Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 - Năm học 2022-2023 (Có đáp án)

UBND HUYỆN YÊN ĐỊNH
PGD& ĐT
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 8
NĂM HỌC 2022- 2023
Môn thi: Vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 06 câu, 02 trang
Câu 1:(3,0 điểm)Trên một đường thẳng, có 3 xe xuất phát từ A đến B. Xe thứ nhất chuyển động với vận tốc V1= 12 km/h, xe thứ hai xuất phát muộn hơn xe thứ nhất 20 phút với vận tốc V2 = 15 km/h. Xe thứ ba xuất phát muộn hơn xe thứ hai 20 phút lần lượt gặp hai xe kia tại các vị trí cách nhau một khoảng ∆S = km. Tính vận tốc của xe thứ 3.
Câu 2:(3,0 điểm) Một khối gỗ hình lập phương có cạnh a = 10cm được thả vào nước phần khối gỗ nổi trên mặt nước có độ dài 3cm.
Tính khối lượng riêng của gỗ. Biết trọng lượng riêng của nước là dn = 10.000N/m3.
Nối gỗ vào một vật nặng có khối lượng riêng 1200 kg/m3 bằng dây mảnh qua tâm của mặt dưới khối gỗ. Ta thấy phần nổi của gỗ có chiều cao là 1 cm. Tìm khối lượng của vật nặng.
Tính lực căng của sợi dây.
Câu 3. (4,0 điểm): Một bình trụ cách nhiệt được đặt thẳng đứng, bên trong đã có chứa sẵn nước có khối lượng m0 và ở nhiệt độ ban đầu là t0 = 200C. Bình nước này được dùng để làm nguội những quả trứng giống nhau có khối lượng m lấy ra từ một nồi nước nóng có nhiệt độ ổn định. Sau khi thả 6 quả trứng thì nhiệt độ cân bằng của nước trong bình là t1 = 300C. Thả thêm 4 quả trứng nữa thì nhiệt độ cân bằng là t2 = 350C. Xem rằng chỉ có trao đổi nhiệt giữa nước trong bình và các quả trứng, nhiệt độ ban đầu của các quả trứng giống nhau là t, nước từ nồi nước nóng bám vào các quả trứng là không đáng kể.
a) Xác định nhiệt độ ban đầu của các quả trứng?
b) Xác định nhiệt độ cân bằng sau khi thả tổng cộng 20 quả trứng?
c) Hỏi phải thả bao nhiêu quả trứng vào bình để nhiệt độ của nước khi cân bằng tối thiểu là 500C? 
O
S
G1
G2
600
Câu 4:(4 điểm) Hai gương phẳng G1,G2 quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc a=600. Một điểm sáng S nằm trên đường phân giác Ox của 2 gương, cách cạnh chung O một khoảng R=5cm ( như hình vẽ). 
a) Trình bày cách vẽ và vẽ một tia sáng phát ra từ S sau khi phản xạ lần lượt trên G1, G2 lại truyền qua S.
b) Gọi S1, S2 lần lượt là ảnh đầu tiên của S qua G1, G2. Tính khoảng cách giữa S1 và S2. 
	c) Cho S di chuyển trên Ox ra xa O với vận tốc 0,5m/s Tìm tốc độ xa nhau của S1 và S2 .
Câu 5:(3,0 điểm)Cho mạch điện như hình; Bốn đèn giống hệt nhau, hiệu điện thể giữa hai đầu nguồn điện là U không đổi.
1. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện tương đương và nhận xét về độ sáng cảu các đèn khi:
a) K1 và K2 cùng mở
b) K1 và K2 cùng đóng
c) K1 đóng, K2 mở
2. Khi K1 và K2 cùng đóng, cường độ dòng điện chạy qua đèn Đ2 là 0,5A. Tìm cường độ dòng điện qua AC, BD và Đ1
Câu 6 :(3,0 điểm)Cho một thanh gỗ thẳng dài có thể quay quanh một trục lắp cố định ở một giá thí nghiệm, một thước chia tới milimet, một bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn đựng dầu hỏa, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nắp đậy kín, hai sợi dây. Hãy trình bày một phương án xác định khối lượng riêng của dầu hỏa.
 --------Hết---------
UBND HUYỆN YÊN ĐỊNH
HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8
NĂM HỌC 2022- 2023
Môn thi: Vật lý
Hướng dẫn chấm có 04 trang

