Школьная олимпиада по физике

9 класс

1. Первую половину пути велосипедист проехал со скоростью в 8 раз

большей, чем вторую. Средняя скорость велосипедиста оказалась равной                                              16 км/ч. Определить скорость велосипедиста на второй половине пути. (5баллов).

2. Из сосуда в котором находится 100г воды при температуре 0 0С быстро выкачивают воздух. При этом за счёт интенсивного испарения происходит замерзание воды. Какая масса воды может быть обращена в лёд? (Удельная теплота парообразования воды 2,49 106Дж/кг, удельная теплота плавления льда 0,336 106Дж/кг)

 (10 баллов).

3. Определить плотность однородного тела, вес которого в воздухе 2,8 Н, а в воде 1,7 Н. Плотность воды 1000 кг/м3. (10 баллов).

4. Какова масса медной проволоки длиной 2км и сопротивлением 8,5 Ом?

(плотность меди 8900 кг/м3, удельное сопротивление меди 0,017 Ом*мм2/м)

(10 баллов).

5. В электрокипятильнике ёмкостью 5л с КПД 70% вода нагревается от 100С до 1000С за 20мин. Какой силы ток проходит по обмотке нагревателя, если напряжение в сети 220В? (Удельная теплоёмкость воды 4200 кг/м3)

(10 баллов).

Время выполнения 3 часа.

Критерии оценивания:    I место 37-45 баллов

                                           II место 29-36 баллов

                                           III место 21-28 баллов

                                Школьная олимпиада по физике                            

                                                   10 класс.

1. В сосуд, содержащий m1=500г воды при t = 15oС, бросили m2=50г мокрого снега. Температура в сосуде понизилась на t =5 oС. Сколько воды было в снеге? Потерями теплоты пренебречь. (5 баллов).

2. Определите плотность стекла, из которого сделан куб массой 857,5г, если    площадь всей поверхности куба равна 294см2. (5 баллов).

3. С каким промежутком времени оторвались две капли от водосточной трубы, если спустя две секунды после начала падения второй капли расстояние между ними было 25м. (10 баллов).

4. Вычислите период обращения конического маятника, длина нити которого равна 3,46м, а угол, образованный нитью  с вертикалью составляет 300. (10 баллов).

5. Какое минимальное число резисторов, сопротивлением по 20  Ом каждое, следует взять и как их соединить, чтобы получить сопротивление цепи 2 Ом? (10 баллов).

      Время выполнения 3 часа

      Критерии оценивания : I-место – 34-40 баллов

                                              II-место – 27-33 балла

                                              III-место – 20-26 баллов.

Школьная олимпиада по физике

11 класс

1. С высоты 21 м вверх под углом к горизонту брошен мяч. Через 3 с он упал на землю, переместившись по горизонтали на 6м. Определите начальную скорость мяча.(3 балла)

2. На одном и том же радиусе вращающегося диска отмечены точки А и В, находящиеся на расстоянии 0,1м друг от друга.   Линейная скорость точки А на 0,5 м/с больше линейной скорости точки В.     Определите угловую скорость вращения диска.     Какова разность  центростремительных ускорений точек А и В? (3 балла).

3. Через неподвижный блок, масса которого пренебрежимо мала, перекинута невесомая веревка. На одном конце веревки висит груз массой 10,5 кг, а за другой  конец ухватилась обезьяна и карабкается вверх. С каким ускорением поднимается обезьяна, если груз находится все время на одной высоте? Масса обезьяны 10 кг. (3 балла).

4. Две одинаковые пружины жесткостью 100 Н/м соединяют 1) последовательно, 2) параллельно. Для каждого случая определите удлинение системы пружин под действием груза массой 5 кг. (4 балла).

5. Куб массой м=14,1 кг лежит на горизонтальной поверхности. Какой минимальной силой можно опрокинуть его через ребро? (5баллов).

6. Когда из сосуда выпустили часть газа, давление в нем упало на 70%, а абсолютная температура на 10%. Какая доля изначального количества вещества газа вышла из   сосуда? (3 балла).

7. 125 маленьких заряженных капелек ртути сливаются в одну большую каплю.  Во сколько раз напряженность электрического поля у поверхности большой капли больше, чем у поверхности маленькой капли? (5 баллов).

8. Из проволоки сделан правильный шестиугольник, в каждом ребре которого по сопротивлению R. Все  вершины шестиугольника соединены проводниками с центром. В каждой из этих ветвей находится по одинаковому сопротивлению R/2 (см. рис.). Определите сопротивление схемы, если она включена в сеть максимально удаленными вершинами А и В. ( 5 баллов).

Время выполнения 4 часа.

Критерии оценивания:  I место – 26-31 балл

                                        II место – 20 –25 баллов

                                        III место – 15 – 19 баллов

Школьная олимпиада по физике

2007 – 2008 учебный год

10 класс

1) По танку стреляет противотанковая пушка. Вспышка на броне танка видна через 0,8с. Звук взрыва слышен через 2,4с после вспышки. Скорость звука в воздухе 330м/c. Определить скорость полета снаряда и расстояние от пушки до танка. (5б.)

2) Насос подает воду объемом 40м3 на высоту 25м за 8 часов. Электродвигатель насоса работает под напряжением 220В, коэффициент полезного действия установки 80%. Какова мощность двигателя и потребляемый ток от сети. (10б.)

3) В медном проводнике идет ток. Длина проводника 3м, площадь поперечного сечения 0,6мм2.В процессе ежесекундно выделяется теплота 0,5Дж. Определить, сколько электронов проходит за 1с через поперечное сечение этого проводника? (8б.)

4) В некоторую среду радиолокационной станцией посылаются электромагнитные волны длинной 15см при частоте 3ГГц. Определить, величину скорости волн в этой среде и длину электромагнитных волн в вакууме (5б).

5) Если предмет находится от линзы на расстоянии d=10см, то она даёт мнимое изображение предмета, увеличенное в 3 раза. Определить, какая это линза собирающая или рассеивающая? Найти величину фокусного расстояния. (5б.)

Время выполнения 3 часа.

Критерии оценивания:    I место 28-33 балла

                                          II место 22-27 баллов

                                          III место 16-21 балл

Школьная олимпиада по физике

2007 – 2008 учебный год

11 класс

1) Эскалатор поднимает стоящего человека за 3минуты. По неработающему эскалатору метро человек взбегает за 1 минуту. Какое время понадобится человеку для того, чтобы подняться по поднимающемуся эскалатору бегом? (6б.)

2) Через блок перекинута нерастяжимая нить, к концам которой присоединены два тела массами m1=2кг и m2=1кг. Тела предоставлены сами себе. Найти ускорение движения грузов, а также силу, возникающую в нити при их движении. Трением и массой блока пренебречь. (8б.)

3) Воздушный шар наполнен гелием. Радиус шара 6м, температура воздуха 180С, атмосферное давление 105Па. Молярная масса гелия 0,004кг/моль, воздуха 0,029кг/моль. Определить подъёмную силу воздушного шара. (8б.)

4) Три одинаковых заряда по 0,2нКл помещены в трёх вершинах квадрата, длина стороны которого равна a=15см. Какова напряженность электрического поля в четвертой вершине квадрата? (8б.)

