Работа с одарёнными детьми

Тепловые явления (олимпиадные задачи)

1. Воду при температуре 200С наливают в электрический чайник. Через 15 минут вода закипела. Через какое время она вся выкипит? (103мин)
2. В сосуд с водой, взятой при температуре 00С, впустили 1кг пара при 1000С. Спустя некоторое время в сосуде установилась температура 200С. Сколько воды было в сосуде? Теплообмен с окружающей средой отсутствует. (31,4кг)
3. В сосуде имеется вода при температуре 00С. Откачивая воздух из сосуда, воду заморозили посредством испарения. Какая часть воды испарилась? Удельная теплота парообразования воды при 00С равна 2.5 106Дж/кг.(0,12)
4. В калориметре, теплоемкостью которого можно пренебречь, находится 200г воды при 120С. В воду бросают кусок льда массой 15г при температуре -100С. Какая температура установится в калориметре? (50С)
5. С какой скоростью должен лететь кусок льда массой 2 кг, чтобы при ударе о каменную стену он полностью расплавился? Температура льда 00С. Как влияет на величину скорости изменение массы? Что делает эту задачу нереальной? (830м/с)
6. Три химически не взаимодействующие жидкости массами 1,10 и 5 кг налили в калориметр и сообщили им количество теплоты 1,3 МДж. Начальные температуры жидкостей и их удельные теплоемкости равны соответственно 60С, -400С и 600С, 2,4 и 2 кДж/кг 0С. Чему равна установившаяся температура смеси? (60С)
7. В воду массой 1кг при 200С брошен комок мокрого снега массой 250г. Когда весь снег растаял, общая температура стала равной 50С. Определите количество воды в комке снега. Удельная теплота плавления снега 334 кДж/кг. (77,1г)
8. Тигель с оловом нагревается электрическим током. Количество теплоты, ежесекундно подводимой к тиглю, постоянно. За 10 минут олово нагрелось от 200С до 700С и спустя еще 83 минуты полностью расплавилось. Найдите удельную теплоту плавления олова. Удельная теплоёмкость олова 0,23 кДж/кг 0С, температура плавления 2320С. (58190Дж/кг)
9. В чашке находится 500г льда при 00С. В чашку вливают 200г воды, нагретой до температуры 800С. Какова будет установившаяся температура и что будет находиться в чашке? Теплообмен с чашкой не учитывать. (296г льда и 404г воды)
10. Холодильник потребляет от сети мощностью 416 Вт, ежесекундные потери энергии в пространство составляют 840 Вт. За какое время можно заморозить в холодильнике 3,6 кг воды, взятой при 200С? Удельная теплота плавления льда 0,33 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг 0С. (3515с)

Всероссийская олимпиада школьников по физике

Задания школьного этапа 2012-2013 г.

8 класс

1. Рота солдат на учении движется с постоянной скоростью по прямой из пункта А в пункт В, расстояние между которыми L=2,0 км. Возвращаясь обратно с прежней скоростью, они обнаружили, что перпендикулярно к направлению их движения распахана полоса шириной d=200м  (См. рисунок). На сколько процентов изменилось время прохождения обратного пути, если скорость солдат на вспаханном участке была в n=1,5 раза меньше, чем на остальной части маршрута?

2. Как определить плотность неизвестной жидкости, имея в своём распоряжении только стакан, воду и весы с разновесами?

3. Динамометр показывает, что мраморный шарик, подвешенный к нему на тонкой нити, вести 1,62 Н. Что будет показывать динамометр, если шарик наполовину погрузить в воду? Плотность воды 1000 кг/м3, плотность мрамора 2500 кг/м3.

4. Из колодца глубиной 4 м поднимают ведро с водой массой 14 кг на цепи, масса каждого метра которой равна 1 кг. Какая при этом совершается работа?

5. Когда прогулочный катер с туристами на борту, идя против течения, проходил под мостом, один из туристов уронил в реку шляпу. Потеря была обнаружена через 15 минут. Катер тотчас повернул назад и догнал шляпу, когда она находилась на расстоянии 900 м от моста. Полагая, что режим работы двигателя катера во время всего плавания не менялся, и пренебрегая временем поворота катера, определите скорость течения воды в реке.

Задания для школьного этапа олимпиады по физике                                10 класс

1. Кусок сплава меди с цинком весит 8,24 Н, а в воде – 7,26 Н. определите, сколько меди находится в куске.
2. Санки толкнули вверх по ледяной горке, составляющей угол 300 с горизонтом. Санки въехали на некоторую высоту и спустились обратно. Время спуска в 1,2 раза превышает время подъема. Чему равен коэффициент трения?
3. С каким ускорением и в каком направлении должна двигаться кабина лифта, чтобы находящийся в ней секундный маятник за 2 минуты 30 секунд совершил 100 колебаний?
4. С какой скорость должен лететь самолет, чтобы за 2 часа пролететь на север 500 км, если во время полета дует северо-западный ветер под углом 300 к меридиану со скоростью

30 км/ч?

