Всероссийская олимпиада школьников 2017 - 2018

Школьный этап

ФИЗИКА

8 класс

Продолжительность – 45 минут

Задание 1 (5 баллов)

На весах уравновешены два одинаковых кварцевых стакана. Сохранится ли равновесие весов, если один стакан наполнить кипятком, а другой – холодной водой?

Задание 2 (9 баллов)

Разведывательному кораблю (разведчику), двигавшемуся в составе эскадры, было дано задание – обследовать район моря на 90 миль в направлении движения эскадры. Скорость эскадры составляла 45 миль в час, а скорость разведчика – 100 миль в час. Определите, через какой промежуток времени разведчик возвратится к эскадре.

Задание 3 (10 баллов)

Цинковый шар весит 3,6 H, а при погружении в воду – 2,8 Н. Сплошной ли этот шар? Если нет, то каков объем имеющейся полости?

Задание 4 (15 баллов)

Пожарный катит бочку на продовольственный склад. Для этого он медленно тянет за перекинутую через бочку веревку с силой F = 300 H. При этом веревка параллельна склону, который составляет угол с горизонтом. Найдите массу m бочки. Ускорение свободного падения g = 10 Н/кг.

Всероссийская олимпиада для школьников 2017 - 2018 год

Физика

Школьный этап

8 класс

Ключи, критерии проверки

Всего 39 баллов.

Задание 1. (5 баллов)

На весах уравновешены два одинаковых кварцевых стакана. Сохранится ли равновесие весов, если один стакан наполнить кипятком, а другой – холодной водой?

Решение:

Равновесие нарушится  – опустится чашка, на которой стоит стакан с холодной водой, имеющей большую плотность, чем кипяток.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Ответ: опустится чашка, на которой стоит стакан с холодной водой


Критерии

Баллы

Получен правильный ответ на вопрос

2 б

Указан аргумент, почему опустится чашка, на которой стоит стакан с холодной водой: холодная вода имеет большую плотность, чем кипяток

3 б

Мах балл

5 б



Задание 2. (9 баллов) 

Разведывательному кораблю (разведчику), двигавшемуся в составе эскадры, было дано задание – обследовать район моря на 90 миль в направлении движения эскадры. Скорость эскадры составляла 45 миль в час, а скорость разведчика – 100 миль в час. Определите, через какой промежуток времени разведчик возвратится к эскадре.

Решение 1:

Ответ: 1,24 ч.

Решение 2: х - расстояние, пройденное эскадрой до места встречи от точки С.

Ответ: 1,24 ч.

Задача 3. (10 баллов)

Условие: Цинковый шар весит 3,6 H, а при погружении в воду – 2,8 Н. Сплошной ли этот шар? Если нет, то каков объем имеющейся полости?

Ответ: 30 см3 – объем полости

Задача 4. (15 баллов)

Пожарный катит бочку на продовольственный склад. Для этого он медленно тянет за перекинутую через бочку веревку с силой F=300 H. При этом веревка параллельна склону, который составляет угол с горизонтом. Найдите массу m бочки. Ускорение свободного падения g= 10 Н/кг.

Решение:

Поскольку бочку катят медленно, момент силы тяжести относительно точки касания бочки со склоном уравновешивается моментом силы F. Плечо силы F равно 2R, а плечо силы тяжести равно R/2, так как катет, лежащий против угла 30°, вдвое меньше гипотенузы. Следовательно, М1 = М2, М1 = 2RF;
, откуда .

Ответ: масса бочки 120 кг

Всероссийская олимпиада школьников 2017-2018

Школьный этап

ФИЗИКА

9 класс

Продолжительность – 60 минут

Задача 1. (10 б.)

Старшеклассник Вася поехал на мопеде за 

мороженым в киоск, который находится на расстоянии 1,1 км от его дома на противоположной стороне той же 

улицы. График зависимости скорости его мопеда от времени показан на рисунке. Однако оказалось, что в бензобаке мало бензина.

Сколько метров Вася шёл пешком до киоска после того, как бензин кончился и

мопед остановился?

Задача 2. (10 б.)

Для противостояния нашей "тридцатьчетверке" немецкие войска выдвинули на передовые позиции новый танк "Тигр". Его броня способна была выдержать попадание снаряда Т-34. Поэтому, на начальных этапах, приходилось взрывать его вручную. Для этого бойцы подползали к "Тигру" и бросали связку гранат под гусеницу или в моторный отсек. Определите среднюю скорость передвижения бойца ползком, если первую четверть пути от танка он прополз со скоростью 0,25 м/с, а оставшуюся часть пути преодолел в два раза быстрее.