CÂU 
 NỘI DUNG
ĐIỂM
CÂU 1
3 điểm
Gọi vận tốc người thứ 3 là V3 ( V3> V2)
Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ nhất cách A là: 
Khi người thứ 3 bắt đầu xuất phát thì người thứ hai cách A là: 
Thời gian kể từ khi người thứ 3 xuất phát đến lúc gặp người thứ nhất là t, ta có: v3.t = 8 + 12.t t = 
Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ nhất là: 
Lập luận tương tự như trên ta có: Quãng đường người thứ 3 đi được đến khi gặp người thứ hai là: 
Ta xét các trường hợp sau:
+) TH1: Người 3 gặp người 1 trước.
Ta có: S4 – S3 = ∆S 
ó 15V3(V3 -12) – 24V3( V3-15) = 10(V3 – 12)(v3 – 15)
ó 19V32 – 450 V3 + 1800 = 0
Giải trường hợp này ra ta có V3 ≈ 5,1 ( loại ) hoặc V3 ≈ 18,6 km/h
+) TH 2: Người 3 gặp người 2 trước.
Ta có S3 – S4 = ∆S ó V32 – 90V3 + 1800 = 0
Giải trường hợp này ra ta có V3 = 30 km/h hoặc V3 = 60 km/h
Vậy vận tốc của người thứ 3 có thể đạt các giá trị: 

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
CÂU 2
3 điểm
Thể tích của vật
Vgỗ = a3 = (0,1)3 = 10-3 m3
Diện tích đáy của khối gỗ S = a2 = 0,12 = 10-2(m2)
Thể tích phần chìm của vật. Vc = 10-2 (0,1 – 0,003) = 7. 10-4 (m3)
Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật:FA = VC . dn
Trọng lượng của vật: Pgỗ = dgỗ . Vgỗ
Vật đã nỗi nên ta có: P = FA
ó dgỗ . Vgỗ = VC . dn
dgỗ = = = 7000 N/m3.
Khối lượng riêng của vật
Dgỗ = (kg/m3)
Khi cân bằng
Ta có: Pg + Pv = FAg + FAv
ó dg . Vg + dv . Vv = dn (Vc + Vv) 
ó Dg . Vg + Dv.Vv = Dn (Vc + Vv)
ó Dg . Vg + mv = Dn . Vc + Dn 
ó mV (1 - ) = Dn . Vc – Dg . Vg
ó mV = 
Mà Vc = 0,01 . (0,1 – 0,01) = 9. 10-4 (m3)
Vậy mV = 
Lực căng của sợi dây. 
Vv = (m3)
* Xét quả cầu dưới.
+ T = PV – FA = 10 . Dv . Vv – 10 . Dn VV
 = 10 . 1200 . 10-3 – 10 . 1000 . 10-3 = 2 (N)

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25

CÂU 3
4 điểm
2.0 điểm
Gọi c0, c tương ứng là nhiệt dung riêng của nước và quả trứng
PT cân bằng nhiệt khi thả 6 quả trứng:
 (1)
PT cân bằng nhiệt khi thả thêm 4 quả trứng:
 (2)
Từ (1) và (2) ta có: 
b- 1,0 điểm
Thay t = 800C vào (1) hoặc (2) ta được: 
Tương tự trên ta có nhiệt độ cân bằng của nước khi thả 20 quả trứng là: 
 t3 = 440C
c- 1,0 điểm
Giả sử khi thả N quả trứng vào bình thì nhiệt độ cân bằng của nước là t4=500C.
Tương tự trên ta có: 
(quả)
Vậy để nhiệt độ của nước khi cân bằng tối thiểu là 500C thì phải thả ít nhất 30 quả trứng vào bình

