Задания для школьной олимпиаде по физике для 7-9 классов

Школьная олимпиада по физике

Дата проведения:
Время, отведенное на олимпиаду:
2,5 часа (150 мин.)

Указания к проверке и оценке работ.
Каждая задача оценивается по 10-бальной системе. За верное решение от 6 до 10 баллов. Баллы (от 1 до 4) снижаются за отсутствие чертежа, недочеты и другие замечания. За неверно решенную задачу допустимо выставить от 0 до 5 баллов, в зависимости от наличия в решении значимых элементов и суждений.
Инструкция по проверке олимпиадного задания.
Качество решения
Начисляемые баллы

Правильное решение задачи
получен верный ответ в общем виде и правильный числовой ответ с указанием его единицы, при наличии исходных уравнений в “общем” виде (в “буквенных” обозначениях)

отсутствует числовой ответ, или допущена арифметическая ошибка при его получении, или неверно обозначены единицы полученной величины

задача решена по действиям, без получения общей формулы вычисляемой величины

записаны все необходимые уравнения в общем виде, и из них можно получить правильный ответ (ученик не успел решить задачу до конца или не справился с математическими трудностями)

Записаны отдельные уравнения в общем виде

Допущены грубые ошибки и исходные уравнения







10





8



5-7






до 5

до 3


0б


Школьная олимпиада по физике (8 класс)

этап, 2015- 2016 учебный год

Статуэтка победителя олимпиады по физике отлита из золота и алюминия – голова сделана из золота (плотность – 19,3 г / см 3), её объем составляет 2/3 общего объема статуэтки, остальное – из алюминия (плотность– 2,7 г / см 3). Утонет ли статуэтка в озере из жидкой ртути (плотность – 13,6 г / см 3)?
Автомобиль ехал из города М в город Д по прямой дороге, половину пути со скоростью 40 км/ч, а вторую половину – со скоростью 60 км/ч. Найдите его среднюю скорость за все время путешествия.
На прокатном стане прокатывают стальные листы размером 6 Ч 15 м. Масса каждого листа 355,5 кг. Какова толщина стального листа? (Плотность стали 7800 кг/м3).
Вес куска стекла в воде 1,5 Н. Определите его массу. Плотность стекла 2 500 кг/м3.
Зачем утюги, самовары, кастрюли снабжают деревянными или пластмассовыми ручками?

























Ответы и решения (8 класс)


Задача 1.
Решение:
Посчитаем среднюю плотность статуэтки и сравним ее с плотностью ртути:
19,3 *2/3 + 2.7 * 1/3 = 13, 77 г / см 3 - это больше плотности ртути.
Ответ: статуэтка утонет.
Задача 2.
Решение:
13 QUOTE 1415 = 48 км/ч.
Ответ:13 QUOTE 1415 = 48 км/ч.
Задача 3.
Решение:
V = 13 QUOTE 1415
V = abc, отсюда с13 QUOTE 1415 = 0,5 мм.
Ответ: V = 0,5 мм.

Задача 4.
Решение:
Fарх = Р1 - Р2 , где: Р1-вес в воздухе, Р2- вес стекла в воде.
Fарх =
·вgV; V = mc/
·c, тогда
mc = Р2 / g(1-
·в/
·c)
Ответ: mc=250 г.
Задача 5.
Явление теплопроводности – это





Школьная олимпиада по физике (9 класс)

1 этап, 2015- 2016 учебный год


Кусок металла в воздухе весит P = 7,8 Н, в воде P1 = 6,8 Н, в жидкости А P2 = 7,0 Н, в жидкости В P3 = 7,1 Н. Определите плотности жидкостей А и В. Считайте g = 10 Н/кг.
На нагревание воды от 10 до 800С затрачено 0,6кг дров, удельная теплота сгорания которых 1,0 · 107 Дж/кг. Определите массу нагреваемой воды, если КПД нагревателя 30%. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг·0 С.
Равна ли сила атмосферного давления, действующая на пол, весу воздуха в комнате?
Начертите схемы возможных соединений из четырёх одинаковых резисторов, каждый из которых имеет сопротивление R. Определите сопротивление полученных соединений
Предложите способ определения площади поперечного сечения проволоки, имея в наличии моток тонкой проволоки, карандаш и тетрадь в клетку.
