5) Два конденсатора соединены между собой и присоединены к батарее. Электроёмкость первого конденсатора равна 4мкФ, электроёмкость второго конденсатора равна 8мкФ. ЭДС батареи равна 160В. Определить заряды конденсаторов и напряжение на них, если конденсаторы соединены 1) параллельно; 2) последовательно. (10б.)

Время выполнения 3 часа.

Критерии оценивания:    I место 34-40 баллов

                                           II место 27-33 балла

                                           III место 20-26 баллов

Школьная олимпиада по физике

9 класс

1) Катер идет вниз по реке от одной пристани к другой в течение 9ч. Назад он возвращается за 13ч. Определить время, в течение которого катер может пройти это же расстояние в стоячей воде (5б.)

2) Необходимо взять 250л воды при температуре 150С, довести до кипения и 10% обратить в пар. Определить, какое количество теплоты потребуется для этого. Считать, что потерь энергии нет (8б.)

3) Определите сопротивление нихромовой проволоки длиной 1м и массой  0,83 г. Удельное сопротивление нихрома 10 - 6  Ом х м, плотность 8300кг/м 3 . 

4) Определите плотность стекла, из которого сделан куб массой 857,5г., если площадь всей поверхности куба равна 294см2  (6б.)

5) Параллельно главной оптической оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием  F расположена соломинка AB (рис.1). Построением покажите положение изображения соломинки (5б.)

F                          F

A            B

M                                                                                               N

0

Рис.1

Время выполнения 3 часа.

Критерии оценивания:    I место 26-30 баллов

                                            II место 21-25 баллов

                                            III место 15-20 балла

Пояснительная записка к городской (школьной) олимпиаде по физике

1.  Предложенные олимпиадные задания по физике составлены по основным разделам соответствующего курса и рассчитаны на учащихся 9,10,11 классов общеобразовательных школ.

2.  Продолжительность выполнения работы 3 астрономических часа (180 минут).

3.  В олимпиаде могут принимать участие учащиеся общеобразовательных школ, гимназий. Для оценки каждого задания определено соответствующее количество баллов.     Максимальное количество баллов за выполнение заданий составляет 33,30 и 40 баллов для учащихся 9,10 и 11классов.

4.  При решении задач учащимся разрешается пользоваться калькулятором и любыми справочными таблицами.

5.  Победитель определяется согласно критериям  оценивания. Второе и третье места присуждаются участникам, следующим за победителем и набравшим не менее 50% от максимального количества баллов.

Решение олимпиадных задач по физике (9 класс).

1) Дано:                  СИ:                          Решение:

V1=90 км/ч              25м/с                       ℓ=s= (V1+ V2) t ;     V2= s/ t - V1;

 t=2с

 ℓ=150 м

__________                                               V2 = 150м/2с – 25м/с = 50 м/с=180 км/ч                        

   V2-?

                                                                                                Ответ:  50 м/с =180 км/ч

2) Дано:                           СИ                         Решение:

mльда=100 г                   0,1кг                  Qльда=Qпара+Qводы

t 1=0о С                                                    λльда mльда= Lпара mпара+ сводыmпара∆t

t 2=100 оС

λльда= 330 кДж/кг         330000Дж          mпара= λльда mльда  / (Lпара + своды∆t)

Lпара=2260 кДж/кг        2260000Дж        m пара=0,012 кг

своды=4200 Дж/ кг оС                                Мводы= mпара + mльда

                                                                                                    Мводы=0,1кг+0,012кг= 0,112 кг=112г.

_____________                                      

Mводы-?                                                                                       Ответ: Mводы =112г.

3) Дано:                    

ℓ - длина плота;

S – площадь поперечного сечения бревна;

m – масса груза;

ρо – плотность воды;

ρ – плотность дерева.

N - ?

Анализ и решение

1. Плот будет держаться на воде, если Fарх=F1+ F2     (1), где F1 – сила тяжести плота; F2 – сила тяжести груза.
2. Архимедова сила равна: Fарх= ρо g V;  V- объем плота; V= NV1; N-число бревен; V1-объем одного бревна; V1=S ℓ, тогда Fарх= ρо g  N S ℓ.
3. Сила тяжести плота F1=m1 g N , m1-масса одного бревна; m1= ρ V1; F1= ρ  S ℓ g N.
4. Сила тяжести груза на плоту: F2=m g.
5. Подставляя все значения сил в уравнение (1), получаем:

ρо g  N S ℓ= ρ  S ℓ g N+ m g;    

ρо g  N S ℓ- ρ  S ℓ g N= m g;  

g  N S ℓ(ρо- ρ) = m g;

      N= m/ S ℓ(ρо- ρ).                       Ответ: N= m/ S ℓ(ρо- ρ).

4)ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА.

             Нужно намотать проволоку на карандаш как можно плотнее (сделать больше число витков).

              Измерить длину ряда и разделить на число витков, таким образом получим диаметр проволоки. В качестве «мерной единицы» следует воспользоваться клетками в тетради (длина клетки ℓ=0,5 см).

              Определить примерный диаметр проволоки по формуле S= πd2/4

Решение олимпиадных задач по физике (10 класс).

1. Дано:                       СИ

Fтяги=270кН        270000 Н

m=900т                  900000 кг

S=250м

   V1=36 км/ч              10 м/с

    V2=45 км/ч              12,5 м/с

            Fтр-?    

         Анализ и решение:

1. По II закону Ньютона уравнение движения имеет вид:

Fтяги-Fтр=ma, отсюда  Fтр= Fтяги- ma

2.   Ускорение:  а= (V22- V12)/2S

3.    Fтр= Fтяги- m(V22- V12)/2S

                                                                           Ответ: Fтр=169кН

2. Дано:

Fдавл= mg/3;

ρо- плотность жидкости.

ρ-?                           Анализ и решение:

1.Условие равновесия шара обусловлено тремя силами:

         N- сила реакции опоры, равная силе давления;

          Fарх- выталкивающая, архимедова сила;

          Fтяж- сила тяжести шара.

2. Тогда N+ Fарх= Fтяж;

                 N=Fдавл=mg/3;                                      

                  Fарх.= ρо  g  V/2, где V-объем шара     V=m/ρ

                  Fтяж=mg

3. Получаем:  mg/3   +   ρо  g  m/2ρ= mg;    1/3 + ρо /2ρ=1;

    или     ρ=3/4  ρо                                                      Ответ:       ρ=3/4  ρо   

      3)Дано:

  t0 = 0оС

  с=500 Дж/кг оС

  ρстали=7800 кг/м3,

  λ=330 кДж/кг

   ρльда=900 кг/м3

           t-?               Анализ и решение:

 Количество теплоты, которое выделяет стальной шарик при охлаждении до 0оС, будет равно количеству теплоты, которое необходимо для расплавления льда в объеме шарика:  Qш=Qл

Или  ρстали VС(t- t0)= λ ρльда V,     отсюда    t = λ ρльда / ρстали С + t0

                                                                                    Ответ:   t = 76 оС.

    4)ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА.

Толщину пластинки h можно рассчитать по формуле h= m/ ρS, где m- масса пластинки, ρ-плотность стекла, S-площадь пластинки. Массу пластинки определяют с помощью весов, а площадь вычисляют, предварительно измерив длину и ширину пластинки.

Решение олимпиадных задач по физике (11 класс).