0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0.5
0.5
CÂU 4.1
4 điểm
a) Cách dựng:
 -Lấy S1 đối xứng với S qua G1 , S/1 đối xứng với S1 qua G2 
 => S1 là ảnh của S qua G1, S/1 là ảnh của S1 qua G2.
- Nối S/1 với S cắt G2 tại H , nối S1 với H cắt G1 tại K .
O
S
G1
G2
S1
S2
300
300
I
O
S
G1
G2
S1
S’1
K
H’
Nối K với H ta được SKHS là đường truyền của tia sáng cần dựng .

0,5
1,0
b) Xét tam giác cân OSS1 có = 600 => Tam giác OSS1 đều.
SS1 = OS = R.
Nối S1 với S2 cắt OS tại I => OS vuông góc với SS1
Xét tam giác vuông ISS1 có = 300 => IS = SS1 = .
Và IS1 = = = .
S1S2 = R = 5 (cm)

0,5
0,5
0.5

c) Nhận xét: Khi S chuyển động đều ra xa O với vận tốc v thì khoảng cách giữa S1 và S2 tăng dần.
 Giả sử ban đầu S O => S1 S2 O.
 Sau khoảng thời gian t (s) dịch chuyển thì S cách O một đoạn OS = a (m) = > t = 
0,5
Từ kết quả phần b =>Sau khoảng thời gian t (s) thì S1 cách S2 một đoạn là: S1S2 = a (m).
Vậy tốc độ xa nhau của S1 và S2 là : = = = v. = 0,5. = (m/s)
0,5
Câu 5 (3,0 điểm):
1.a) K1 và K2 cùng mở: bỏ hai khoá khỏi mạch điện, ta có sơ đồ mạch điện 
NX: Bốn đèn đều sáng như nhau. 
b) K1 và K2 cùng đóng: Chập A với C và chập B với D, 
ta có sơ đồ mạch điện
NX: Bốn đèn đều sáng trong đó 3 đèn Đ2, Đ3, Đ4 sáng như nhau.
c) K1 đóng , K2 mở: Chập A với C 
NX: Hai đèn Đ1 và Đ4 sáng như nhau.
2.
Khi K1 và K2 cùng đóng ta có Đ2 // Đ3 // Đ4
3 đèn sáng như nhau vì cùng hiệu điện U2 = U3= U4
Mặt khác các bóng đèn này đều giống nhau nên ta suy ra được cường độ dòng điện qua các bóng đèn là như nhau. I2 = I3 = I4 = 0,5A
Đ1 nt (Đ2 // Đ3 // Đ4)
I1 = I2 + I3 + I4 = 3I2 = 1,5A
=> Cường độ dòng điện qua Đ1, đoạn AC, Đoạn BD là như nhau
0,5
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
Câu 6 (3,0 điểm):
- Lắp thanh gỗ vào trục quay để có 1 đòn bẩy. Treo lọ rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào một vị trí ở đòn bên trái sao cho đòn bẩy cân bằng nằm ngang. Ta có: P0.l0 = P.l	(1)	
- Nhúng lọ đựng đầy cát ngập trong nước rồi tìm vị trí treo nó sao cho đòn bẩy cân bằng: 
	P0. l0 = (P – F). l’	(2) 
- Từ (1) và (2): 	
 F = P(l’ – l)/l’ mà 	F = dnước.V
Suy ra: dnước = 
- Lặp lại thí nghiệm bằng cách thay nước bằng dầu hoả, tìm vị trí l’’ treo lọ cát để đòn bẩy cân bằng. 
P0
l0
l’
P
F
- Ta có: 	ddầu = 
- Suy ra 	ddầu = dnước hay:Ddầu = Dnước
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5