5. В баллон объемом 10 л налили 20 г воды. Затем баллон герметично закрыли и нагрели от 200С до 2000С. Вся вода испарилась. Какое давление установилось внутри баллона?

Всероссийская олимпиада школьников по физике

Школьный этап. 11класс. 2012-2013г.

1. Через сколько секунд тело, брошенное вертикально вверх со скоростью 44,8 м/с, упало на землю, если сила сопротивления воздуха не зависела от скорости и составляла в среднем 1/7 силы тяжести? Считать ускорение свободного падения равным 9,8 м/с2.

2.В цилиндре объёмом V1=190 см3под поршнем находится газ, имеющий температуру t1=500С. Найти работу расширения газа при нагревании его на Δt=1000С, если вес поршня Р=1200 Н, его площадь S=50 см2 и атмосферное давление р0=105 Н/м2.

3.Диэлектрик пробивается при напряженности поляЕ=1800 В/мм. Два плоских конденсатора с ёмкостями С1=0,6 мкФ и С2 =1,5 мкФ с изолирующим слоем диэлектрика толщиной d = 2 мм соединены последовательно. При каком минимальном напряжении будет пробита эта система?

4.Какой длины надо взять никелиновую проволоку с площадью поперечного сечения S=0,84 мм2, чтобы изготовить нагреватель, при помощи которого можно было бы нагреть воду объёмом V=2л от t=200С до кипения за время τ=10 мин при КПД 80%. Напряжение в сети U=200В. Удельное сопротивление никелина ρ=0,4 Ом мм2/м, удельная теплоемкость воды C= 4200 Дж/кг К.

5. Нарисуйте такую схему расположения двух плоских зеркал, чтобы при любом угле падения  луч, падающий и луч, последовательно отразившийся в двух зеркалах, были параллельны друг другу.

Всероссийская олимпиада школьников по физике

Школьный этап. 11класс. 2012-2013г.

1. Через сколько секунд тело, брошенное вертикально вверх со скоростью 44,8 м/с, упало на землю, если сила сопротивления воздуха не зависела от скорости и составляла в среднем 1/7 силы тяжести? Считать ускорение свободного падения равным 9,8 м/с2.

2.В цилиндре объёмом V1=190 см3под поршнем находится газ, имеющий температуру t1=500С. Найти работу расширения газа при нагревании его на Δt=1000С, если вес поршня Р=1200 Н, его площадь S=50 см2 и атмосферное давление р0=105 Н/м2.

3.Диэлектрик пробивается при напряженности поляЕ=1800 В/мм. Два плоских конденсатора с ёмкостями С1=0,6 мкФ и С2 =1,5 мкФ с изолирующим слоем диэлектрика толщиной d = 2 мм соединены последовательно. При каком минимальном напряжении будет пробита эта система?

4.Какой длины надо взять никелиновую проволоку с площадью поперечного сечения S=0,84 мм2, чтобы изготовить нагреватель, при помощи которого можно было бы нагреть воду объёмом V=2л от t=200С до кипения за время τ=10 мин при КПД 80%. Напряжение в сети U=200В. Удельное сопротивление никелина ρ=0,4 Ом мм2/м, удельная теплоемкость воды C= 4200 Дж/кг К.

5. Нарисуйте такую схему расположения двух плоских зеркал, чтобы при любом угле падения  луч, падающий и луч, последовательно отразившийся в двух зеркалах, были параллельны друг другу.

Задания школьного тура олимпиады по физике, октябрь 2011-2012 г.

10 класс

1. Винни –Пух висит на воздушном шарике на некоторой высоте. Пятачок стреляет в шарик из ружья, пуля пробивает дырку в шарике, и Винни-Пух падает вниз так, что его ускорение за время падения меняется линейно от нуля до ускорения свободного падения 10 м/с2. Найдите скорость приземления Винни-Пуха, если он падал 2 секунды.

2.Длина шкалы спидометра 15 см. Он изменяет скорость от 0 до 150 км/ч. Найдите скорость указателя спидометра, если автомобиль движется с ускорением 2 м/с2.

3. Для измерения температуры воды, имеющей массу 7,3 г, в нее поместили термометр, который показал 32,4 0С. Какова действительная температура воды, если теплоемкость термометра с=1,9 Дж/ 0С  и  перед погружением в воду он показывал температуру в помещении 17,80С. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг 0С.

Теплоемкость тела показывает, какое количество теплоты требуется для увеличения температуры тела на 10С.

4. Юный физик выполнял лабораторную работу, в ходе которой требовалось измерить электрическое сопротивление двух резисторов, а так же сопротивление последовательного и параллельного сопротивления тех же резисторов. Начав работу с конца, он измерил сопротивление параллельного соединения резисторов и получил результат 24 Ом. Затем измерил сопротивление последовательного соединения и получил результат 100 Ом.  О том, что нужно было измерить сопротивление каждого резистора, юный физик вспомнил только дома. Как вы посоветуете ему выйти из создавшегося положения?