1) Дано:

t=2с

ℓ=30м

g=10м/с2

V-?             Анализ и решение:

1. Определяем горизонтальную и вертикальную составлябщую скорости мяча в момент касания воды:

Vг= ℓ/ t ;        Vв=√2gH;       Н= ℓ =gt2/2.

Конечная скорость мяча - это векторная сумма горизонтальной и вертикальной составляющей, ее определяем по теореме Пифагора:

V=√ Vг2+ Vв2                                                        Ответ: V=25 м/с

2)Дано:

t-время движения;

Vо –начальная скорость ведра;

V-конечная скорость воды;

m-масса воды в ведре;

r-радиус дна ведра.

p-?              Анализ и решение:

1. По II закону Ньютона уравнение движения имеет вид:

      N-Fтяж=ma, отсюда  N =ma+ Fтяж= ma+ mg

2.   Ускорение ведра воды с водой:  а= V- Vо/t.

3.   По  III закону Ньютона сила давления воды на дно равна силе реакции опоры N.

4. Учитывая, что давление равно: р=N/S, получаем:

        р=m(V- Vо/t +g) / S, но S= πr2;

        р=m(V- Vо/t +g) / πr2.                           Ответ: р=m(V- Vо/t +g) / πr2.

3. Дано:

    g1=g2=g

    r1=0,5м

    r2=0,1м

    Е2=800 В/м

     Е1-?                  Анализ и решение:

1.  Используя формулу напряженности, имеем:

     Е1=k g1/ r12      (1);      Е2=k g2/ r22     (2).

2.  Из (2) следует: g2= Е2 r22/ k        (3).

3.   Подставим (3) в (1):

       Е1= Е2 r22/ r12.

                                                                              Ответ:       Е1=32 В/м.

4)ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА

1. На деревянную линейку ставят деревянный брусок, а затем линейку приподнимают  на угол £ за один конец так, чтобы брусок пришел в движение.

2. Измерительной лентой измеряют ℓ и h.

3. Брусок начинает двигаться, когда  F> или =Fтр.

      F=mg sin£;  Fтр=µmg cos£

mg sin£= µmg cos£;

µ= sin£/ cos£ =tg £   или tg £  = h/ ℓ,

тогда µ= h/ ℓ.

Школьная олимпиада по физике

2008 – 2009 учебный год

9 класс

1) По параллельным путям идут пассажирские поезда навстречу друг другу, длина каждого поезда 150 м. Скорость первого поезда 90 км/ч. Пассажир первого поезда определил, что встречный поезд прошел мимо него за 2 с. Определить скорость встречного поезда.   (5б.)

2) В калориметр со льдом массой 100 г и температурой 0о С впущен пар при температуре 100 оС. Сколько воды окажется в калориметре непосредственно после того, как весь лед растает? λльда= 330 кДж/кг, L=2260 кДж/кг, своды=4200 Дж/ кг оС.   (8б.)

3) Плот длиной ℓ состоит из бревен. Площадь поперечного сечения каждого бревна  S. Плот может удержать на воде груз массой m. Плотность дерева ρ, плотность воды ρо. Определить,  из скольких бревен сделан плот.  (8б.)

4) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА (10б.)

У вас есть моток тонкой проволоки, карандаш и тетрадь в клетку. Определите площадь поперечного сечения проволоки.

Время выполнения 2,5 часа.

Критерии оценивания:      I место  26-  31   балл

                                            II место 20-25   баллов

                                            III место 15-  19 баллов

Решение олимпиадных задач по физике (9 класс).

1) Дано:                  СИ:                          Решение:

V1=90 км/ч              25м/с                       ℓ=s= (V1+ V2) t ;     V2= s/ t - V1;

 t=2с

 ℓ=150 м

__________                                               V2 = 150м/2с – 25м/с = 50 м/с=180 км/ч                        

   V2-?

                                                                                                Ответ:  50 м/с =180 км/ч

2) Дано:                           СИ                         Решение:

mльда=100 г                   0,1кг                  Qльда=Qпара+Qводы

t 1=0о С                                                    λльда mльда= Lпара mпара+ сводыmпара∆t

t 2=100 оС

λльда= 330 кДж/кг         330000Дж          mпара= λльда mльда  / (Lпара + своды∆t)

Lпара=2260 кДж/кг        2260000Дж        m пара=0,012 кг

своды=4200 Дж/ кг оС                                Мводы= mпара + mльда

                                                                                                    Мводы=0,1кг+0,012кг= 0,112 кг=112г.

_____________                                      

Mводы-?                                                                                       Ответ: Mводы =112г.

3) Дано:                    

ℓ - длина плота;

S – площадь поперечного сечения бревна;

m – масса груза;

ρо – плотность воды;

ρ – плотность дерева.

N - ?

Анализ и решение

1. Плот будет держаться на воде, если Fарх=F1+ F2     (1), где F1 – сила тяжести плота; F2 – сила тяжести груза.
2. Архимедова сила равна: Fарх= ρо g V;  V- объем плота; V= NV1; N-число бревен; V1-объем одного бревна; V1=S ℓ, тогда Fарх= ρо g  N S ℓ.
3. Сила тяжести плота F1=m1 g N , m1-масса одного бревна; m1= ρ V1; F1= ρ  S ℓ g N.
4. Сила тяжести груза на плоту: F2=m g.
5. Подставляя все значения сил в уравнение (1), получаем:

ρо g  N S ℓ= ρ  S ℓ g N+ m g;    

ρо g  N S ℓ- ρ  S ℓ g N= m g;  

g  N S ℓ(ρо- ρ) = m g;

      N= m/ S ℓ(ρо- ρ).                       Ответ: N= m/ S ℓ(ρо- ρ).

4)ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА.

             Нужно намотать проволоку на карандаш как можно плотнее (сделать больше число витков).

              Измерить длину ряда и разделить на число витков, таким образом получим диаметр проволоки. В качестве «мерной единицы» следует воспользоваться клетками в тетради (длина клетки ℓ=0,5 см).

              Определить примерный диаметр проволоки по формуле S= πd2/4

Решение олимпиадных задач по физике (10 класс).

1. Дано:                       СИ

Fтяги=270кН        270000 Н

m=900т                  900000 кг

S=250м

   V1=36 км/ч              10 м/с

    V2=45 км/ч              12,5 м/с

            Fтр-?    

         Анализ и решение:

1. По II закону Ньютона уравнение движения имеет вид:

Fтяги-Fтр=ma, отсюда  Fтр= Fтяги- ma

2.   Ускорение:  а= (V22- V12)/2S

3.    Fтр= Fтяги- m(V22- V12)/2S

                                                                           Ответ: Fтр=169кН

2. Дано:

Fдавл= mg/3;

ρо- плотность жидкости.

ρ-?                           Анализ и решение:

1.Условие равновесия шара обусловлено тремя силами:

         N- сила реакции опоры, равная силе давления;

          Fарх- выталкивающая, архимедова сила;

          Fтяж- сила тяжести шара.

