Всероссийская олимпиада школьников по физике (2016 - 2017 уч.г.)
Школьный этап, 11 класс
Решения
Задача 1.
Тело брошено под углом ɑ к горизонту со скоростью Jо, причём максимальная дальность полёта равна максимальной высоте подъёма. Найти угол ɑ, если сопротивлением воздуха можно пренебречь.
(10 баллов)
Возможное решение | |
Запишем уравнение движения тела на ось ОХ и ОУ: Sмакс= х = | |
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов: ОХ: Sмакс= х = ОУ:
Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному ответу:
|
1
1
1
1
2
1
2
1 |
(1); 
(2), где t – время полета тела вдоль оси ОХ. Решая совместно уравнения (1) и(2) получим 
, Þ 
. Нmax можно найти по формуле 
. По условию задачи 
Sмакс Þ; 
; Þ 
Þ 
; 
.
Задача 2.
Вертикальный цилиндрический сосуд содержит под тяжелым поршнем массой М некоторое количество гелия. Какое количество тепла Q необходимо сообщить газу, чтобы его объем увеличился вдвое? Как изменится результат, если под поршнем будет находиться водород? Потерями тепла и внешним давлением пренебречь.
(10 баллов)
Возможное решение | |
Процесс расширения газа происходит при постоянном давлении, поэтому Q = ucрDТ, где u - количество молей газа, cр – теплоемкость газа при постоянном давлении. cр = cv + R, где cv – теплоемкость газа при постоянном объеме. Для гелия (одноатомный газ) cv = | |
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов: Q = ucрDТ для гелия cv = для водорода (двух атомный газ) cv = р = уравнение состояния рV = uRT Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу: Q = Для гелия Q1 = для водорода Q2 =
|
1
1
1
1
1
1
2
1
1 |
, cр =
; для водорода (двух атомный газ) cv =
. Газ находится при постоянном давлении р = 
(S – площадь сечения сосуда) и подчиняется уравнению состояния рV = uRT. Таким образом , Q = ucрDТ = 
. Для гелия Q1 = 
, для водорода Q2 = 
Задача 3.
Имеется источник тока с внутренним сопротивлением r = 20 Ом. Какое внешнее сопротивление нужно подключить к источнику, чтобы мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, отличалась от максимально возможной мощности на 25 %?
(10 баллов)
Возможное решение | |
Тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе, имеющем сопротивление R, определяется законом Джоуля – Ленца P=UI , где I – сила тока в цепи, а U – напряжение на резисторе. Сила тока определяется законом Ома для полной цепи | |
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов (законы Ома для участка цепи и полной цепи, закон Джоуля-Ленца):
U = IR P = Мощность максимальна при условии R = r Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу:
P = 0,75 Pmax
Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины R1= 6,7 Ом; R 2=60 Ом. |
1
1
1
1
1
1
1
1
2 |
, а напряжение на резисторе – законом Ома для участка цепи U = IR Þ Мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении P = I2R = 
Она будет максимальной при условии R = r Þ 
По условию задачи мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, отличалась от максимально возможной мощности на 25 % Þ P = 0,75 Pmax Þ 
Подставляя в полученную формулу числовые данные, находим 
Получили квадратное уравнение корнями которого являются: R1= 6,7 Ом; R 2= 60 Ом.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