Задача 3. (10 б.)

Электроплитка с двумя одинаковыми спиралями позволяет получить три степени нагрева в зависимости от порядка и характера включения спиралей. Начертите схемы включения. Сравните количества теплоты, полученные от плитки за одно и то же время.

Задача 4. (10 б.)


В стоящий на столе калориметр налита вода комнатной температуры to. С большой высоты h в калориметр падают одинаковые капли воды той же температуры to (рис). На уровне поверхности воды в калориметре имеется небольшое отверстие, через которое вытекает лишняя вода. Какая температура установится в калориметре спустя длительное время после начала падения капель? Удельная теплоемкость воды равна c, ускорение свободного падения капель равно g. Теплоемкостью калориметра, отдачей тепла от его стенок и испарением воды можно пренебречь.



Всероссийская олимпиада школьников 2017-2018

Школьный этап ФИЗИКА

9 класс

Всего 40 баллов

Критерии проверки

Задача 1. (10 б.)

Старшеклассник Вася поехал на мопеде за 

мороженым в киоск, который находится на расстоянии 1,1 км от его дома на противоположной стороне той же 

улицы. График зависимости скорости его мопеда от времени показан на рисунке. Однако оказалось, что в бензобаке мало бензина.

Сколько метров Вася шёл пешком до киоска после того, как бензин кончился и

мопед остановился?

Решение.  Так как скорость мопеда меняет знак, значит в процессе движения мопед менял направление движения – разворачивался. Расстояние, пройденное мопедом до разворота (площадь под графиком) – 2400 м, после разворота – 1200 м. Значит, Вася не доехал до киоска 100 м.

Критерии

Нахождение пройденного пути на первом этапе (любым способом) - 3 балла

Нахождение пройденного пути на втором этапе (любым способом) - 3 балла

Нахождение общего перемещения – 3 блока

Получен конечный результат –  1 балл

Задача 2. (10 б.)

Для противостояния нашей "тридцатьчетверке" немецкие войска выдвинули на передовые позиции новый танк "Тигр". Его броня способна была выдержать попадание снаряда Т-34. Поэтому, на начальных этапах, приходилось взрывать его вручную. Для этого бойцы подползали к "Тигру" и бросали связку гранат под гусеницу или в моторный отсек. Определите среднюю скорость передвижения бойца ползком, если первую четверть пути от танка он прополз со скоростью 0,25 м/с, а оставшуюся часть пути преодолел в два раза быстрее.

Решение:

По определению средней скорости имеем:

Ответ: 0,4 м/с.

Критерии

Баллы

По определению средней скорости имеем:

м/с скорость передвижения бойца на второй части пути

время передвижения на первой части пути

время передвижения на второй части пути

- время, затраченное на весь путь

- средняя скорость (в общем виде)

м/с

Мах балл

10 б


Задача 3. (10 б.)

Электроплитка с двумя одинаковыми спиралями позволяет получить три степени нагрева в зависимости от порядка и характера включения спиралей. Начертите схемы включения. Сравните количества теплоты, полученные от плитки за одно и то же время.

Решение. 

Спирали можно комбинировать следующим образом:

Количество теплоты, полученное от плитки :

для схемы а) ,  для схемы б)  , для схемы в)  .  Таким образом:  .

Критерии

Начерчены электрические схемы  – 3 балла

Записаны  формулы  1) – 1балл

       2) при последовательном соединении – 2 балла

       3) при параллельном соединении – 2 балла

Получено соотношение для сравнения количества теплоты  -  2 балла

Задача 4. (10 б.)


В стоящий на столе калориметр налита вода комнатной температуры to. С большой высоты h в калориметр падают одинаковые капли воды той же температуры to (рис). На уровне поверхности воды в калориметре имеется небольшое отверстие, через которое вытекает лишняя вода. Какая температура установится в калориметре спустя длительное время после начала падения капель? Удельная теплоемкость воды равна c, ускорение свободного падения капель равно g. Теплоемкостью калориметра, отдачей тепла от его стенок и испарением воды можно пренебречь.

Решение:

При падении капли массой m в калориметр сила тяжести совершает работу A=mgh, которая превращается в теплоту. Эта теплота идет на нагревание капли: mgh=cmДt, ∆t - изменение температуры капли. Ясно, что по прошествии большого времени, когда весь начальный запас воды с температурой t0 вытечет из калориметра, в нем установится температура , и в дальнейшем она меняться не будет.

