Đề thi Olympic Vật lí lớp 8 - Năm học 2014-2015 - Sở GD & ĐT Thanh Oai

 PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS KIM AN
ĐỀ THI OLYMPIC MÔN VẬT LÝ LƠP 8
 NĂM HỌC 2014 - 2015
(Thời gian làm bài 120 phút)
 Câu 1. (6,0 điểm)
	Có hai ô tô cùng xuất phát từ A và chuyển động đều. Xe thứ nhất chuyển động theo hướng ABCD (hình vẽ) với vận tốc v1= 40 km/h, tại mỗi điểm B và C xe đều nghỉ 15 phút. Xe thứ hai chuyển động theo hướng ACD. Biết hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 30 km, BC = 40 km. Hỏi:
	a) Xe thứ hai phải đi với vận tốc v2 bằng bao nhiêu để có thể gặp xe thứ nhất tại C?
	b) Nếu xe thứ hai dự định nghỉ tại C 30 phút thì phải đi với vận tốc bằng bao nhiêu để về D cùng xe thứ nhất?
 Câu 2. (5,0 điểm)
 	Ống thủy tinh hình chữ U có các nhánh hình trụ, dài, thành mỏng, chia vạch đặt thẳng đứng, chứa nước. Người ta đổ dầu có khối lượng riêng D2 vào nhánh B, chiều cao cột dầu là h2 = 10cm và mặt thoáng của dầu so với mặt thoáng của nước có độ cao chênh lệch là h2/5. Đổ tiếp một chất lỏng có khối lượng riêng D3 nhỏ hơn khối lượng riêng của nước và không hòa tan với nước vào nhánh A. Khi cột chất lỏng có chiều cao h3 = 5 cm thì mặt thoáng của nó có độ cao chênh lệch với mặt thoáng của dầu là Δh = 0,5cm. Cho khối lượng riêng của nước D1 = 1000kg/m3. Hãy : 
 	a) Xác định khối lượng riêng D2 của dầu.
 	b) Xác định khối lượng riêng D3 của chất lỏng.
Bài 3 :(4 điểm)
Một quả cầu đồng chất có khối lượng M=10kg và thể tích V=0,014m3
 a.Hãy đưa ra kết luận về trạng thái quả cầu khi thả nó vào bể nước?
 b.Dùng một sợi dây mảnh, một đầu buộc vào quả cầu, đầu kia buộc vào một điểm cố định ở đáy bể nước sao cho quả cầu ngập hoàn toàn trong nước và dây treo có phương thẳng đứng ( Hình 4)
Tính lực căng dây? Biết khối lượng riêng của nước là D= 1000kg/m3.
Hình 4
Hết
. Bài 4 :(5 điểm)
	Một cái nồi nhôm chứa nước ở , cả nước và nồi có khối lượng 3kg. Đổ thêm vào nồi 1 lít nước sôi thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nồi là . Hỏi phải đổ thêm vào nồi đó bao nhiêu lít nước sôi nữa để khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nồi là . Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, bỏ qua sự mất mát nhiệt cho môi trường ngoài trong quá trình trao đổi nhiệt. 
 ............... HẾT...................
Người ra đề: Nguyễn Thị Hạnh Người kiểm tra : Hà Thị Thủy 	 
PHÒNG GD&ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS KIM AN 
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI OLYMPIC MÔN VẬT LÝ
LỚP 8 NĂM HỌC 2014-2015
Câu 1: (6,0 điểm)
Phần
Nội dung trình bày
Điểm
a
(3đ)
Đường chéo AC2 = AB2 + BC2 =302 +402 =2500
 -> AC =50 (km)
Thời gian xe 1 đi đoạn AB là: t1 =AB/v1 = 3/ 4 (h)
Thời gian xe 1 nghỉ tại B,C là 15 phút =1/4h
Thời gian xe 1 đi đoạn BC là: t2 =BC/v1 = 40 / 40 =1 (h)
-Trường hợp 1: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1 vừa tới C:
Vận tốc xe 2 phải đi là:
 v2 = AC / ( t1 + t2 +1/4 ) = 50 / ( ¾ + 1 + ¼ ) = 25 (km/h)
--Trường hợp 2: Xe 2 gặp xe 1 lúc xe 1 vừa bắt đầu rời C:
Vận tốc xe 2 phải đi là:
 v3 = AC / ( t1 + t2 +1/4 + 1/4 ) = 50 / ( ¾ + 1 + ¼ + ¼ ) = 22,22 (km/h)
Vậy để gặp xe 1 tại C thì xe 2 phải đi với vận tốc 22,22 < V2 < 25 (km /h )
0,75
0,75
0,75
0,75
b
(3đ)
Thời gian xe 1 đi hết quãng đường AB – BC – CD là:
 t3 = (2 t1 + t2 + ½ ) = 3 ( h)
Để xe 2 về D cùng xe 1 thì thời gian xe 2 phải đi hết quãng đường AC – CD là:
 t4 = t3 – ½ = 3 – 0,5 = 2,5 (h)
Vận tốc xe 2 phải đi khi đó là:
 V2, = (AC + CD ) / t4 = (50 + 30) /2,5 = 32 ( km/h)
1
1
1
Câu 2: (5,0 điểm)
Phần
Nội dung trình bày
Điểm
Xét áp suất gây bởi cột dầu lên điểm M trên mặt phân cách dầu - nước và áp suất gây bởi cột nước lên điểm N trong nước bên nhánh A ngang bằng điểm M. 