5. У мальчика имеется четыре одинаковых электрических чайника.  Каждый чайник при подключении к электрической сети напряжением 220 вольт пропускает ток 5 А. Предохранитель электрической проводки в доме рассчитан на 5А. Мальчика попросили одновременно нагреть до кипения воду в четырех чайниках. Как нужно подключить чайники к электрической сети, чтобы нагреть воду до температуры кипения за минимальное время?

Задания школьного тура олимпиады по физике, октябрь 2011-2012 г.

9 класс

1. Лодочник перевозит пассажиров с одного берега реки на другой за 10 минут, причаливая к берегу точно напротив того места, откуда он начал движение. Скорость течения реки 0,3 м/с., ширина  реки 240 м. С какой скоростью относительно воды и под каким углом к берегу должна двигаться лодка, чтобы достичь другого берега за указанное время?

2. Поезд проходит мимо неподвижного наблюдателя в течение 10с, а по мосту длиной 400м – в течение 30с. Определите длину и скорость поезда.

3. Молодые люди решили на Новый год угостить своих друзей коктейлем со льдом. В 23.00 они поставили ванночку с 1 л воды в морозильник. Через 15 минут они установили, что за это время температура воды понизилась с 160С до 40С. Успеет ли замерзнуть вся вода до наступления Нового года? Когда же будет готов лёд? Удельная теплоемкость воды  4200 Дж/кг 0С, удельная теплота плавления 3,3 •105Дж/кг.

4. Электрическая цепь состоит из двух кусков провода одинаковой длины, изготовленных из одного материала, соединенных последовательно. Сечение кусков провода соответственно 1мм2, 2 мм2. Найдите напряжение на каждом куске, если общее напряжение в цепи равно 120 В.

5. Как определить толщину бумаги, имея в своем распоряжении лист бумаги, ножницы и школьную линейку?

10 класс                                                        Относительность движения.

1. Скорость движения лодки относительно воды в n раз больше скорости течения реки. Во сколько раз больше времени займет поездка на лодке между двумя пунктами против течения, чем по течению? Движение лодки по течению и против течения равномерное.

2. Пловец переплывает реку шириной L по прямой, перпендикулярной берегу и возвращается обратно, затратив на весь путь время t1=4 мин. Проплывая такое же расстояние L вдоль берега реки и возвращаясь обратно, пловец затрачивает время t2=5 мин. Во сколько раз скорость пловца относительно воды превышает скорость течения? (5/3)

3. По двум пересекающимся под углом 300 дорогам движутся к перекрестку два автомобиля: один со скоростью v1=10м/с, второй – со скоростью v2=17,3 м/с. Когда расстояние между автомобилями было минимальным, первый из них находился на расстоянии S1=200м от перекрестка. На каком расстоянии  S2 от перекрестка в этот момент находился второй автомобиль? (115,3м)

4.Один корабль идет по морю на север с постоянной скоростью 20 узлов.  Другой - навстречу ему, на юг, с такой же скоростью. Корабли проходят на очень малом расстоянии друг от друга. Шлейф дыма от первого корабля вытянулся в направлении на запад, а от второго – на северо-запад. Определите модуль скорости ветра.

1 узел =1 морская миля в час, 1 морская миля = 1852 м. Ответ выразите в км/ч, округлив до целого. (83км/ч)

10 класс                                                        Относительность движения.

1. Скорость движения лодки относительно воды в n раз больше скорости течения реки. Во сколько раз больше времени займет поездка на лодке между двумя пунктами против течения, чем по течению? Движение лодки по течению и против течения равномерное.

2. Пловец переплывает реку шириной L по прямой, перпендикулярной берегу и возвращается обратно, затратив на весь путь время t1=4 мин. Проплывая такое же расстояние L вдоль берега реки и возвращаясь обратно, пловец затрачивает время t2=5 мин. Во сколько раз скорость пловца относительно воды превышает скорость течения? (5/3)

3. По двум пересекающимся под углом 300 дорогам движутся к перекрестку два автомобиля: один со скоростью v1=10м/с, второй – со скоростью v2=17,3 м/с. Когда расстояние между автомобилями было минимальным, первый из них находился на расстоянии S1=200м от перекрестка. На каком расстоянии  S2 от перекрестка в этот момент находился второй автомобиль? (115,3м)

4.Один корабль идет по морю на север с постоянной скоростью 20 узлов.  Другой - навстречу ему, на юг, с такой же скоростью. Корабли проходят на очень малом расстоянии друг от друга. Шлейф дыма от первого корабля вытянулся в направлении на запад, а от второго – на северо-запад. Определите модуль скорости ветра.

1 узел =1 морская миля в час, 1 морская миля = 1852 м. Ответ выразите в км/ч, округлив до целого. (83км/ч)

Темы исследовательских работ для учащихся 5 классов по физике