Критерии

Баллы

1. Сила тяжести совершает работу A=mgh

2. Закон сохранения энергии A=Q

3. Q= cmДt

4. mgh=cmДt

5.

6. из уравнения 4

7.

Мах балл

10 б



Всероссийская олимпиада школьников

2017- 2018 год

Физика

Школьный этап

10 класс

Время работы – 60 минут

Задание 1 (10 баллов)

Тела падают вследствие притяжения Земли. В чём неточность этого выражения?

Задание 2 (10 баллов)

Шар лежит в лунке, глубина которой в два раза меньше радиуса шара. При каких углах б шарик будет выпадать из лунки?

Задание 3 (10 баллов)

       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.

Задание 4 (10 баллов)

Одни и те же элементы соединены в электрическую цепь сначала по  схеме 1, а затем по схеме 2. Сопротивление резистора равно R, сопротивление амперметра R/100, сопротивление вольтметра 9R. В первой схеме показания амперметра равны I1. Каковы его показания во второй схеме. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь.

Всероссийская олимпиада для школьников 2017- 2018 год

Физика

Школьный этап

10 класс

Критерии, решения.

Всего 40 баллов

Задание 1. (10 баллов)

Тела падают вследствие притяжения Земли. В чём неточность этого выражения?

Решение:

В природе нет тел, только действующих или только испытывающих действие, а есть равноправные взаимодействующие тела (третий закон Ньютона). Следовательно, нужно сказать: тело и Земля взаимно притягивают друг друга, но вследствие огромной массы Земли по сравнению с массой тела мы не обнаруживаем её движения по направлению к телу.


Критерий

Баллы

Указан третий закон Ньютона (равноправные взаимодействующие тела).

2

Правильно сформулировано выражение:

- тело и Земля взаимно притягивают друг друга.

4

Правильно обосновано выражение:

- вследствие огромной массы Земли по сравнению с массой тела мы не обнаруживаем её движения по направлению к телу.

4


Задание 2. (10 баллов)

Шар лежит в лунке, глубина которой в два раза меньше радиуса шара. При каких углах б шарик будет выпадать из лунки?

Решение: 1)  Шарик начнет выпадать из лунки вправо, когда его центр масс (.)В,  будет находиться на одной вертикали с точкой опоры (.)С.

2) По условию, АВ=ЅВС. Значит, в=300.
3)  Условие выпадение шарика , отсюда

Критерии

Балл

1) Нарисован рисунок с указание (.)В и (.)С

2

2) Сформулировано условия при котором начинается выпадение шара.

4

3) Рассчитана величина угла в

2

4) Указано значение угла , при котором выполняется условие.

2

Мах балл

10


Задание 3. (10 баллов)

Согласно уравнению теплового баланса, в окружающую среду в виде тепла выделится энергия, полученная морозильной камерой от сети,

а также теплота, выделившаяся при замерзании воды: Q = Pморt + лmводы.

Ответ: В окружающую среду выделилось 6,96 МДж.

Критерии

Балл

1) Рассчитана энергия, полученная морозильной камерой от сети

4

2) Рассчитана теплота, выделившаяся при замерзании воды

4

3) Рассчитано количество теплоты, которое за это время выделилось в окружающую среду. Получен правильный ответ.

2

Мах балл

10


Задание 4. (10 баллов)

Одни и те же элементы соединены в электрическую цепь сначала по  схеме 1, а затем по схеме 2. Сопротивление резистора равно R, сопротивление амперметра R/100, сопротивление вольтметра 9R. В первой схеме показания амперметра равны I1. Каковы его показания во второй схеме. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь.

Решение (MAX балл 10):

I1=  =>  U=I1R1 =I1(RA + )

Iоб = =

Iоб= I2+Iv

Iv=

I2=

I2=

Всероссийская олимпиада школьников 2017-2018

Физика

Школьный этап

11 класс

Время работы – 60 минут

Задание 1 (10 баллов)

Шарик, пущенный вверх по наклонной плоскости, проходит последовательно два равных отрезка длиной l каждый и продолжает двигаться дальше. Первый отрезок  шарик прошел  за t секунд, второй за 3t секунд. Найти скорость v шарика в конце первого отрезка пути.