Gọi D1, h1 và D2, h2 lần lượt là khối lượng riêng, chiều cao
 (so với đường NM)của cột nước và dầu:
 PM =PNà10.D1.h1=10.D2.h2 => D1.h1=D2.h2 (1). 
Vì dầu có KL riêng nhỏ hơn nước, nên h2 > h1. 
 Theo bài: h2 - h1 =h2/5 à h1 =4h2/5 (2)
0,5
0,5
1
Từ (2) và (1) à D2 = 4D1/5 . Thay số D2 = 800 kg/m3.
0,5
b
(1,0đ)
Xét 2 trường hợp: Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao hơn mặt thoáng dầu và trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp hơn mặt thoáng dầu. 
Cả 2 trường hợp mặt phân cách giữa chất lỏng - nước cao hơn mặt phân cách giữa dầu - nước.
Chọn điểm E trên mặt phân cách dầu -nước và điểm F bên nhánh A ngang bằng điểm E; khối lượng riêng và chiều cao cột chất lỏng là D3 và h3 . Áp suất gây cột dầu lên điểm E và áp suất gây bởi cột chất lỏng và cột nước lên F bằng nhau: 
 ó10.D2.h2 = 10.D3.h3 + 10.D1.h1 à D3 = (D2.h2 - D1.h1)/h3.
 +Trường hợp mặt thoáng chất lỏng cao hơn mặt thoáng dầu: Thay các dữ kiện: h2=10cm, h1=10+0,5-5 =5,5 (cm), h3 = 5cm; 
D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3 à Tính ra D3 = 500 kg/m3. 
0,5
0,5
1
 +Trường hợp mặt thoáng chất lỏng thấp hơn mặt thoáng dầu: Thay các dữ kiện: h2=10cm, h1=10-0,5-5 = 4,5 (cm), h3 = 5cm; 
D1 =1000kg/m3, D2 =800kg/m3 à Tính ra D3 = 700 kg/m3. 
0,5
Câu 3:(4 điểm)
a.Khối lượng riêng của quả cầu 
Vậy khi thả quả cầu vào nước do nên nó nổi trên mặt nước.
1.5. đ
Hình 4
b.
0,5đ
Các lực tác dụng lên quả cầu:
+Lực đẩy Ác -si -mét	có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên có độ lớn được tính bằng công thức:
0,5đ
+Trọng lực P của quả cầu có phương thẳng đứng, chiều 
từ trên xuống có độ lớn được tính bằng công thức 
 P=10M
0,5đ
+lực căng dây T thẳng đứng hướng xuống
Khi quả cầu cân bằng:
0,5đ
 Thay số:
0,5đ
Câu 4: ( 5,0 điểm)
Phần
Nội dung trình bày
Điểm
Gọi Khối lượng, nhiệt dung riêng của nồi nhôm là m1, c1, của nước trong nồi là m2= (3-m1) kg, c2.
Khối lượng 1lít nước sôi đổ vào lần 1 là : m3 = V.D = 1kg
0,5
Lần 1: Ta có PT: Q1 +Q2 = Q3 
 ó [(m1c1 +(3-m1) c2](t-t1) = m3c2.(t2 -t)
 [m1.880 +(3-m1) .4200](45- 25) = 1.4200.(100 -45)
Giải ra được m1 , m2 
Khối lượng nước trong nồi bây giờ là : m2 + m3 = 2,68 +1= 3,68(kg)
1,5
0,5
Lần 2: Ta có PT: Q/1 +Q/ 2 =Q4 
 ó [(m1c1 +( m2 + m3) c2](t/-t) = m4c2.(t2 –t/)
 [0,32.880 +3,68 .4200](60 - 45) = m4 .4200.(100 -60)
Giải ra được: 
Vậy lượng nước phải đổ thêm là: 1,41 lít
0,5
1
0,5
0,5