Ответы и решения (9 класс)

Задача 1.
FA1 = P- P1 FA2 = P- P2 FA3 = P- P3
FA1 = 7,8Н – 6,8Н = 1Н FA2 = 7,8Н – 7,0Н = 0,8Н FA3 = 7,8Н - 7,1Н
FA =
·ж g vт
·А = FA2/ vт g FA3 = 0,7Н
vт = FA/
·ж g
·А = 800 кг/м3
·В = FA3/ vт g
vт = 0,0001м3

·В = 700кг/м3
Ответ:
·А = 800 кг/м3,
·В = 700кг/м3

Задача 2.
Дано:
t1=100C
t2 =800С
m1 = 0,6кг
q = 1,0 · 107 Дж/кг
C = 4200 Дж/кг·0 С
КПД = 30% = 0,3


Решение:
При сгорании дров выделяется энергия: Q1 = q · m1
На нагревание воды выделится энергия: Q2 = Q1 · КПД =
q · m1 · КПД
3. На нагревание воды необходимо количество теплоты:
Q3 = C m2 (t2 - t1)
4. Q2 = Q3

m2 = q · m1 · КПД / C (t2 - t1)

m2 = 6кг

m2 - ?


Ответ: 6кг

Задача 3.
Вес воздуха: P = g
·V = g
· S h = 10 Н/кг ·1,29кг/м3 S h, где S – площадь пола, а h – высота комнаты в метрах.
Сила атмосферного давления: F = pатм. · S = 1,0 ·105 Па · S.
Так как высота комнаты h = 3-5м, то F> P
Ответ: F>P







Задача 5.
Нужно намотать проволоку на карандаш как можно плотнее (сделать больше число витков).
Измерить длину ряда и разделить на число витков, таким образом получим диаметр проволоки. В качестве «мерной единицы» следует воспользоваться клетками в тетради (длина клетки =0,5 см).
Определить примерный диаметр проволоки по формуле S=
·d2/4.




Школьная олимпиада по физике (10 класс)

1 этап, 2012- 2013 учебный год

1. Математический маятник длиной l = 0,05 м совершает колебания, частота которых такая же, как и у колебаний, совершаемых шариком на пружине, с коэффициентом жесткости k = 30 Н/м. Определите массу подвешенного шарика.
2. Какой массы камень нужно положить на плоскую льдину толщиной 30 см, чтобы он вместе с льдиной полностью погрузился в воду, если площадь льдины 5 м2 . плотность камня 2 500 кг/м3 .
3. Эскалатор метро поднимает стоячего человека за 3 минуты. По неработающему эскалатору метро человек взбегает за 1 минуту. Какое время понадобится человеку для того, чтобы подняться по поднимающемуся эскалатору бегом?
4.В электрический кофейник налили воду объёмом 0,8л при температуре 300С и включили нагреватель. Через какое время (в секундах) после включения выкипит вся вода, если мощность нагревателя 1кВт, а КПД нагревателя 80%.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА.
Определите толщину тонкой стеклянной пластинки прямоугольной формы, имея весы с разновесом и линейку. Учтите, что непосредственно измерять толщину пластинки линейкой нецелесообразно, так как это даст неточный результат.



















Ответы и решения (10 класс)

Задача 1
Период колебаний маятника:
T = 2
·
· l/g и T = 2
·
· m/k.
Т.к. левые части равны, то приравниваем правые, избавляемся от корня и решаем уравнение относительно неизвестного:
m=kl/g.
Ответ: 150 г.
Задача 2.
Архимедова сила, действующая на льдинку вместе с камнем. Равна:
Fарх=
·g(V1+V2),
а сила тяжести:
Fтяж=(m1+ m2)g.
Приравнивая силы и зная, что V1 =Sh; V2= m2/g окончательно получаем:
m2= (
·-
·1) Sh / (1-
·/
·2).
Ответ: 250 кг.
Задача 3.
Пусть t1=1мин, t2=3 мин., S – длина эскалатора,тогда:
t1=S/
·1 (1);
t2= S/
·2 (2);
t3=S/(
·1+
·2) (3).
Решая систему уравнений (1), (2) и (3) относительно времени t3, получаем:
t3= t1 t2 /(t1 + t2).
Ответ: 45 с.
Задача 4.
Дано:
V = 0,8л = 0,8 · 10-3м3
t 1 = 300С
t2 = 1000С
С = 4200 Дж/кг0С
L = 2,3 · 106 Дж/кг
Р = 1кВт = 103Вт
КПД = 0,8
t - ?

Решение:
Количество энергии, необходимое для нагревания воды до 1000С и её выкипания:
Q = C m (t2 - t1) + L m
Масса воды
m =
· V
КПД = Ап/ Аз
Ап = Q
Аз = Р t
КПД = Q / Р t
t = C m (t2 - t1) + L m / КПД · Р
t = 2594с = 43мин.