2. Тогда N+ Fарх= Fтяж;

                 N=Fдавл=mg/3;                                      

                  Fарх.= ρо  g  V/2, где V-объем шара     V=m/ρ

                  Fтяж=mg

3. Получаем:  mg/3   +   ρо  g  m/2ρ= mg;    1/3 + ρо /2ρ=1;

    или     ρ=3/4  ρо                                                      Ответ:       ρ=3/4  ρо   

      3)Дано:

  t0 = 0оС

  с=500 Дж/кг оС

  ρстали=7800 кг/м3,

  λ=330 кДж/кг

   ρльда=900 кг/м3

           t-?               Анализ и решение:

 Количество теплоты, которое выделяет стальной шарик при охлаждении до 0оС, будет равно количеству теплоты, которое необходимо для расплавления льда в объеме шарика:  Qш=Qл

Или  ρстали VС(t- t0)= λ ρльда V,     отсюда    t = λ ρльда / ρстали С + t0

                                                                                    Ответ:   t = 76 оС.

    4)ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА.

Толщину пластинки h можно рассчитать по формуле h= m/ ρS, где m- масса пластинки, ρ-плотность стекла, S-площадь пластинки. Массу пластинки определяют с помощью весов, а площадь вычисляют, предварительно измерив длину и ширину пластинки.

Решение олимпиадных задач по физике (11 класс).

1) Дано:

t=2с

ℓ=30м

g=10м/с2

V-?             Анализ и решение:

1. Определяем горизонтальную и вертикальную составлябщую скорости мяча в момент касания воды:

Vг= ℓ/ t ;        Vв=√2gH;       Н= ℓ =gt2/2.

Конечная скорость мяча - это векторная сумма горизонтальной и вертикальной составляющей, ее определяем по теореме Пифагора:

V=√ Vг2+ Vв2                                                        Ответ: V=25 м/с

2)Дано:

t-время движения;

Vо –начальная скорость ведра;

V-конечная скорость воды;

m-масса воды в ведре;

r-радиус дна ведра.

p-?              Анализ и решение:

1. По II закону Ньютона уравнение движения имеет вид:

      N-Fтяж=ma, отсюда  N =ma+ Fтяж= ma+ mg

2.   Ускорение ведра воды с водой:  а= V- Vо/t.

3.   По  III закону Ньютона сила давления воды на дно равна силе реакции опоры N.

4. Учитывая, что давление равно: р=N/S, получаем:

        р=m(V- Vо/t +g) / S, но S= πr2;

        р=m(V- Vо/t +g) / πr2.                           Ответ: р=m(V- Vо/t +g) / πr2.

3. Дано:

    g1=g2=g

    r1=0,5м

    r2=0,1м

    Е2=800 В/м

     Е1-?                  Анализ и решение:

1.  Используя формулу напряженности, имеем:

     Е1=k g1/ r12      (1);      Е2=k g2/ r22     (2).

2.  Из (2) следует: g2= Е2 r22/ k        (3).

3.   Подставим (3) в (1):

       Е1= Е2 r22/ r12.

                                                                              Ответ:       Е1=32 В/м.

4)ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА

1. На деревянную линейку ставят деревянный брусок, а затем линейку приподнимают  на угол £ за один конец так, чтобы брусок пришел в движение.

2. Измерительной лентой измеряют ℓ и h.

3. Брусок начинает двигаться, когда  F> или =Fтр.

      F=mg sin£;  Fтр=µmg cos£

mg sin£= µmg cos£;

µ= sin£/ cos£ =tg £   или tg £  = h/ ℓ,

тогда µ= h/ ℓ.

Школьная олимпиада по физике

2008 – 2009 учебный год

9 класс

1) По параллельным путям идут пассажирские поезда навстречу друг другу, длина каждого поезда 150 м. Скорость первого поезда 90 км/ч. Пассажир первого поезда определил, что встречный поезд прошел мимо него за 2 с. Определить скорость встречного поезда.   (5б.)

2) В калориметр со льдом массой 100 г и температурой 0о С впущен пар при температуре 100 оС. Сколько воды окажется в калориметре непосредственно после того, как весь лед растает? λльда= 330 кДж/кг, L=2260 кДж/кг, своды=4200 Дж/ кг оС.   (8б.)

3) Плот длиной ℓ состоит из бревен. Площадь поперечного сечения каждого бревна  S. Плот может удержать на воде груз массой m. Плотность дерева ρ, плотность воды ρо. Определить,  из скольких бревен сделан плот.  (8б.)

4) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА (10б.)

У вас есть моток тонкой проволоки, карандаш и тетрадь в клетку. Определите площадь поперечного сечения проволоки.

Время выполнения 2,5 часа.

Критерии оценивания:      I место  26-  31   балл

                                            II место 20-25   баллов

                                            III место 15-  19 баллов

Пояснительная записка к городской (школьной) олимпиаде по физике

1.  Предложенные олимпиадные задания по физике составлены по основным разделам соответствующего курса и рассчитаны на учащихся 9,10,11 классов общеобразовательных школ. К каждому заданию предложено возможное решение.

2.  Продолжительность выполнения работы 2,5 астрономических часа (150 минут).

3.  В олимпиаде могут принимать участие учащиеся общеобразовательных школ, гимназий. Для оценки каждого задания определено соответствующее количество баллов.     Максимальное количество баллов за выполнение заданий составляет 31,36 и 34 балла для учащихся 9,10 и 11классов.

4.  При решении задач учащимся разрешается пользоваться калькулятором и любыми справочными таблицами.

5.  Победитель определяется согласно критериям  оценивания. Второе и третье места присуждаются участникам, следующим за победителем и набравшим не менее 50% от максимального количества баллов.

6. Олимпиадные задания предусматривают выполнение экспериментальной задачи, для которой предусмотрено использование простейшего оборудования. Оборудование готовит учитель заранее.

Оборудование, необходимое для  проведения олимпиады в 9 классах:

моток тонкой проволоки, карандаш и тетрадь в клетку.        

Оборудование, необходимое для  проведения олимпиады в 10 классах:

стеклянная пластинка прямоугольной формы,  весы с разновесом, линейка.

Оборудование, необходимое для  проведения олимпиады в 11 классах:

деревянная линейка, деревянный брусок, измерительная лента или линейка.

Школьная олимпиада по физике

2008 – 2009 учебный год

9 класс

1) По параллельным путям идут пассажирские поезда навстречу друг другу, длина каждого поезда 150 м. Скорость первого поезда 90 км/ч. Пассажир первого поезда определил, что встречный поезд прошел мимо него за 2 с. Определить скорость встречного поезда.   (5б.)

2) В калориметр со льдом массой 100 г и температурой 0о С впущен пар при температуре 100 оС. Сколько воды окажется в калориметре непосредственно после того, как весь лед растает? λльда= 330 кДж/кг, L=2260 кДж/кг, своды=4200 Дж/ кг оС.   (8б.)

3) Плот длиной ℓ состоит из бревен. Площадь поперечного сечения каждого бревна  S. Плот может удержать на воде груз массой m. Плотность дерева ρ, плотность воды ρо. Определить,  из скольких бревен сделан плот.  (8б.)

4) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА (10б.)

У вас есть моток тонкой проволоки, карандаш и тетрадь в клетку. Определите площадь поперечного сечения проволоки.

Время выполнения 2,5 часа.

