ФИЗИКА
Школьный этап
Время работы – 60 минут
Уважаемые участники! Не забывайте указывать номер выполняемого вами задания.
Задание 1. (5 баллов)
За счет какой энергии взмывает вверх наполненный гелием воздушный шарик, вырвавшийся из рук?
Задание 2.(5 баллов)
Почему во время ледохода становится холоднее, а при снегопаде теплее?
Задача 3. (10 баллов)
Алюминиевая проволока диаметром d = 2,5 мм, не слишком гнутая, покрыта льдом. Общий диаметр проволоки со льдом равен D = 3,5 мм. Температура льда и проволоки
t = 0 0С. По проволоке пустили ток силой I = 15 А. За какое время лед растает?
Плотность льда 
. Удельное сопротивление алюминия 
. Удельная теплота плавления льда 
.
Задача 4. (10 баллов)
В цепи сопротивление каждого из резисторов R1, R4, R6 равно 6 Ом, сопротивление резистора R2 равно 9 Ом, резистора R3 – 3 Ом, резистора R5 – 4 Ом. Что будет показывать амперметр, если между точками В и С создать напряжение 6 В ?
(Сопротивлением амперметра пренебречь.)
Всероссийская олимпиада для школьников 2016- 2017 год
ФИЗИКА
Школьный этап
11 класс
Ключи, критерии проверки
Задание 1. (5 баллов)
За счет какой энергии взмывает вверх наполненный гелием воздушный шарик, вырвавшийся из рук?
Ответ: Шар поднимается вверх, а воздух опускается вниз и его потенциальная энергия уменьшается. Следовательно, шарик поднимается вверх за счет уменьшения потенциальной энергии окружающего его воздуха.
Критерии | Баллы |
6. Рассмотрена замкнутая система воздух-шар | 2 б |
7. Потенциальная энергия шарика увеличивается | 1 б |
8. Потенциальная энергия воздуха уменьшается | 2 б |
Мах балл | 5 б |
Задание 2.(5 баллов)
Почему во время ледохода становится холоднее, а при снегопаде теплее?
Ответ: Теплота, необходимая для таяния льда при ледоходе, берется из окружающего воздуха. А при снегообразовании (кристаллизации) теплота выделяется в окружающую среду.
Критерии | Баллы |
3. Указано, что при таянии лед поглощает энергию из окружающей среды | 2 б |
4. Указано, что при кристаллизации теплота выделяется в окружающую среду | 3 б |
Мах балл | 5 б |
Задача 3. (10 баллов)
Алюминиевая проволока диаметром d = 2,5 мм, не слишком гнутая, покрыта льдом. Общий диаметр проволоки со льдом равен D = 3,5 мм. Температура льда и проволоки
t = 0 0С. По проволоке пустили ток силой I = 15 А. За какое время лед растает?
Плотность льда . Удельное сопротивление алюминия . Удельная теплота плавления льда .
Решение:
τ - ? | СИ | При прохождении тока через проволоку в ней выделяется тепло, равное по закону Джоуля – Ленца
Здесь l – длина проволоки, S – площадь ее поперечного сечения. Это количество теплоты расходуется на плавление льда: Масса льда m равна произведению его плотности на объем V:
Приравнивая полученные выражения для количеств теплоты и выражая время, окончательно получаем:
|
d = 2,5 мм D = 3,5 мм t = 0 0С I = 15 А
| 2,5∙10-3 м 3,5∙10-3 м
|
, где 
– искомое время таяния льда, а R – сопротивление проволоки. Это сопротивление, согласно известной формуле, равно
.
.
Содержание критерия | Баллы |
Записан закон Джоуля – Ленца. | 1 |
Записана формула площади поперечного сечения. | 1 |
Записана формула сопротивления проводника. | 1 |
Записана формула количества теплоты идущей на плавление льда. | 2 |
Записана формула для расчета массы льда. | 2 |
Вычислено время. | 3 |
Максимальный балл | 10 |
Задача 4. (10 баллов)
В цепи сопротивление каждого из резисторов R1, R4, R6 равно 6 Ом, сопротивление резистора R2 равно 9 Ом, резистора R3 – 3 Ом, резистора R5 – 4 Ом. Что будет показывать амперметр, если между точками В и С создать напряжение 6 В ?
(Сопротивлением амперметра пренебречь.)
Решение:
I0 - ? | Преобразуем схему:
Из схемы видно: R1 и R4 соединены параллельно: R14 и R2 соединены последовательно: R124 и R5 соединены параллельно:
R1245 и R3 соединены последовательно:
R1-5 и R6 соединены параллельно:
Найдем I0 по закону Ома Ответ: 2 А. | |
U0 = 6 B R1 = R4 = R6 = 6 Ом R2 = 9 Ом R3 = 3 Ом R5 = 4 Ом | ||
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)Содержание критерия | Баллы |
Произведены преобразования схемы. | 3 |
Записана формула и расчет сопротивления R14 | 1 |
Записана формула и расчет сопротивления R124 | 1 |
Записана формула и расчет сопротивления R1245 | 1 |
Записана формула и расчет сопротивления R1-5 | 1 |
Записана формула и расчет сопротивления Rобщ | 1 |
По закону Ома рассчитаны показания амперметра. | 2 |
Максимальный балл | 10 |
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
