Внеклассная работа

Всероссийская олимпиада школьников

По физике

Школьный этап

2015 -2016 учебный год

7 класс

1.Предложите способ определения диаметра человеческого волоса, имея в распоряжении карандаш и линейку.

2.  Капля масла растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см². Считая, что толщина слоя равна диаметру молекулы масла, определите этот диаметр. Капля имела объем 0,003 мм³.

2. 3.  Бегемот бегает  со скоростью 36 км/ч вдоль стенок  квадратного загона, описывая квадрат на постоянном расстоянии от прямолинейных участков загона. Вид сверху дан на рисунке. За 4 мин он полностью "обходит" загон  6 раз. Найти расстояние между бегемотом и стенкой загона. Длина каждой стенки  40 м. 

4. В пасмурный день за окном автомобиля экспериментатор на палке укрепил термометр. Затем автомобиль тронулся и быстро набрал большую скорость. Через несколько минут экспериментатор посмотрел на термометр, который он все это время держал за окном. В какую сторону изменились показания термометра? Ответ поясните.

7 класс. Ответы.

Каждая задача оценивается в 10 баллов (максимальное количество баллов 40).

№2    0,0000001 мм;

Всероссийская олимпиада школьников

по физике

Школьный этап

2015 -2016 учебный год

8 класс

1.Сплав состоит из олова массой 2,92 кг и свинца массой 1,13 кг. Какова плотность сплава, если считать, что объем сплава равен сумме объемов его составных частей? Недостающие данные взять из справочника.

2.Автоколонна длиной 200 м и встречный автомобиль имеют равные скорости. С какой скоростью движется автомобиль, если пассажир в нем отметил, что мимо колонны автомобиль двигался 10 с?

3. При помощи подвижного блока равномерно поднимают груз на высоту 5 м, прилагая к концу веревки силу 120 Н. Масса груза 20 кг, а масса самого блока 2 кг. Определить затраченную и полезную работу, КПД установки.

4. Подъемная сила воздушного шара, наполненного водородом, равна 105 Н. Водород заменили гелием.  Какой станет подъемная сила? Масса оболочки и корзины  равна 3000 кг. Плотности: водорода 0,089 кг/м3; гелия 0,1785 кг/м3; воздуха 1,293 кг/м3.

8 класс. Ответы.

Каждая задача оценивается в 10 баллов.

№1    8011 кг/м³;

№ 2 10 м/с;

№ 3  Путь, проходимый концом веревки: S2= 2S1,

Определим полезную работу:  А=  mгр.gh,

определим затраченную работу:  А = F S2,

КПД:  ή =  100%,        ή = 83%.

 № 4

Всероссийская олимпиада школьников

По физике

Школьный этап

2015 -2016 учебный год

9 класс

1.Пешеход 3 часа шел со скоростью 2 км/ч, а 1 час – со скоростью 6 км/ч. Найти среднюю скорость движения пешехода.

2.Найдите сопротивление двух проводников, если их последовательное соединение имеет сопротивление 16 Ом, а при их параллельном соединении получаем сопротивление 3 Ом.

3. В левый  сосуд налито в два раза больше воды, чем в правый (см. рис.). Сосуды закрыты одинаковыми поршнями, плотно прилегающими к стенкам и поверхности воды, и подвешены за эти поршни к плечам рычага. Трение между поршнями и стенками отсутствует. Система находится в равновесии, а поршни - на одном уровне. В стенках сосудов на одном уровне проделывают маленькие отверстия и соединяют сосуды легкой тонкой трубкой. Объясните, в какую сторону потечет вода по трубке?

4. Сосуд наполнен до краев водой массой M = 20 кг с температурой  t1 = 10 °C. В него аккуратно опускают кусок льда массой m = 2,1 кг, имеющий температуру t0 = 0 °C. Какая температура установится в сосуде? Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда λ= 330 кДж/кг. Тепловыми потерями пренебречь.

5. Наблюдатель ростом 1,8 м   идёт к уличному фонарю со скоростью 0,8 м/с. В некоторый момент времени длина его тени   равна 1,5 м, а через 3 с она стала 1 метр. На какой высоте над тротуаром  подвешен фонарь?

Всероссийская олимпиада школьников

по физике

Школьный этап

2014 -2015 учебный год

                                                                               10 класс

1.Камень, свободно падающий без начальной скорости, пролетел за последнюю секунду 10 метров. С какой высоты падал камень и чему равно время полета?

2. Найдите сопротивление R между точками А и В показанной на рисунке цепи. Сопротивление каждого из резисторов R0.