Критерии оценивания:      I место  26-  31   балл

                                            II место 20-25   баллов

                                            III место 15-  19 баллов

Школьная олимпиада по физике

10 класс

1) Паровоз массой 900 т идет по горизонтальному пути и развивает при этом постоянную силу тяги в 270кН. Известно, что на участке пути в 250 м,  его скорость возросла                с 36 до 45 км/ч. Определить силу сопротивления движению паровоза. (8б)

2) Шар, до половины погруженный в жидкость плотностью ρо, лежит на дне сосуда и давит на него с силой, равной трети действующей на него силы тяжести. Определите плотность шара. (10б.)

3) Определить до какой минимальной температуры надо нагреть стальной шарик, чтобы он, будучи    положен на лед, полностью в него погрузился. Температура льда 0оС, удельная теплоемкость стали с=500 Дж/кг оС, плотность стали  ρстали=7800 кг/м3, плотность льда   ρльда=900 кг/м3, удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг. (8б.)

4) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА.

Определите толщину тонкой стеклянной пластинки прямоугольной формы, имея весы с разновесом и линейку. Учтите, что непосредственно измерять толщину пластинки линейкой нецелесообразно, так как это даст неточный результат. (10б)

Время выполнения 2,5 часа.

Критерии оценивания:    I место 30-36 баллов

                                          II место 24-29 баллов

                                          III место 18-23 балла

Школьная олимпиада по физике

11 класс

1) C вышки бросили мяч в горизонтальном направлении, и он через 2 с упал в воду на расстоянии 30 м от основания вышки. Какова скорость мяча в момент касания воды. Ускорение свободного падения 10 м /с2.(8б)

2) Ведро цилиндрической формы, наполненное водой, поднимают равноускоренно, и за время t скорость его изменилась от Vо до V. Масса воды в ведре m, радиус дна ведра r. Определить давление воды на дно. (10б)

3) Некоторая точка удалена от точечного заряда на расстояние r1=0,5 м. Вторая точка удалена от этого же заряда на расстояние r2=0,1 м, напряженность поля во второй точке Е2=800 В/м. Определить напряженность электрического поля Е1 в первой точке.(6б)

4) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА (10б)

Определите коэффициент трения µ дерева по дереву.

Приборы и материалы:1)деревянная линейка;

                                          2)деревянный брусок;

                                           3)измерительная лента или линейка.

Время выполнения 2,5 часа.

Критерии оценивания:    I место 29-34 балла

                                          II место 23-28 баллов

                                          III место 17-22 балла

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике

9 класс

1. Браслет массы М = 80 г сделан из сплава золота и серебра. Вычислить массу золота  m, содержащегося в браслете.   (Плотность золота ρ1 = 19,3 г/см3, плотность серебра                 ρ2 = 10,5 г/см3). При погружении браслета в воду, находящуюся  в сосуде с вертикальными стенками и площадью основания S = 25 см2, уровень воды поднимается на h = 2 мм. Объем сплава принять равным суммарному объему исходных компонент.
2. Льдинка, падая сверху,  нагрелась на 1,50С. Считая, что на нагревание льдинки идет 60% ее потенциальной энергии, выяснить, с какой высоты упала льдинка.
3. В медном проводнике идет ток. Длина проводника L = 3м, площадь поперечного сечения S=0,6мм2. В процессе ежесекундно выделяется теплота Q=0,5 Дж. Определите, сколько электронов проходит за 1 секунду через поперечное сечение этого проводника. (Заряд электрона 1,6 * 10-19 Кл, ρмеди = 0,017 Ом * мм 2 /м).
4.  Два автомобиля имеют одинаковую мощность. Максимальная скорость первого 120 км/ч, а второго 130 км/ч. Какую максимальную скорость могут развить автомобили, если один возьмет на буксир другого?

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике

10 класс

1. Математический маятник длиной  l = 0,05 м  совершает колебания, частота которых такая же, как и у колебаний, совершаемых шариком на пружине, с коэффициентом жесткости k = 30 Н/м. Определите массу подвешенного шарика.

2. Какой массы камень нужно положить на плоскую льдину толщиной 30 см,  чтобы он вместе с льдиной полностью погрузился в воду, если площадь льдины 5 м2 . плотность камня 2 500 кг/м3 .

3. Эскалатор метро поднимает стоячего человека за 3 минуты. По неработающему эскалатору метро человек взбегает за 1 минуту. Какое время понадобится человеку для того, чтобы подняться по поднимающемуся эскалатору бегом?

4.Четыре жучка находятся в углах квадрата со  стороной L. Одновременно они начинают двигаться с постоянной по величине скоростью υ. Причем первый жучок все время держит курс на второго, второй на третьего, третий на четвертого, а четвертый на первого. Определить, через какое время встретятся жучки.

5. Наклонная плоскость длиной 15 м образует с горизонтом угол 300 . По данной плоскости скользит тело массой 1,5 кг. Начальная скорость равна 0. Известно, что скорость тела у основания наклонной плоскости 3 м/с. Какое количество теплоты выделится при трении о поверхность.

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике

11 класс

1. Начальный участок трассы скоростного спуска, расположенный вниз по склону горы с углом наклона ά = 450 к горизонту, горнолыжник прошел, не отталкиваясь палками. Какую максимальную скорость υmax мог развить спортсмен на этом участке, если его масса m = 70 кг? Коэффициент трения лыж о снег µ= 0,1, сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости: Fсопр = ß υmax2, где постоянный коэффициент ß = 0,9 кг/м. Ускорение свободного падения принять g = 10 м/с2.

2. Определить, с какой скоростью должна лететь капелька воды, чтобы при столкновении ее с такой же неподвижной каплей обе испарились. Начальная температура капель t0.  Удельная теплоемкость воды  с , удельная теплота парообразования воды Ĺ.

3. Планету массой М0 и радиусом r окружает атмосфера постоянной плотности, состоящая из газа с молярной массой µ. Определите температуру атмосферы на поверхности планеты, если толщина ее намного меньше радиуса планеты и равна Н.

4. Две заряженные частицы помещены в однородное электрическое поле напряженностью Е и расположены на одной силовой линии. Частица массой m несет отрицательный заряд –q, а частица массой М – положительный заряд Q. На каком расстоянии d друг от друга нужно расположить частицы, чтобы при их движении из состояния покоя расстояние между частицами оставалось неизменным? Электрическая постоянная ε0.

5. Воздушный шар опускается с ускорением а, направленным вниз. Какой массы m1  балласт надо сбросить, чтобы шар начал двигаться с тем же по модулю ускорением, направленным вверх? Начальная масса шара с балластом равна m. Сопротивлением воздуха движению шара пренебречь.

Пояснительная записка к Школьному этапу Всероссийской олимпиады школьников по физике

          Предложенные олимпиадные задания по физике составлены по основным разделам соответствующего курса и рассчитаны на учащихся 9,10,11 классов общеобразовательных школ. К каждому заданию предложено возможное решение.

          На школьном этапе Олимпиады обучающимся 9 классов предлагается решить 4 задачи, на выполнение которых отводится 2 астрономических часа. Обучающимся 10 и 11 классов предлагается решить 5 задач, на выполнение которых отводится 2,5 астрономических часа.

         При решении задач учащимся разрешается пользоваться калькулятором и любыми справочными таблицами. Участникам  олимпиады запрещено использование для записи решений ручки с красными или зелеными чернилами. Во время тура участникам олимпиады запрещено пользоваться какими-либо средствами связи.

         Время начала и окончания тура олимпиады записывают на доске. Дежурный по аудитории напоминает участникам о времени, оставшемся до окончания тура за пол часа, за 15 минут и за 5 минут.