Ответ: 43мин.



Задача 5.

Толщину пластинки h можно рассчитать по формуле h= m/
·S, где m- масса пластинки,
·-плотность стекла, S-площадь пластинки. Массу пластинки определяют с помощью весов, а площадь вычисляют, предварительно измерив длину и ширину пластинки.







































Школьная олимпиада по физике (11 класс)

1 этап, 2015- 2016 учебный год




C вышки бросили мяч в горизонтальном направлении, и он через 2 с упал в воду на расстоянии 30 м от основания вышки. Какова скорость мяча в момент касания воды. Ускорение свободного падения 10 м /с2.
Найдите распределение токов и напряжений электрической цепи (см. рисунок), если напряжение U=48В, а сопротивление резисторов
R1 = R3 = 3 Ом, R2 = 6 Ом, R4 = 5 Ом, R5 = 10 Ом и R6 = 30 Ом.



На зимней дороге при температуре снега – 100С автомобиль в течение 1 мин. буксует, развивая мощность 12 кВт. Сколько снега растает при буксовании автомобиля, если считать, что вся энергия, выделившаяся при буксовании, идёт на нагревание и плавление снега? Удельная теплоёмкость льда (снега) 2100 Дж/кг0С, удельная теплота плавления
3,4 · 105 Дж/кг.
Моль гелия (одноатомный газ) вначале изотермически расширяется – при этом он получает в виде тепла 1620 Дж, затем его охлаждают при неизменном объеме, отняв у него 1000 Дж в виде тепла. После этого его адиабатически сжимают до начального состояния. Найти термодинамический КПД этого цикла.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАДАЧА.
Предложите способ определения коэффициент трения µ дерева по дереву.
Приборы и материалы:1)деревянная линейка;
2)деревянный брусок;
3)измерительная лента или линейка.









Ответы и решения (11 класс)
Задача 1.
Дано:
t=2с
=30м
g=10м/с2
V-?
Анализ и решение:
1. Определяем горизонтальную и вертикальную составляющую скорости мяча в момент касания воды:
Vг= / t ; Vв=
·2gH; Н= =gt2/2.
Конечная скорость мяча - это векторная сумма горизонтальной и вертикальной составляющей, ее определяем по теореме Пифагора:
V=
· Vг2+ Vв2
Ответ: V=25 м/с

Задача 2.
RАВ = RАС + RСД + RДВ
RАС =R1 R2/R1 + R2 = 2 Ом
1/ RДВ = 1/R4 + 1/R5 + 1/R6, откуда RДВ = 3 Ом
R3 = 3 Ом
В итоге RАВ = 8Ом, а I0 = 48В/8Ом = 6А. Этот ток течёт через резистор R3, а токи в других резисторах определяем по закону Ома для участка цепи, предварительно определив напряжения UАС и UДВ:

UАС = I0 RАС = 12В; I1 = UАС/ R1 = 4А; I2 = UАС/ R2 = 2А; UДВ = I0 RДВ = 18В;
I4 = UДВ/ R4 = 3,6А; I5 = UДВ/ R5 = 1,8А; I6 = UДВ/ R6 = 0,6А; I3 = 6А; UСД=18В

Задача 3.
Дано:
t1 = - 100С
t2 = 00С

· t = 1мин. 6с = 66с
Решение:
Согласно закону сохранения энергии:
А = Q1 + Q2
А = P
· t
Q1 = C m (t2 - t1)
Q2 =L m
P
· t = m (C (t2 - t1) + L)
m = P
· t / C (t2 - t1) + L
m = 2,2кг

m - ?
Ответ: 2,2кг


Задача 4.
Решение:
От нагревателя за цикл получено 1620 Дж, холодильнику отдано 1000 Дж, следовательно работа в цикле 620 Дж.
КПД= 620 Дж/1620 Дж =31/81=38%.

Задача 5.
На деревянную линейку ставят деревянный брусок, а затем линейку приподнимают на угол Ј за один конец так, чтобы брусок пришел в движение.
2. Измерительной лентой измеряют и h.
3. Брусок начинает двигаться, когда F> или =Fтр.
F=mg sinЈ; Fтр=µmg cosЈ
mg sinЈ= µmg cosЈ;
µ= sinЈ/ cosЈ =tg Ј или tg Ј = h/ ,
тогда µ= h/ .




























15