Đề + Đáp án chi tiết thi học sinh giỏi tỉnh Gia Lai (gồm chính thức và dự bị) môn vật lý (13)

Sở giáo dục và đào tạo kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9
gia lai Năm học: 2007 - 2008
môn thi: vật lý
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)

đề bài
Bài 1: (5 điểm). Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 100cm
2
, chiều cao h = 60cm,
có khối lợng riêng D
1
= 0,8g/cm
3
.
a. Thả khối gỗ vào nớc. Tìm chiều cao của phần gỗ chìm trong nớc. Cho biết khối lợng
riêng của nớc D
0
= 1g/cm
3
.
b. Khoét một lỗ tròn bán kính R = 2cm có tâm trùng với tâm của mặt trên khối gỗ, sâu

h = 20cm. Lỗ đợc đổ đầy một chất lỏng khác có khối lợng riêng D
2
. Khi thả vào nớc thì
mực nớc ngang bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm khối lợng riêng D
2
của chất lỏng đổ vào
lỗ.
Bài 2: (4điểm). Cho một miếng đồng có khối lợng m đang ở nhiệt độ 140
0

C vào một bình
đựng nớc làm nớc tăng nhiệt độ từ 25
0
C lên 65
0
C. Thả tiếp vào bình một miếng đồng thứ
hai có khối lợng
3
m
ở nhiệt độ 120
0
C. Xác định nhiệt độ của nớc ngay khi cân bằng nhiệt
xảy ra. Coi nh chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các miếng đồng và nớc.
+ U -
Bài 3: (4điểm). Cho mạch điện nh hình vẽ (Hình 1).
U = 12V; R
0
= 8

; R
b
là biến trở. R
b
R
0
a. Điều chỉnh biến trở sao cho công suất của biến trở đạt 4W.
Tính giá trị R
b
tơng ứng và công suất toàn mạch trong trờng hợp này. (Hình 1)
b. Phải điều chỉnh R

b
có giá trị bằng bao nhiêu để công suất trên R
b
là lớn nhất?
Bài 4: (4điểm). Cho mạch điện nh hình vẽ (Hình 2). R
1
R
2

R
1
= 1

; R
2
= 2

; R
AB
= 6

; U
MN
= 9V
a. Xác định vị trí con chạy C để
số chỉ của ampe kế bằng không. M
+

-
N

b. Xác định vị trí con chạy C để R
3
C

R
4
hiệu điện thế ở hai đầu R
1
bằng hiệu điện thế
ở hai đầu R
2
. Khi đó ampe kế chỉ bao nhiêu? A B
(Bỏ qua điện trở của ampe kế) (Hình 2)
Bài 5: (3điểm). Chiếu một tia sáng SI tới một gơng phẳng (G).
Nếu quay tia SI sao cho điểm tới I dịch chuyển đến điểm I tơng ứng một góc

= 30
0

(Hình vẽ 3), thì lúc này tia phản xạ quay một góc bằng bao nhiêu?
S


(G)
I I
(Hình 3)
Hết .
Họ và tên: . SBD:
D B
Sở giáo dục và đào tạo kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9

gia lai Năm học: 2007 - 2008
đáp án và thang điểm đề dự bị
môn thi: vật lý
Bài Nội dung Điểm
Bi 1
(5im
)
a. (2im)
Gi x l chiu cao ca phn g ni trong nc
Khi khi g nm cõn bng S
P = F
A
(1)
P = 10D
1
.S.h (2) h x
F
A
= 10.D
0
.S(h-x) (3) P
T (1), (2) v (3) ta cú : D
1
.h = D
0
.h D
0
.x
Gii ra ta c x = 12cm F
A

b. (3im)
Gi m
1
l khi lng khi g khi ó khoột
m
2
l khi lng ca cht lng vo l
Khi khi g cõn bng
P = F
A
(1)
F
A
= 10.D
0
.S.h (2)
m
1
= D
2
hR
2