          Участник олимпиады обязан до истечения отведенного на тур времени сдать свою работу. Участник может сдать работу досрочно, после чего должен незамедлительно покинуть место проведения тура.

     Решение каждой задачи оценивается целым числом баллов от 0 до 10. В редких случаях допускаются оценки, кратные 0,5 балла.

Проверка работ осуществляется согласно стандартной методике оценивания решений:

Все пометки в работе участника члены жюри делают только красными чернилами. Баллы за промежуточные выкладки ставятся около соответствующих мест в работе. Итоговая оценка за задачу ставится в конце решения. Баллы, полученные участниками олимпиады за выполненные задания, заносятся в итоговую таблицу (приложение 1).

Приложение 1.

Ведомость оценивания работ участников

9 класс

Ведомость оценивания работ участников

10 класс

Аналогичным образом оформляются ведомости оценивания работ участников из 11 класса.

Возможные решения заданий школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике

9 класс

1. Объем браслета равен объему вытесненной им воды:

V = Sh (1).

    Этот объем:

V = V1+V2  (2)

т.к.V1 = m/ρ1   (3)  и V2 = (М – m) /  ρ2  (4)

    Подставим (1),  (3) и (4) в (2), тогда:

m( 1/ ρ1 - 1/ ρ2) + М / ρ2 = Sh,

 отсюда  m = 60,3 г.

    Ответ: m = 60,3 г

2. Коэффициент полезного действия:

η = cmΔt / mgh, отсюда

h = cΔt / gh

     Ответ: h = 536 м.

3. Сопротивление проводника:

R= ρl/S (1)

    По закону Джоуля-Ленца:

Q=I2 Rt (2)

    По определению сила тока:

I=q/t  (3)

    Подставим (3) и (1) в уравнение (2) и выразим q:

q=√QtS / ρl (4).

     C учетом:

n =q/e ,  получаем:

n==√QtS / ρle2

      Подставляем числовые значения и получаем: n=1,52 * 1016 штук.

       Ответ: n=1,52 * 1016 штук/

1. Пусть мощность каждого автомобиля Р. Тогда

Р=Fсопр1 υ1 , отсюда  Fсопр1=Р/ υ1 (1);

Р=Fсопр2 υ2, отсюда  Fсопр2=Р/ υ2  (2).

     Когда один берет на буксир другой, то тогда

Р= (Fсопр1 +Fсопр2) υ (3).

     Подставим (1) и (2) в (3), после преобразований получаем:

υ= υ1 υ2 / (υ1 + υ2).

     Ответ: υ= υ1 υ2 / (υ1 + υ2).

Возможные решения заданий школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике 2009/2010 учебный год.

10 класс

1. Период колебаний маятника:

T = 2π √ l/g  и T = 2π √ m/k.

     Т.к. левые части равны,  то приравниваем правые, избавляемся от корня и решаем   уравнение относительно неизвестного:

m=kl/g.

     Ответ: 150 г.

2. Архимедова сила, действующая на льдинку вместе с камнем. Равна:

Fарх=ρg(V1+V2),

     а сила тяжести:

Fтяж=(m1+ m2)g.

      Приравнивая силы и зная, что V1 =Sh; V2= m2/g окончательно получаем:

m2= (ρ-ρ1) Sh / (1- ρ/ρ2).

      Ответ: 250 кг.

3.  Пусть t1=1мин, t2=3 мин., S – длина эскалатора,тогда:

t1=S/υ1  (1);

t2= S/υ2  (2);

 t3=S/(υ1+ υ2) (3).

    Решая систему уравнений (1), (2) и (3) относительно времени t3, получаем:

t3= t1 t2 /(t1 + t2).

    Ответ: 45 с.

4.

        1) В любой момент времени жучки, ползущие с одинаковой скоростью, будут                                           располагаться в углах квадрата, сторона которого все время уменьшается.

       2)Жучки будут приближаться друг к другу и приползут к центру квадрата    одновременно. Скорость сближения к центру квадрата равна:

υц = υ cos ά.

Так как ά=450 ,

тогда υц = υ cos 450  ;  υц = υ cos √2/2  (1).

      3) Каждому жучку предстоит переместиться к центру на величину, равную половине диагонали первоначального квадрата. Тогда

L2 = S2 + S2 ;  L2 = 2S2 ; S = √ L2/2 (2).

    4) Следовательно, жучки встретятся в центре квадрата через время:

T = S/ υц   (3).

Подставим (1) и (2) в (3), получим:

 t=L/ υ.

      Ответ: t = L/ υ.

2. По закону сохранения энергии:

Еп = Ек + Атр,

но Атр = Q тогда:

Еп = Ек + Q, отсюда:

Q = Еп – Ек  

или  Q = mg l sin ά – mυ2/2 = m(g l sin ά – υ2/2).

          Ответ:Q = 103,5 Дж.

Возможные решения заданий школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике 2009/2010 учебный год.

11 класс

1. Горнолыжник, движущийся по наклонному участку, находится под действием сил:

mg- сила тяжести,  N- нормальная составляющая силы реакции опоры,

                 Fтр –сила трения лыж о снег, Fсопр- сила сопротивления воздуха.

     В проекциях:   mg sinά - Fтр-Fсопр = ma

                          Fтр= µ mg cosά; Fсопр = ß υmax 2.

     Под действием проекции силы тяжести,  силы сухого трения и зависящей от скорости         силы сопротивления воздуха, ускорение лыжника по мере разгона уменьшается и при     некоторой скорости обращается в нуль. Это и есть максимальная скорость лыжника на данном отрезке трассы, поскольку дальнейшее его движение будет равномерным.

Т.О. при установившемся движении лыжника

                           mg sinά - µ mg cosά - ß υmax 2 = 0,  отсюда  υmax  ~ 22,3 м/с

    Ответ: υmax  ~ 22,3 м/с

2.   Закон сохранения импульса:

mυ1 = 2 mυ,

где υ – скорость капель сразу после столкновения, отсюда υ = υ1 / 2  (1).

    По закону сохранения энергии полная энергия капель сохраняется и равна:

mυ12/ 2 = 2 mυ12/ 2 + 2 mc(tк-t0) + 2m Ĺ

или

mυ12/ 2 - 2 mυ12/ 2 = 2 mc(tк-t0) + 2m Ĺ  

или

υ12/ 2 - 2 υ12/ 2 = 2 c(tк-t0) + 2 Ĺ (2)

подставим (1) в (2), получим:

υ1 = 2√2 * √[с (tк-t0) +  Ĺ]

Ответ: υ1 = 2√2 * √[с (tк-t0) +  Ĺ].

3. Ускорение свободного падения на планете:

g=G * M0/r2 (1).

     Давление, создаваемое атмосферным столбом высотой Н на поверхности планеты равно:

p=ρg Н (2),

                                                                                    где   ρ - плотность атмосферы.

    По уравнению Менделеева-Клапейрона:

pV=M/µ *RT  (3),

где М-масса газа в выделенном столбе;

      р- давление газа;

      V-выделенный объем газа.

   Масса атмосферного газа:

М = ρ V (4).

   Подставим (4) в (3):

p= ρ /µ *RT  (5).

