Đề thi và đáp án kỳ thi học sinh giỏi Vật lí Lớp 8 - Năm học 2008-2009

 Đề thi học sinh giỏi năm học 2008 -2009
 Môn thi: Vật lý lớp 8
 Thời gian: 90 phút
Câu 1.(5điểm) Tại hai địa điểm A và B trên cùng một đường thẳng cách nhau 120km, hai ô tô cùng khởi hành một lúc ngược chiều nhau. Xe đi từ A có vận tốc v1= 30km/h; xe đi từ B có vận tốc v2= 50km/h.
a) Lập công thức xác định vị trí của hai xe đối với A vào thời điểm t, kể từ lúc hai xe cùng khởi hành (vẽ sơ đồ).
b) Xác định thời điểm và vị trí (đối với A) lúc hai xe gặp nhau (vẽ sơ đồ).
Câu 2. (5điểm)
a) Hai quả cầu không rỗng, có thể tích bằng nhau nhưng được chế tạo từ các chất liệu khác nhau, được móc vào hai lực kế rồi nhúng vào nước. Các chỉ số F1, F2, F3 (như hình vẽ). Hỏi chỉ số F1 có giá trị là bao nhiêu ?
b) Người ta thả một khối gỗ đặc vào chậu chất lỏng, thấy phần gỗ chìm trong chất lỏng có thể tích V1 (cm3). Tính tỉ số thể tích giữa phần gỗ ngoài không khí (V2) và phần gỗ chìm (V1). Cho khối lượng riêng của chất lỏng và gỗ lần lượt là D1= 1,2 g/cm3; D2 =0,9 g/cm 3gỗ không thấm chất lỏng.
Câu 3. (4điểm) Một chiếc cốc nổi trong bình chứa nước, trong côcs có một hòn đá. Mức nước trong bình thay đổi thế nào, nếu lấy hòn đá trong cốc ra rồi thả vào bình nước.
Câu 4. (6 điểm) một bình cách nhiệt chứa 5 lít nước ở 400C; thả đồng thời vào đó một khối nhôm nặng 5kg đang ở 100 0C và một khối đồng nặng 3kg đang ở 10 0C . Tính nhiệt độ cân bằng. Cho hiệt dung riêng của nước, nhôm, đồng lần lượt là 4200 J/kg K; 880 J/kg K; 380 J/kg.K.
ĐáP áN BIểU ĐIểM
MÔN: Vật Lý 8
Câu
Nội dung
Điểm
1
a. Công thức xác định vị trí của hai xe: Giả sử hai xe chuyển động trên đường thẳng Abx
Quãng đường mỗi xe đi được sau thời gian t:
- Xe đi từ A: S1 = v1t = 30t
- Xe di từ B: S2 = v2t = 50t
Vị trí của mỗi xe đối với A
- Xe đi từ A: x1 AM1
=> x1 = S1 = v1t = 30t (1)
- Xe đi từ B: x2 = AM2
=> x2 =AB - S2 => x2 = 120 - v2t = 120 - 50t (2)
Vẽ các hình minh hoạ đúng
b. Thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau:
+ Khi hai xe gặp nhau thì x1 = x2
Từ (1) và (2) ta có: 30t = 120 - 50t
=> 80t = 120 => t = 1,5h; hai xe gặp nhau sau khi khởi hành 1,5h
Vị trí gặp nhau cách A
+ Thay t = 1,5h vào (1) ta được:
x1 = x2 = 30 x 1,5 = 45km
Vẽ minh hoạ đúng
0,5
0,5
0,5
0,75
0,75
0,5
0,5
0,5
0,5
2
a)+ Vì hai quả cầu có thể tích bằng nhau và chìm hẳn trong cùng một chất lỏng nên lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên chúng bằng nhau:
+ Lực dảy Ac-si-met tác dụng lên quả cầu V2 là FA= 8,9 - 7 = 1,9N
+ Vì vậy F1 = 2,7 - 1,9 = 0,8N
b. + Gọi d1 ; d2 lần lượt là trọng lượng riêng của chất lỏng và gỗ. Khối gỗ nổi cân bằng trên mặt chất lỏng nên F = P => d1V1 = d2 (V1 + V2)
+ => D1V1 = D2 (V1 + V2) =>
+ => V2 / V1 = (D1 / D2) - 1 => V2 / V1 =1/3
0,75
0,5
0,5
1,25
1
1
3
+ Goi h là độ cao ban đàu của nước trong bình.
 S là diện tích đáy của bình
 Dn là trọng lượng riêng của nước.
 Pđá là trọng lượng riêng của viên đá
+ áp lực của nước tác dụng lên đáy bình
F1 = dn.h.S
+ Khi lấy hòn đá từ trong cốc ra rồi thả vào bình nước thì mức nước trong bình thay đổi thành h’
+ áp lực của nước tác dụng lên đáy bình là:
F2 = dn.h’.S + Pđá 
Trọng lược của cốc, nước và viên đá ở trong bình không đổi nên;
F1 = F2 = dn.h.S = dn.h’.S + Pđá 
Vì Pđá > 0
dn.h.S > dn.h’.S + Pđá 
 h > h’
Vậy mực nước trong bình giảm xuống thành h’.
0,5
0,5
0,25
0,75
1
1
+ Gọi m1 = 5kg (vì v = 5 lít); t1 = 400C ; c1 = 4200 J/kg.K: m2 = 5 kg; t2 = 1000C; c2 = 880 J/kg.K: m3 = 3kg; t3 = 10oC; c3 = 380 J/kg.K lần lượt là khối lượng, nhiệt độ dầu và nhiệt dung riêng của nước, nhôm, đồng.
+ Ba vật cùng trao đổi nhiệt vì t3 < t1 < t2
+ Nhôm chắc chắn toả nhiệt; đồng chắc chắn thu nhiệt; Nước có thể thu hoặc toả nhiệt.
+ Giả sử nước thu nhiệt. Gọi t là nhiệt độ cân bằng, ta có phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả ra = Qthu vào
 m1c1(t-t1) + m3c3(t-t3) =m2c2(t2-t) 
m1c1t - m1c1t1 + m3c3t - m3c3t3) =m2c2t2-m2c2t
m1c1t + m3c3t + m2c2t = m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3
(m1c1 + m3c3 + m2c2)t = m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3
t = (m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3) : (m1c1 + m3c3 + m2c2) (*)
thay số vào và tính:
t = 48,70C
Vậy nhiệt độ sau khi cân bằng là 48,70C
b) Ghi chú: Thí sinh có thể giả sử nước toả nhiệt. Khi đó vẫn tìm được phương trình cân bằng nhiệt giống hệt phương trình (*)
 t = (m2c2t2 + m1c1t1 + m3c3t3) : (m1c1 + m3c3 + m2c2) (*)
=> t = 48,70C > t1 (Không phù hợp với giả thiết nứoc toả nhiệt)
 Thí sinh kết luận trong trường hợp này nước thu nhiệt
Nừu thí sinh không đề cập đến sự phụ thuộc của kết quả với giả thiết cũng cho điểm tối đa.
1
1
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5