Đề thi học sinh giỏi lớp 8 cấp thị xã Bỉm Sơn năm học 2008-2009 môn Vật lý

Đề Chính thức Phòng GD&Đt bỉm sơn kỳ thi học sinh giỏi lớp 8 cấp thị xã năm học 2008-2009 đề thi môn vật lý (Thời gian 150phút - Không kể giao đề) Bài 1/ (4 điểm) Một người đi du lịch bằng xe đạp, xuất phát lúc 5 giờ 30 phút với vận tốc 15km/h. Người đó dự định đi được nửa quãng đường sẽ nghỉ 30 phút và đến 10 giờ sẽ tới nơi. Nhưng sau khi nghỉ 30 phút thì phát hiện xe bị hỏng phải sửa xe mất 20 phút. Hỏi trên đoạn đường còn lại người đó phải đi với vận tốc bao nhiêu để đến đích đúng giờ như dự định? Bài 2/ (4 điểm) Từ dưới đất kéo vật nặng lên cao người ta mắc một hệ thống gồm ròng rọc động và ròng rọc cố định. Vẽ hình mô tả cách mắc để được lợi: a) 2 lần về lực. b) 3 lần về lực. Muốn đạt được điều đó ta phải chú ý đến những điều kiện gì? Bài 3/ (4 điểm) Trong tay ta có một quả cân 500gam, một thước thẳng bằng kim loại có vạch chia và một số sợi dây buộc. Làm thế nào để xác nhận lại khối lượng của một vật nặng 2kg bằng các vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ Bài 4/ (4 điểm) Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương. a) Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G1, G2 rồi quay trở lại S ?. b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S ? Bài 5: (4 điểm) Thả 1,6kg nước đá ở -100C vào một nhiệt lượng kế đựng 2kg nước ở 600C. Bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 200g và nhiệt dung riêng là 880J/kg.độ. a) Nước đá có tan hết không? b) Tính nhiệt độ cuối cùng của nhiệt lượng kế? Biết Cnước đá = 2100J/kg.độ , Cnước = 4190J/kg.độ , lnước đá = 3,4.105J/kg, --------------------- Hết -------------------- Hướng dẫn chấm Bài 1 (4đ) Thời gian đi từ nhà đến đích là 10 giờ – 5 giờ 30’ = 4,5 giờ Vì dự định nghỉ 30’ nên thời gian đạp xe trên đường chỉ còn 4 giờ 1,0đ Thời gian đi nửa đầu đoạn đường là: 4: 2 = 2 giờ Vậy nửa quãng đường đầu có độ dài: S = v.t = 15 x 2 = 30km 1,0 đ Trên nửa đoạn đường sau, do phải sửa xe 20’ nên thời gian đi trên đường thực tế chỉ còn: 2 giờ – 1/3 giờ = 5/3 giờ 0,5 đ Vận tốc trên nửa đoạn đường sau sẽ là: V = S/t = 30: 5/3 = 18 km/h 1,0 đ Trả lời: Người đó phải tăng vận tốc lên 18 km/h để đến đích như dự kiến 0,5đ Bài 2 (4 đ) a/ Vẽ đúng (0,5 đ) Điều kiện cần chú ý là: b/ Vẽ đúng (1,5 đ) - Khối lượng của các ròng rọc, dây nối không đáng kể so với trọng vật. - Ma sát ở các ổ trục nhỏ có thể bỏ qua. - Các đoạn dây đủ dài so với kích thước của ròng rọc để có thể coi như chúng song song với nhau 0,5đ 0,5 đ 1,0đ Bài 3 (4 đ) Vẽ đúng hình: 0,5 điểm Chọn điểm chính giữa của thanh kim loại làm điểm tựa Vận dụng nguyên lý đòn bảy 1,0đ Buộc vật nặng tại một điểm gần sát điểm mút của thanh kim loại 0,5đ Điều chỉnh vị trí treo quả cân sao cho thanh thăng bằng nằm ngang 0,5đ Theo nguyên lý đòn bảy: P1/P2 = l2/l1 Xác định tỷ lệ l1/l2 bằng cách đo các độ dài OA và OB Nếu tỷ lệ này là 1/4 thì khối lượng vật nặng là 2kg 0,5đ 1,0đ Câu 4 (4 đ) a/ (1,5 điểm) Lấy S1 đối xứng với S qua G1 ; lấy S2 đối xứng với S qua G2 , nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J Nối S, I, J, S ta được tia sáng cần vẽ. b/ (2 điểm) Ta phải tính góc ISR. Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K Trong tứ giác ISJO có 2 góc vuông I và J ; có góc O = 600 Do đó góc còn lại K = 1200 Suy ra: Trong tam giác JKI : I1 + J1 = 600 Các cặp góc tới và góc phản xạ I1 = I2 ; J1 = J2 Từ đó: I1 + I2 + J1 +J2 = 1200 Xét tam giác SJI có tổng 2 góc I và J = 1200 Từ đó: góc S = 600 Do vậy : góc ISR = 1200 (Vẽ hình đúng 0,5 điểm) Câu 5 (4 đ) Tính giả định nhiệt lượng toả ra của 2kg nước từ 600C xuống 00C. So sánh với nhiệt lượng thu vào của nước đá để tăng nhiệt từ -100C và nóng chảy ở 00C . Từ đó kết luận nước đá có nóng chảy hết không Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1,6kg nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C lên 00C: Q1 = C1m1Dt1 = C1m1 (0 – (-10)) = 2100 x 1,6 x 10 = 33600 (J) 1,0đ Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn hoàn ở 00C Q2 = lm1 = 3,4.105 x 1,6 = 5,44.105 = 544000 (J) 0,5đ Nhiệt lượng do 2kg nước toả ra để hạ nhiệt độ từ 500C đến 00C Q3 = c2m2(60 – 0) = 4190 x 2 x 60 = 502800 (J) 0,5đ Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế bằng nhôm toả ra để hạ nhiệt độ từ 800C xuống tới 00C Q4 = c3m3(60 – 0) = 880 x 0,2 x 60 = 10560 (J) 0,5đ Q3 + Q4 = 502800 + 10560 = 513360 (J) Q1+ Q2 = 33600 + 544000 = 577600 (J) Hãy so sánh Q1 + Q2 và Q3 + Q4 ta thấy: Q1 + Q2 > Q3 + Q4 Vì Q thu > Q toả chứng tỏ nước đá chưa tan hết 0,5 đ b) Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp nước và nước đá cũng chính là nhiệt độ cuối cùng của nhiệt lượng kế và bằng 00C 1,0 đ (Học sinh có thể làm các cách khác nếu đúng vẫn được tính điểm)