   Подставим (2) в (5):

ρg Н = ρ /µ *RT  или g Н =RT /µ (6).

   Подставим (1) в (6):

G * M0/r2 Н =RT /µ

    отсюда:

T= G M0 µ Н/R r2.

     Ответ: T= G M0 µ Н/R r2.

4. Частицы расположены на одной силовой линии электрического поля. Величины сил,       действующих на частицы, равны:

F= qQ/4π ε0 d2,

 F1=qE ,

F2=QE.

     Полагая, что ускорения частиц равны, по второму закону Ньютона имеем:

ma=- qE + qQ/4π ε0 d2(1) ,

 Мa=QE - qQ/4π ε0 d2(2).

      Исключая из уравнений (1) и (2) ускорение частицы а, получаем ответ:

d=√qQ(m+M) / 4π ε0 E(mQ+mq).

     Поскольку начальные скорости частиц равны нулю, а их ускорения совпадают,   расстояние между частицами при их движении будет оставаться постоянным.

       Ответ: d=√qQ(m+M) / 4π ε0 E(mQ+mq).

5.  Воздушный шар движется под действием двух сил: силы тяжести, направленной вниз ,    и архимедовой силы, направленной вверх. Архимедова сила практически не  изменяется  после выбрасывания балласта, поскольку объем балласта намного меньше, чем объем шара и оставшегося груза. Уравнение движения шара:

                                                  ma = mg - FA;

                                                  (m – m1)g = FA - (m – m1).

       Исключая отсюда архимедову силу, получится:

                                                   m1 =  2ma / g + a

        Ответ: m1 =  2ma / g + a

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике

9 класс

1. Статуэтка победителя олимпиады по физике отлита из золота и алюминия – голова сделана из золота (плотность – 19,3 г / см 3), её объем составляет 2/3  общего объема статуэтки, остальное – из алюминия (плотность– 2,7 г / см 3). Утонет ли статуэтка в озере из жидкой ртути (плотность – 13,6 г / см 3)?

2. В легкий тонкостенный сосуд, содержащий 500 г воды при начальной температуре + 20 0С, доливают  еще 400 г воды. Известно, что через 10 минут после этого температура воды во всем сосуде стала равна +15 0С. Какая температура была у второй порции воды? Известно, что за время опыта теплообмен с окружающей средой составил  2 000 Дж. Температура воздуха в комнате + 250С.

3. Автомобиль ехал из города М в город  Д по прямой дороге, половину пути со скоростью 40 км/ч, а вторую половину – со скоростью 60 км/ч. Найдите его среднюю скорость за все время путешествия.

4. На прокатном стане прокатывают стальные листы размером 6 × 15 м. Масса каждого листа 355,5 кг.  Какова толщина стального листа? (Плотность стали 7800 кг/м3).

5. Вес куска стекла в воде 1,5 Н. Определите его массу. Плотность          стекла      2 500 кг/м3.

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике

10  класс

1. По окружности радиуса R = 100 м бежит с постоянной скоростью V1 = 0,628 м/с  кролик, нерастяжимая натянутая веревочка привязана к кролику и закреплена в центре круга.  В начальный момент времени в центре круга находится улитка, она бросается в погоню – ползет по веревочке со скоростью V2 = 0,2 см/с. На каком расстоянии от начальной своей точки будет находиться кролик в тот момент, когда улитка его догонит? Считать размеры кролика и улитки очень маленькими. Число «пи» 3, 1415926.

2. Статуэтка победителя олимпиады по физике отлита из золота и алюминия – голова сделана из золота (плотность – 19,3 г / см 3), её объем составляет 2/3  общего объема статуэтки, остальное – из алюминия (плотность– 2,7 г / см 3). Утонет ли статуэтка в озере из жидкой ртути (плотность – 13,6 г / см 3)?

3. Тело совершает прямолинейное равноускоренное движение с некоторой начальной скоростью. Каково перемещение тела за 20 с, если его скорость через 10 с после начального момента равна 5 м/с? Тело двигалось в одном направлении.

4. В стакан налита вода при комнатной температуре +20 0 С – до половины объема. Туда доливают еще столько же воды при температуре +300 С – установившаяся температура равна +230 С. В другой такой же стакан наливают воду при комнатной температуре до 1/3 объема и доливают горячей водой (+30 0 С) доверху. Какая температура установится в этом стакане? Потерями тепла в окружающее пространство за время установления температуры можно пренебречь.

5.  Один мотоциклист проехал половину пути со скоростью υ1, а другую половину пути со скоростью υ2. Другой мотоциклист этот же путь проехал половину времени со скоростью υ1, а другую половину времени со скоростью υ2. Определите отношение средних скоростей мотоциклистов.

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике

11 класс

1. По окружности радиуса R = 100 м бежит с постоянной скоростью V1 = 0,628 м/с  кролик, нерастяжимая натянутая веревочка привязана к кролику и закреплена в центре круга.  В начальный момент времени в центре круга находится улитка, она бросается в погоню – ползет по веревочке со скоростью V2 = 0,2 см/с. На каком расстоянии от начальной своей точки будет находиться кролик в тот момент, когда улитка его догонит? Считать размеры кролика и улитки очень маленькими. Число «пи» 3, 1415926.

2. Моль гелия (одноатомный газ) вначале изотермически расширяется – при этом он получает в виде тепла  1620 Дж, затем его охлаждают при неизменном объеме, отняв у него 1000 Дж в виде тепла. После этого его адиабатически сжимают до начального состояния. Найти термодинамический КПД этого цикла.

3. В стакан налита вода при комнатной температуре +20 0 С  до половины объема. Туда доливают еще столько же воды при температуре +300 С – установившаяся температура равна +230 С. В другой такой же стакан наливают воду при комнатной температуре до 1/3 объема и доливают горячей водой (+30 0 С) доверху. Какая температура установится в этом стакане? Потерями тепла в окружающее пространство за время установления температуры можно пренебречь.

4. В цепи, состоящей из резистора, двух конденсаторов и ключа между ними, емкость каждого конденсатора равна С.  Первый конденсатор заряжен до напряжения U0 , второй  - до напряжения 2U0. У обоих конденсаторов положительный заряд находится на верхней обкладке. Какое количество теплоты выделится в резисторе после замыкания цепи?

5. В однородном магнитном поле с индукцией В расположена катушка, на которую в один слой намотан проводник. Радиус катушки r. Определить эдс индукции, которая возникает при сматывании проводника с катушки,  если ось катушки неподвижна и параллельна линиям индукции магнитного поля, а скорость размотки υ.

Пояснительная записка

к школьному этапу Всероссийской олимпиады школьников по физике

          Предложенные олимпиадные задания по физике составлены по основным разделам соответствующего курса и рассчитаны на учащихся 9,10,11 классов общеобразовательных школ. К каждому заданию предложено возможное решение.

          На школьном этапе Олимпиады обучающимся 9, 10 и 11 классов предлагается решить 5 задач, на выполнение которых отводится 3 урока.

         При решении задач учащимся разрешается пользоваться калькулятором и справочными таблицами. Во время тура участникам олимпиады запрещено пользоваться какими-либо средствами связи.

         Время начала и окончания тура олимпиады записывают на доске.

Система оценивания результатов

      Количество балов за каждую задачу теоретического тура 10 .