(3)
m
2
= D
1
(S.h -
hR

2

) (4)
T (1), (2), (3) v (4) ta cú :
D
1
.h = D
0
.h D
0
.x
D
0
.S.h = D
2
hR
2

+
D
1
(S.h -
hR
2

)
Gii ra ta c D
2
= 1,5g/cm
3

0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Bi 2
(4im
)
Gi M l khi lng nc
c
1
l nhit dung riờng ca nc
c
2
l nhit dung riờng ca ng
+ Sau khi th ming ng th nht vo nc :
Ta cú : Mc
1
(65 - 25) = mc
2
(140 - 65)
=
2
1
mc

Mc
1,875 (1)
+ Sau khi th ming ng th hai :
Gi t l nhit ca nc khi cõn bng nhit xy ra
Mc
1
(t - 65) + mc
2
(t - 65) =
3
m
c
2
(120 - t)
Mc
1
(t - 65) = mc
2
(
65
3
1
120.
3
1
+ tt
)
Mc
1
(t - 65) = mc

2
(
t
3
4
105
)
65
3
4
105
2
1


=
t
t
mc
Mc
(2)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Từ (1)và (2) ta có :
875,1

65
3
4
105
=
−
−
⇒
t
t
Giải ra ta được : t
≈
70,7
0
C
0,5đ
Bài 3
(4điểm
)
a. (2điểm)
Công suất của biến trở
2
0
2
2
)(
.
RR
U
RIRP

b
bbb
+
==
2
0
)(
144
4
RR
R
b
b
+
=⇔
R
b
2
– 20R
b
+ 64 = 0
Giải ra ta được R
b
= 4
Ω
hoặc R
b
= 16
Ω
TH : R

b
= 4
Ω

⇒
P = 12W
TH : R
b
= 16
Ω

⇒
P = 9W
b. (2điểm)
Ttương tự câu a:
2
0
2
2
0
2
)(
)(
b
b
b
b
R
R
R

U
RR
U
RP
+
=
+
=
P lớn nhất khi
b
b
R
R
R
0
+
nhỏ nhất
Theo BĐT Côsi :
242.2
0
00
==≥+ R
R
R
R
R
R
R
b
b

b
b

Khi :
b
b
R
R
R
0
=
⇒
R
b
= R
0
= 8
Ω
Lúc này : P
bmax
=
0
2
4R
U
= 4.5W
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ

0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Bài 4
(4điểm
)
a. (2điểm)
Gọi R
3
= x
⇒
R
4
= 6 – x
Để số chỉ của ampe kế bằng không (I
A
= 0)
thì I
1
= I
2
hoặc I
3
= I
4
(1)
Ta có: I
1
=

xR
x
I
RR
R
I
R
U
+
=
+
=
131
3
1
1

(2)
Tương tự: I
2
=
)6(
6
.
2
xR
x
I
−+
−

(3)
Từ (1), (2) và (3) ta có :
)6(
6
21
xR
x
xR
x
−+
−
=
+
Giải ra ta được : x =2
Ω
Có nghĩa là : AC =
3
1
AB
b. (2điểm)
Để U
1
= U
2
thì R
13
= R
24
(4)
0,5đ

0,5đ
0,5đ
0,5đ
xR
xR
R
+
=
1
1
13
.
(5)
)6(
)6(
2
2
24
xR
xR
R
−+
−
=
(6)
Từ (4), (5) và (6) ta có :
)6(
)6(.
2
2

1
1
xR
xR
xR
xR
−+
−
=
+
Giải ra ta được : x =
Ω+ )113(
Lúc này : AC =
6
113 +
AB
I
A
= I
1
– I
2
=
2
2
1
1
R
U
R

U
+
với (U

= U
1
+ U
2
)
I
A
= 2,25A
0,25đ
0,25d
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Bài 5
(3điểm
)
S

α
H
I I’ (G)

β
S’
Tia SI quay một góc
α

thì tia phản xạ quay một góc
β
ta có: I’SH – ISH =
α
I’S’H – IS’H =
β
Mà: I’SH = I’S’H và ISH = IS’H
Vậy:
α
=
β
= 30
0
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Chú ý: Nếu thí sinh có cách giải khác đúng vẫn được điểm tối đa.
Ghi sai, thiếu đơn vị ở kết quả bị trừ 0,25đ, toàn bài trừ không quá 0,5đ