Задание 2 (10 баллов)

Плавающий на поверхности ртути куб погружен в нее на четверть своего объема. Какая часть объема куба будет погружена в ртуть, если на ртуть налить слой воды, полностью закрывающий куб? Плотность ртути 13600 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3.



Задание 3 (10 баллов)

На графике показан круговой процесс с н=4 молями идеального газа. На участке 3 - 4 газу сообщается количество тепла Q = 2200Дж. Температуры в первом и втором состояниях равны T1 = 373К

T2 = 423К. Найти работу, которую газ совершает за цикл.





Задание 4 (10 баллов)

Источник постоянного тока с ЭДС ɛ и внутренним сопротивлением r=0,6Ом подсоединен к параллельно соединенным резисторам R1 = 4Ом, R2 = 6Ом и конденсатору. Определите ЭДС ɛ источника, если энергия электрического поля конденсатора равна W = 25мкДж, а его ёмкость С = 2мкФ.






Всероссийская олимпиада для школьников 2017- 2018 год

Физика

Школьный этап

11 класс

Ключи

Максимальный балл по всем заданиям – 40 баллов.

Задание 1. (10 баллов) Шарик, пущенный вверх по наклонной плоскости, проходит последовательно два равных отрезка длиной l каждый и продолжает двигаться дальше. Первый отрезок  шарик прошел  за t секунд, второй за 3t секунд. Найти скорость v шарика в конце первого отрезка пути.

Решение:

(1)

2(2)

(3)

Совместное решение уравнений 1-3 дает ответ: v =.

2 балла – формула пути за 1-й отрезок времени

2 балла – формула пути за все время

2 балла – записана формула скорости

4 балла – вывод конечной формулы

Задание 2. (10 баллов) Плавающий на поверхности ртути куб погружен в нее на четверть своего объема. Какая часть объема куба будет погружена в ртуть, если на ртуть налить слой воды, полностью закрывающий куб? Плотность ртути 13600 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3.

Возможное решение

Критерии оценивания

Выполнен чертеж……………………… 2 балла

Запись условия плавания куба в ртути… 2 балла

Запись условия плавания куба в ртути и воде  3 балла

Решение уравнений и расчеты  3 балла


Задание 3. (10 баллов)

На графике показан круговой процесс с н=4 молями идеального газа. На участке 3-4 газу сообщается количество тепла Q=2200Дж. Температуры в первом и втором состояниях равны T1=373К T2=423К. Найти работу, которую газ совершает за цикл.



Решение:

Работа газа за цикл . Процесс 1-2 изохорный V=const, ДV=0, A12=0. Процесс 3-4 изотермический =>  ДТ=0, Т3=Т4, ДU=0, A34=Q=2200 Дж. Процесс 2-3 изобарный А23=p∆V23 

из уравнения Менделеева: .

5. Процесс 4-1изобарный А41=p ∆V41 

из уравнения Менделеева: .

6. ; т. к. Т3=Т4

7. .

Ответ: 538 Дж.

Критерии

Балл


1) Записана формула работы газа за цикл

1

2) Записано значение работы в изохорном процессе

1

3) Записано значение работы в изотермическом процессе

1

4) Записано значение работы в изобарном процессе, с применением уравнения Менделеева

2

5) Выведена конечная формула расчета работы за цикл

3

6) Рассчитано значение работы за цикл

2

Мах балл

10

Задание 4. (10 баллов)

Источник постоянного тока с ЭДС ɛ и внутренним сопротивлением r=0,6Ом подсоединен к параллельно соединенным резисторам  R1=4 Ом, R2= 6 Ом и конденсатору. Определите ЭДС ɛ источника, если энергия электрического поля конденсатора равна W =25 мкДж, а его ёмкость С=2мкФ.



Решение:

Конденсатор заряжен. Поэтому ток через него не течет. Сопротивление равно . Согласно закону Ома сила тока в цепи равна . Т. к. конденсатор подключен параллельно с резисторами, то напряжение на конденсаторе:

.

Зная энергию электрического поля конденсатора

, получаем ;

Вычислим  ɛ =6,25 В.

Ответ: 6,25 В.

Критерии

1) Записана формула для расчета общего сопротивления цепи.

1

2) Записана формула закона Ома для полной цепи.

1

3) Записана формула для расчета напряжения на конденсаторе.

2

4) Записана формула энергии конденсатора.

2

5) Выведена формула для расчета ЭДС.

2

6) Получено значение ЭДС.

2