Если задача решена частично, то оценке подлежат этапы решения задачи. Не допускается снятие баллов за «плохой почерк» или за решение задачи способом, не совпадающим со способом, предложенным методической комиссией.

   Решения и подходы школьников могут отличаться от авторских, быть не рациональными.  

Порядок подведения итогов Олимпиады

1.        Победители и призеры соответствующего этапа Олимпиады определяются по результатам набранных баллов за выполнение заданий Олимпиады. Итоговый результат каждого участника подсчитывается как сумма баллов за выполнение каждого задания Олимпиады.

2.        Окончательные результаты участников фиксируются в итоговой таблице, представляющей собой ранжированный список участников, расположенных по мере убывания набранных ими баллов. Участники с одинаковыми баллами располагаются в алфавитном порядке. На основании итоговой таблицы и в соответствии с квотой, установленной организатором Олимпиады, жюри определяет победителей и призеров Олимпиады.

Пример соответствия выставляемых баллов и решения, приведенного участником Олимпиады.

Возможные решения заданий школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике

9 класс

Задача 1.

Решение:

Посчитаем среднюю плотность статуэтки и  сравним ее с плотностью ртути:

 19,3 *2/3  + 2.7  * 1/3  = 13, 77 г / см 3  - это больше плотности ртути.

Ответ: статуэтка утонет.

Задача 2.

Решение:

Температура снаружи выше – поэтому теплообмен с окружающей средой сводится к притоку тепла в систему:

4200*0,5*(20 - 15) = 4200*0,4*(t - 15) + 2000  .

Ответ: t = 22,4 0С.

Если нет рассуждений о «притоке» или «оттоке» тепла в систему,  даже при верном ответе – не более 6 б.

Задача 3.

Решение:

V=L0,5 LV1+0,5 LV2=2V1V2V1+V2 = 48 км/ч.

Ответ: V = 48 км/ч.

Задача 4.

Решение:

V  = mρ;

V = abc, отсюда с=Vab = 0,5 мм.

Ответ: V = 0,5 мм.

Задача 5.

Решение:

Fарх = Р1 - Р2 , где: Р1-вес в воздухе, Р2- вес стекла в воде.

Fарх = ρвgV;   V = mc/ρc, тогда  

mc = Р2 / g(1- ρв/ ρc)

 Ответ: mc=250 г.

Возможные решения заданий школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике 2010/2011 учебный год.

10 класс

Задача 1.

Решение:

1. Время погони  (t = Sулитки /Vулитки) ;   t = 100 : 0,002 = 50 000 с.
2. Кролик за это время побежал  (Sкролика= Vкролика t) ; Sкролика=  0,628 * 50  000 = 31 400 м.
3. Один круг кролик пробегает примерно за  (Т = 2πR/V);Т = (2*3,14 * 100) /0,628 = 1000 с.
4. Число кругов  (N= t/ Т);  N = 50  000/1000 = 50.
5. Длина 50 кругов   2*3,1415926*100*50 = 31415,926 м.
6. Расстояние «по дуге» 15,93 м, примерно 16 м.  (31415,926 м - 31 400 м  = 15,926 м ). Расстояние по хорде (т.е. по прямой) – практически столько же.

Ответ: «Расстояние почти 0» - можно оценивать  5 б, в зависимости от убедительности рассуждений.

Задача 2.

Решение:

Посчитаем среднюю плотность статуэтки и  сравним ее с плотностью ртути:

 19,3 *2/3  + 2.7  * 1/3  = 13, 77 г / см 3  - это больше плотности ртути.

Ответ: статуэтка утонет.

Задача 3.

Решение:

Обозначим начальную скорость тела V0 , а ускорение а. Промежуток времени, равный 10  с, обозначим t.

 Скорость тела через 10 с после начального момента  V = V0 + at,

а путь, пройденный за 20 с, равен  S = V02t + a(2t2)/2 = 2t(V0 + at) = 2Vt = 2*5*10 = 100м.

Ответ: S = 100 м.

Задача 4.

Решение:

Обозначим теплоемкость стакана  С  Дж/0С, тогда:

С(23-20) + 4200 * ½ Vρ (23-20) =  4200 * ½ V ρ(30-23)  (1)

С(t-20) + 4200 * 1/3Vρ (t -20) =  4200 * 2/3 V ρ(30- t)    (2)

Если разделить каждое уравнение на  4200Vρ, останется две неизвестные величины

  С /4200Vρ и t.  

Ответ: t = 240 С.

Если участник не догадался использовать теплоемкость стакана – не более 5б.

Задача 5.

Решение:

Для первого мотоциклиста υср1 = 2 υ1 υ2/( υ1+ υ2)

Для второго мотоциклиста υср 2= (υ1 +υ2)/2

           Найдем отношение средних скоростей, получим:

                                             υср2 / υср 1= (υ1 +υ2)2/4 υ1 υ2

Ответ: υср2 / υср 1= (υ1 +υ2)2/4 υ1 υ2.

Возможные решения заданий школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике 2010/2011 учебный год.

11 класс

Задача 1.

Решение:

1. Время погони  (t = Sулитки /Vулитки) ;   t = 100 : 0,002 = 50 000 с.
2. Кролик за это время побежал  (Sкролика= Vкролика t) ; Sкролика=  0,628 * 50  000 = 31 400 м.
3. Один круг кролик пробегает примерно за  (Т = 2πR/V);Т = (2*3,14 * 100) /0,628 = 1000 с.
4. Число кругов  (N= t/ Т);  N = 50  000/1000 = 50.
5. Длина 50 кругов   2*3,1415926*100*50 = 31415,926 м.
6. Расстояние «по дуге» 15,93 м, примерно 16 м.  (31415,926 м - 31 400 м  = 15,926 м ). Расстояние по хорде (т.е. по прямой) – практически столько же.

Ответ «Расстояние почти 0» - можно оценивать  5 б, в зависимости от убедительности рассуждений.

Задача 2.

Решение

От нагревателя за цикл получено 1620 Дж, холодильнику отдано 1000 Дж, следовательно работа  в цикле 620 Дж.

КПД= 620 Дж/1620 Дж =31/81=38%.

Задача 3.

Решение.

Обозначим теплоемкость стакана  С  Дж/0С, тогда:

С(23-20) + 4200 * ½ Vρ (23-20) =  4200 * ½ V ρ(30-23)  (1)

С(t-20) + 4200 * 1/3Vρ (t -20) =  4200 * 2/3 V ρ(30- t)    (2)

Если разделить каждое уравнение на  4200Vρ, останется две неизвестные величины

  С /4200Vρ и t.  

Ответ: t = 240 С.

Если участник не догадался использовать теплоемкость стакана – не более 5 б.

Задача 4.

Решение

В конечном состоянии имеем параллельное соединение конденсаторов, общей                       емкостью    Собщ= 3С  и зарядом   СU0 +C2U0 = 3CU0.

               По закону сохранения энергии:

               Q = Wн – Wк = CU02/2 + C(2U0)2/2  - (3CU0)2/2*2C = CU02/4.

                    Ответ: Q = CU02/4.

Задача 5.

Решение:

По закону эми:  ε =∆Ф∆t , где ∆Ф=ВS=B πr2

      Скорость размотки: υ = 2πr∆t, отсюда найдем время.

     Ответ: ε =Brυ2.