ròng räc động. Lúc này lực kéo dây để nâng vật lên là F1=1200N. Hãy tính: 
	a) Hiệu suất của hệ thống.
	b) Khối lượng của ròng rọc động, biết hao phí để nâng rßng rọc động bằng ¼ hao phí tổng cộng do ma sát.
2) Dùng mặt phẳng nghiêng dài l =12m. Lực kéo vật lúc này là F2=1900N. Tính lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng, hiệu suất của cơ hệ này.
Bài 3: (4 điểm) Thả một khối gỗ lập phương có cạnh a = 20cm, trọng lượng riêng d = 9000N/m3 vào chậu đựng chất lỏng có trọng lượng riêng d1 = 12000 N/m3.
	1) Tìm chiều cao của khối gỗ chìm trong chất lỏng d1.
	2) Đổ nhẹ vào chậu của chất lỏng có khối lượng riêng d2 = 8000 N/m3 sao cho chúng kh«ng hoà lẫn vào nhau. Tìm phần gỗ ngập trong chất lỏng d1 (khối gỗ nằm hoàn toàn trong 2 chất lỏng).
C©u 4: (4 điểm) Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ 1500c ,khi thả vào một bình nước thì làm nhiệt độ của nước tăng từ 200c lên 600c.Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng ở 1000c thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu? Coi như chỉ có sự trao đổi nhiệt gữa các khối sắt và nước.
Câu 5: (3 điểm) Một người cao 1,7m mắt người ấy cách đỉnh đầu 10 cm. Để người ấy nhìn thấy toàn bộ ảnh của mình trong gương phẳng thì chiều cao tối thiểu của gương là bao nhiêu mét? Mép dưới của gương phải cách mặt đất bao nhiêu mét? 
PHÒNG GD VÀ ĐT
THIỆU HOÁ
HƯỚNG DẪN CHẤM
Thi HSG cụm, môn Vật li 8 - Năm học 2011 - 2012
 Câu 
 Nội Dung
 Điểm
1
Câu1: (4 điểm)
a) Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng , vận tốc của dòng nước chính là vận tốc quả bóng.
Vn=Vb=AC/t==1,8(km/h) 
Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là Vo (V0>Vn).vận tốc so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng làV1vàV2
=> V1=Vo+Vn ; V2=Vo-Vn 
Thời gian bơi xuôi dòng t1=AB/V1=AB/(Vo+Vn) (1) 
Thời gian bơi ngược dòng t2=BC/V1=BC/(Vo-Vn) (2) 
Theo bài ra ta có t1+t2=1/3h (3)
Từ (1) (2) và (3) ta có Vo2 – 7,2Vo=o => Vo=7,2(km/h ) 
=>Khi xuôi dòng V1=9(km/h) 
Khi ngược dòng V2=5,4(km/h) 
b, Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian bóng trôi từ Ađến B;t=AB/Vn=1,5/1,8»0,83h 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
1,0
2
Câu 2(5 điểm)
1a. Hiệu suất của hệ thống
Công có ích nâng vật lên 10 mét là: Ai= P.h =10.m.h = 20000J
Dùng ròng rọc động lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi, nên khi nâng vật 1 đoạn h thì kéo dây một đoạn s = 2h. Do đó công toàn phần phải dùng là: 
Atp=F1.s=F1.2h=1200.2.10 = 24000J
Hiệu suất của hệ thống là: H = 100%= 83,33%
1b. Khối lượng của ròng rọc.
Công hao phí: Ahp=Atp-A1= 4000J
Gọi Ar là công hao phí do nâng ròng rọc động, Ams là công thắng ma sát. Theo đề bài ta có: Ar = Ams => Ams = 4Ar 
Mà Ar + Ams = 4000 => 5Ar=4000 
=> Ar= = 800J => 10.mr.h = 800 => mr= 8kg
2.Lực ma sát – hiệu suất của cơ hệ.
Công toàn phần dùng để kéo vật:
A’tp=F2.l =1900.12=22800J
Công hao phí do ma sát: A’hp=A’tp – A1 =22800-20000=2800J
Vậy lực ma sát: Fms= == 233,33N
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: H2==87,72%
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
3
Câu 3( 4điểm)
1) - Do d < d1 nên khối gỗ nổi trong chất lỏng d1
- Gọi x là chiều cao của khối gỗ nằm trong chất lỏng d1 (0 < x <20cm). Do khối gỗ nằm cân bằng nên ta có: P= FA 
hay d.S a = d1.S.x 
x = Thay số vào ta tính được: x = 15cm
 2) - Do d2 < d < d1 nên khối gỗ nằm ở mặt phân cách giữa hai chất lỏng
- Gọi y là phần gỗ nằm trong chất lỏng d1 lúc này (0< y< 20cm). Khối gỗ cân bằng dưới tác dụng của trọng lực P, các lực đẩy Ác si mét F1 lên chất lỏng d1 và F2 lên chất lỏng d2:
 P = F1+F2 
=> P = d.V= d.a3 = d1.a2 .y + d2a2(a-y) (*) 
=> y = 
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
4
Câu 4 (4 điểm)
Gọi khối lượng của nước trong bình là m0 (kg) (m0 > 0)
Khi bỏ khối sắt thứ nhất:
 Qtỏa= m.c.t = m.c.(150 – 60)=mc.90 (j) với c là nhiệt dung riêng của sắt
 Qthu= m0.c0.(60 – 20) =40.m0.c0 (j) Với c0 là nhiệt dung riêng của nước
Theo phương trình cân bằng nhiệt Qtỏa = Qthu 
 90mc = 40m0c0 m0.c0 = ( 1)
Khi bỏ khối sắt thứ hai vào bình nước :
 Qtỏa = .c.(100 – t) (j) Với t là nhiệt độ cân bằng sau khi bỏ khối sắt thứ hai
 Qthu= m.c.(t - 60) +m0c0.(t - 60) (j)
Theo phương trình cân bằng nhiệt
 Qtỏa = Qthu (100 – t) = mc(t – 60) +m0c0(t – 60) (2)
Thay (1) vào (2) 
 (100 – t) = mc(t – 60) + (t – 60)
 50 – 0,5t = t – 60 +2,25t – 135
 3,75t = 245 t = 65,30c
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
5
Câu 5 (3điểm)
- Vật thật AB (người) qua gương phẳng cho ảnh ảo A’B’ đối xứng.
- Để người đó thấy toàn bộ ảnh của mình thì kích thước nhỏ nhất và vị trí đặt gương phải thoã mãn đường đi của tia sáng như hình vẽ.
B
M
A
H
A'
B'
I
K
MIK ~ MB’A’ => IK = 
 A’KH ~ A’MA => KH = 
Vậy chiều cao tối thiểu của gương là 0,85 m
 Mép dưới của gương đặt cách mặt đất 
tối đa là 0,8 m
Vẽ hình 1,0điểm
0,5
 1,0
 0,5