Đề và đáp án thi Olympic Vật lí Lớp 8 - Năm học 2014-2015

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
 Trường THCS 
ĐỀ THAM KHẢO
 KÌ THI OLIMPIC VẬT LÍ
 NĂM HỌC: 2014-2015
 Môn thi: VẬT LÍ LỚP 8
 Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1: (6 điểm)
	Một chiếc phà đi xuôi dòng sông từ bến A đến bến B, dừng lại ở bến B 30 phút, rồi lại đi ngược dòng về bến A hết 2 giờ 18 phút. Biết vận tốc của phà lúc xuôi dòng là 25 km/h; lúc ngược dòng là 20 km/h.
a. Tính khoảng cách từ bến A đến B.
b. Tính thời gian phà đi từ A đến B, thời gian phà đi từ B đến A.
c. Tính vận tốc của phà so với dòng nước và vận tốc của dòng nước so với bờ sông.
Bài 2:( 5 điểm)
 Một thùng hình trụ đứng đáy bằng chứa nước, mực nước trong thùng cao 80cm . Người ta thả chìm vật bằng nhôm có dạng hình lập phương có cạnh 20cm. Mặt trên của vật được móc bởi một sợi dây (bỏ qua trọng lượng của sợi dây). Nếu giữ vật lơ lửng trong thùng nước thì phải kéo sợi dây một lực 120N. Biết: Trọng lượng riêng của nước, nhôm lần lượt là d1 = 10000N/m3, d2 = 27000N/m3, diện tích đáy thùng gấp 2 lần diện tích một mặt của vật.
Vật nặng rỗng hay đặc? Vì sao? 
Kéo đều vật từ đáy thùng lên theo phương thẳng đứng với công của lực kéo . Hỏi vật có được kéo lên khỏi mặt nước không ? 
Bài 3 : (4 điểm)
 Dùng một tấm ván đẩy một bao xi măng có khối lượng 50kg lên sàn xe ô tô cách mặt đất 1,2m
 1, Tính chiều dài của tấm ván sao cho người công nhân chỉ cần tạo lực đẩy bằng 200N để đưa bao xi măng lên ô tô. Giả sử ma sát giữa mặt ván và bao xi măng không đáng kể.
 2,Nhưng thực tế không thể bỏ qua ma sát nên hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 75%.Tính lực ma sát tác dụng vào bao xi măng?
Bài 4 (5 điểm): Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 150g chứa m2 = 400g nước ở nhiệt độ t1= 100C.
Người ta thả vào nhiệt lượng kế một hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m=200g được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 120 0C.
Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 140C. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim.
Cho NDR của nhôm, nước và thiếc lần lượt là:
C1 = 900J/kg.K; 	C2= 4200J/Kg.K; 	C4= 230 J/kg. K
........................Hết.......................
Đáp án
Điểm
Câu 1(6đ)
a. Đổi 2 giờ 18 phút = 2,3 h. 
Thời gian phà đi từ A đến B rồi về lại A là 
t = 2,3h – 0,5h = 1,8h.
Thời gian phà đi từ A đến B là :
 	(1)
Thời gian phà đi từ A đến B là :
	(2)
mà t = t1 + t2 = 1,8h, nên : 	
	b. Từ (1) và (2) ta được : 
 ;	
	c. Gọi vận tốc của phà so với dòng nước là ; 
 vận tốc của dòng nước so với bờ sông là .
	Ta có : 
	(3)
	(4)
Từ (3) và (4) ta được :
 và .
0.5
0.5
0.5
0.75
0.75
0.5
0.5
0.25
0.5
0.5
0.75
Câu 2
 (5 đ)
a. 
10cm
+Thể tích vật V = 0,23 = 8.10-3 m3 
giả sử vật đặc thì trọng lượng của vật P = V. d2 = 216N 
 +Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật : FA = V.d1 = 80N 
 +Tổng độ lớn lực nâng vật F = 120N + 80N = 200N....................
do F<P nên vật này bị rỗng. .................................................................
Trọng lượng thực của vật 200N. .........................................................
b. Khi nhúng vật ngập trong nước 
nên mực nước dâng thêm trong thùng là: 10cm...
 Mực nước trong thùng là: 80 + 10 = 90(cm)...................................
 * Công của lực kéo vật từ đáy thùng đến khi mặt trên tới mặt nước: 
 - Quãng đường kéo vật: l = 90 – 20 = 70(cm) = 0,7(m).....................
 - Lực kéo vật: F = 120N................................................................
 - Công kéo vật : A1 = F.l = 120.0.7 = 84(J).......................................
 * Công của lực kéo tiếp vật đến khi mặt dưới vật vừa lên khỏi mặt nước:
 - Lực kéo vật tăng dần từ 120N đến 200N ...................
 Kéo vật lên độ cao bao nhiêu thì mực nước trong thùng hạ xuống bấy nhiêu nên quãng đường kéo vật : l/ = 10 cm = 0,1m.
 - Công của lực kéo : A2 = 
 - Tổng công của lực kéo : A = A1 + A2 = 100J .
Ta thấy như vậy vật được kéo lên khỏi mặt nước ............
0,5
1đ
0,5đ
1đ
1đ
1đ
Câu3
 (4 đ)
Công thức định luật về công suy ra chiều dài của mặt phẳng nghiêng là:
Công có ích : Aci=P.h=500.1,2=600J
Công toàn phần : 
Công hao phí:Ahp=Atp-Aci=800-600=200J
Lực ma sát : 
1,5đ
2,5đ
Câu 4. (5đ)
a) Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò, cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng. 
Nhiệt lượng chậu nhôm nhận được để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:
	Q1 = m1. c1. (t2 – t1) 	(m1 là khối lượng của chậu nhôm ) 0,25đ 
	Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:
	Q2 = m2. c2. (t2 – t1)	(m2 là khối lượng của nước ) 0,25đ
	Nhiệt lượng khối đồng toả ra để hạ từ t0C đến t2 = 21,20C:
	Q3 = m3. c3. (t0C – t2)	(m2 là khối lượng của thỏi đồng ) 0,25đ
	Do không có sự toả nhiệt ra môi trường xung quanh nên theo phương trình cân 
 bằng nhiệt ta có : Q3 = Q1 + Q2 0,25đ 
Þ m3. c3. (t0C – t2) = (m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1)
Þ t0C = 0,75đ
 t0C = 160.80C
b) Thực tế, do có sự toả nhiệt ra môi trường nên phương trình cân bằng nhiệt được viết lại: 	 
 Q3 – 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2
	Þ Q3 = 110%( Q1 + Q2) = 1,1.( Q1 + Q2) 0,5đ
	Hay m3. c3. (t’ – t2) = 1,1.(m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1)
Þ t’ = 0,75đ
	t’ = 174.70C
c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C 0,5đ
	Q = l.m 3,4.105.0,1 = 34 000J
Nhiệt lượng cả hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng toả ra để giảm từ 21,20C xuống 00C là
 	Q’ = (m1.c1 + m1.c1 + m1.c1) (21,2 – 0) 0,5đ
	 = ( 0,5. 880 + 2. 4200 + 0,2. 380). 21,2 = 189019J
Do Q > Q’ nên nước đá tan hết và cả hệ thống âng lên đến nhiệt độ t’’ được tính : 0,5đ
	DQ = Q’ – Q = [m1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3]. t’’ 
Nhiệt lượng còn thừa lại dùng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t’’
 t’’ = 0,5đ
Lưu ý: Học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa