đề thi HSG vật lý 8

Phòng GD&ĐT
Quận cầu giấy
Kỳ thi học sinh giỏi lớp 8 Năm học 2012 2013
môn thi: Vật lý
(Thời gian làm bài : 150 phút, không kể thời gian giao đề)
Ngày thi : 18 tháng 03năm 2013
Cõu 1:
Mt ngi gừ mt nhỏt bỳa vo ng st, cỏch ú 1056 m mt ngi khỏc
ỏp tai vo ng st thỡ nghe thy 2 ting gừ cỏch nhau 3 giõy. Bit vn tc truyn
õm trong khụng khớ l 330 m/s thỡ vn tc truyn õm trong ng st l bao nhiờu?
Cõu 2:
Dn m
1
= 0,4 kg hi nc nhit t
1
= 100
0
C t mt lũ hi vo mt bỡnh
cha m
2
= 0,8 kg nc ỏ t
0
= 0
0
C. Hi khi cú cõn bng nhit, khi lng v nhit
nc trong bỡnh khi ú l bao nhiờu? Cho bit nhit dung riờng ca nc l C =
4200 J/kg.; nhit hoỏ hi ca nc l L = 2,3.10
6
J/kg v nhit núng chy ca
nc ỏ l

= 3,4.10
5
J/kg; (B qua s hp th nhit ca bỡnh cha).
Cõu 3
Ngi ta th mt qu cu c, ng cht vo mt bỡnh cha nc thỡ thy qu
cu b ngp 90% th tớch khi trng thỏi cõn bng. Bit trng lng riờng ca nc
l 10000N/m
3
.
a. Xỏc nh trng lng riờng ca cht lm qu cu.
b. Ngi ta tip tc thờm du vo bỡnh cho ti khi qu cu b ngp hon ton.
Xỏc nh t s gia phn th tớch ca qu cu b ngp trong nc vi phn th tớch
qu cu b ngp trong du khi qu cu trng thỏi cõn bng. Bit trng lng riờng
ca du l 8000N/m
3
.
Cõu 4
Hai gng phng G
1
,G
2
quay mt phn x vo nhau v hp vi nhau mt gúc
=60
0
. Mt im sỏng S nm trờn ng phõn giỏc Ox ca 2 gng, cỏch cnh
chung O mt khong R=10cm ( nh hỡnh v).
a) Trỡnh by cỏch v v v mt tia sỏng phỏt
ra t S sau khi phn x ln lt trờn G
1
, G

2
li
truyn qua S.
b) Gi S
1
, S
2
ln lt l nh u tiờn ca S qua
G
1
, G
2
. Tớnh khong cỏch gia S
1
v S
2
.
x
Ghi chỳ: Cỏn b coi khụng c gii thớch gỡ thờm.
O
S
G
1
G
2
60
0
ĐÁP ÁN
Câu 1:
+ Xác định được thời gian âm truyền trong không khí là t

1
= 1056/330 = 3,2 s.
+ Biện luận: Vì đề bài cho 2 lần nghe cách nhau 3 s nên có 2 khả năng xảy ra: một là
nghe được âm truyền từ sắt trước, hai là âm nghe được từ sắt sau. Nhưng trên thực tế
môi trường truyền âm của sắt tốt hơn nhiều so với môi trường truyền âm của không
khí nên tai người đó nghe được âm từ sắt trước.
+ Xác định đúng vận tốc truyền âm của sắt: v
sắt
= 1056/(3,2 – 3) = 5280 m/s
Câu 2
Giả sử 0,4kg hơi nước ngưng tụ hết thành nước ở 100
0
C thì nó toả ra nhiệt lượng:
Q
1
= mL = 0,4 × 2,3×10
6
= 920.000 J
Nhiệt lượng để cho 0,8 kg nước đá nóng chảy hết:
Q
2
= λm
2
= 3,4 × 10
5
× 0,8 = 272.000 J
Do Q
1
> Q
2

chứng tỏ nước đá nóng chảy hết và tiếp tục nóng lên, giả sử nóng lên
đến 100
0
C.
Nhiệt lượng nó phải thu là: Q
3
= m
2
C(t
1
- t
0
) = 0,8 × 4200 (100 - 0) = 336.000 J
=> Q
2
+ Q
3
= 272.000 + 336.000 = 608.000 J
Do Q
1
> Q
2
+ Q
3
chứng tỏ hơi nước dẫn vào không ngưng tụ hết và nước nóng đến
100
0
C.
=> Khối lượng hơi nước đã ngưng tụ:
m' = (Q

2
+ Q
3
)/ L = 608.000 : 2,3×10
6
= 0,26 kg
Vậy khối lượng nước trong bình khi đó là : 0,8 + 0,26 = 1,06 kg
và nhiệt độ trong bình là 100
0
C.
Câu 3
(4,0 điểm)
a. Gọi V là thể tích quả cầu, khi vật nằm cân bằng thì F
A
= P.
Ta có: 0,9V.d
n
= V.d
c
.
Vậy: d
c
= 0,9d
n
Thay số: d
c
= 9000N/m
3
b.Gọi V
1

là phần thể tích của quả cầu ngập trong nước và phần thể tích ngập
trong dầu là V
2
.
Ta có: P = F
Ad
+ F
An


⇒
Vd
c
= V
1
d
n
+ V
2
d
d

⇒
(V
1
+V
2
)d
c
= V

1
d
n
+ V
2
d
d

- Ta có:
1
2
V
V
=
c d
n c
d d
d d
−
−
= 1
Câu 4
(4,0 điểm)
a.
-Vẽ hình
Cách dựng:
-Vẽ ảnh S
1
của S qua G
1

(Bằng cách lấy đối xứng)
-Vẽ ảnh S
’
1
của S
1
qua G
2
(Bằng cách lấy đối xứng)
- Nối S
’
1
với S cắt G
2
tại H , nối S
1
với H cắt G
1
tại K .
-Nối K với S, H với S ta được SKHS là đường truyền của tia sáng cần dựng.
b.Vẽ hình
Xét tam giác cân OSS
1
có góc
·
1
SOS
= 60
0
=> ∆ OSS

1
đều.
 SS
1
= OS = OS
1
= R.
Tương tự: SS
2
= OS = OS
2
= R.
Nối S
1
S
2
cắt OS tại I
Ta có: OS
1
=OS
2
=SS
1
=SS
2
=>Tứ giác SS
1
OS
2
là hình thoi

=> OS vuông góc với SS
1
Xét tam giác vuông ISS
1
có góc
·
1
IS S
= 30
0

=> IS =
1
2
SS
1
=
2
R
.
=>IS
1
=
2 2
1
SS IS−
=
2
2
4

R
R −
=
3
2
R
.
=> S
1
S
2
=2.IS
1
= R
3
=10
3
(cm)
O
S
G
1
G
2
S
1
S
2
30
0

30
0
I