3. В морозильной камере, потребляющей из сети мощность 100 Вт, находится 20 кг воды при температуре 0°C. За 1 час вся вода замерзла. Какое количество теплоты за это время выделилось в окружающую среду? Теплота плавления льда 330 кДж/кг.

4. Какую работу совершает двигатель автомобиля массой 1,3 т при разгоне с места на первых 75 м пути, если это расстояние автомобиль проходит за 10с, а сила сопротивления движению равна 650 Н?

5. Почему пар обжигает сильнее воды той же температуры?

10 класс

№1    11,25 м, 1,5с;

№ 2. Симметрия цепи позволяет «разрубить» узел в центре (см. рисунок), не меняя сопротивления цепи. Ответ: R=0,8R0

№ 3.Согласно уравнению теплового баланса, в окружающую среду в виде тепла выделится энергия, полученная морозильной камерой от сети,(4 балла)

 а также теплота, выделившаяся при замерзании воды: Q = Pморt + λmводы.(4 балла)

Ответ: В окружающую среду выделилось 6,96 МДж. (2 балла)

№4    195 кДж

Всероссийская олимпиада школьников

по физике

Школьный этап

2015 – 2016 учебный год

11 класс

1. Известно, что если температура на улице равна - 20 °С, то в комнате температура равна  + 20°С, а если на улице температура равна  - 40 °С, то в комнате устанавливается температура + 10 °С. Найдите  температуру Т  батареи, отапливающей комнату. Считать, что передаваемая в единицу времени теплота пропорциональна разности температур.

2.В баллон емкостью 110 л помещено 0,8 кг водорода и 1,6 кг кислорода. Определите давление смеси газов, если температура окружающей среды 27ºС.

3.С какой минимальной скоростью должна лететь свинцовая  дробинка, чтобы при ударе о препятствие расплавиться? Считать, что 75% кинетической энергии дробинки при ударе превращается в ее внутреннюю энергию, а температура дробинки до удара была 147ºС. Недостающие данные взять из справочника.

4.Протон в магнитном поле индукцией 10 мТл описал окружность радиусом 8 см. Найти скорость протона.

5. К источнику постоянного напряжения 200 В подключена схема из четырех резисторов, как показано на рисунке. На двух резисторах выделяется мощность 50 Вт, на других двух - 100 Вт. Как изменятся эти мощности, если замкнуть ключ К?

11 класс. Ответы.

№1.Введем обозначения: Т у1, Ту2 и Тк1 Тк2 - температуры на улице и в комнате в первом и втором случаях. Тепловая мощность, рассеиваемая батареей в комнате, равна к1(Т— Тк), где к1 — некоторый коэффициент. Тепловая мощность, рассеиваемая из комнаты на улицу, будет         к2(Тк —  Ту); здесь к2 — некоторый другой коэффициент. В условиях теплового равновесия рассеиваемая батареей мощность равна мощности, рассеиваемой из комнаты на улицу. В результате можно написать: к1(Т— Тк1) = к2(Тк1-Ту1).

и аналогично во втором случае: к1(Т-Тк2) = к2(Тк2-Ту2).

Поделив одно уравнение на другое, находим

(Т - Тк1)/(Т - Тк2) = (Тк1 - Ту1)/(Тк2 - Ту2).

Отсюда определяем Т:   Т =( Тк2Tу1 - Тк1 Ту2)/( Тк2 + Ту1 - Ту2 – T к1) = 60°С.

 №2    10200 кПа;

 №3    366 м/с;

 №4    80 км/с

№ 5. Поскольку до замыкания ключа сила тока через все резисторы одинакова, сопротивления резисторов, на которых выделяется одинаковая мощность, равны. (1 балл)

Мощности, выделяющиеся на резисторах: P1 = I2R1, P2 = I2R2     (1 балл)

Напряжения на них: U1 = IR1, U2 = IR2           (1 балл)

При этом суммарное напряжение равно U: U = U1+U2      (1 балл)

Отсюда ток I = (I2R1+I2R2)/(IR1+IR2) = (P1+P2)/U = 0.75 А     (1 балл)

Сопротивления резисторов R1 = P1/I2 = P1U2/(P1+P2)2 ≈ 178 Ом, R2 = P2U2/(P1+P2)2 ≈ 89 Ом  (1 балл)

После замыкания ключа напряжения на всех резисторах одинаковы и равны U/2.   (1 балл)

Выделяющиеся мощности:

P1' = (U/2)2/R1 = (P1+P2)2/4P1 = 56.25 Вт, P2' = (P1+P2)2/4P2 = 112.5 Вт    (2 балл)

Ответ: 56.25 Вт и 112.5 Вт  (1 балл)