Школьная олимпиада по физике 8-10кл

Школьная олимпиада по физике для 8 класса. 2009-2010 учебный год.

1. а) скорость тела 7,2 км/ч. Выразите эту скорость в м/с.

б) сколько времени займёт спуск на парашюте с высоты 2 км при скорости равномерного снижения 5 м/с?   (80 баллов)

2. Может ли равнодействующая двух сил, действующих на тело вдоль одной прямой и равных 2 Н и 10 Н, быть равной а) 5 Н; б) 8 Н; в) 12 Н; 20 Н?   (80 баллов)

3. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить воду массой 2 кг? Начальная температура воды равна 20°С. (с_в = 4200 Дж/кг·°С, с_а = 920 Дж/кг)   (100 баллов)

4. Высота наклонной плоскости равна 1,2 м, а длина 10,8 м. Для подъёма по этой наклонной плоскости груза массой 180 кг потребовалась сила 250 Н. Определите КПД наклонной плоскости.  (100 баллов)

5. Кусок льда объёмом 5 дм³ плавает на поверхности воды. Определите объём подводной  и надводной частей льда. (ρ_в = 1000 кг/м³; ρ_л = 900 кг/м³)   (100 баллов)

Критерии оценивания школьных олимпиадных задач по физике для 8 класса. 2009-2010 уч.год.

1. 80 баллов. Решение: а) 7,2 км/ч = 7,2·1000/3600 м/с 2 м/с; б) t = S/V = 2000 м/5 м/с = 400 с. Критерии: 40 б – решено а) или б); 60 баллов – решено а) и б), но допущена ошибка в вычислениях; 80 б – решено а) и б).

2. 80 баллов. Решение: 2 + 10 = 12Н; 10 – 2 = 8Н. Критерии: 40 б – найден один ответ; 60 б – найдены два ответа; 80 б – найдены два ответа и сделаны рисунки.

3. 100 баллов. Решение: Q = Q_а + Q_в; Q_а = C_аm_а(t – t₀) = 920·0,7·(100 – 20) = 51520 Дж; Q_в = C_вm_в(t – t₀) = 4200·2·(100 – 20) = 672000 Дж; Q = 723520 Дж. Критерии: 50 б – найдено Q_а или Q_в; 80 б – найдено Q_а или Q_в, но с арифметической ошибкой; 100 б – решение верное. До 20 б – на усмотрение проверяющего.

4. 100 баллов. Решение: η = (A_п/A_з)·100% = (mgh/Fl)·100% = (180·9,8·1,2/250·10,8)·100% = 80%. Критерии: 30 б – записана формула КПД; 50 б – записаны формулы и найдены значения полезной и затраченной работ; 80 б – решение верное, но есть ошибка в вычислениях; 100 б – решено верно. До 20 баллов – на усмотрение проверяющего.

5. 100 баллов. Решение: F_а = mg;  gρ_вV_п = gρ_лV;  V_п – объём подводной части, V_н – объём надводной части. V_п = ρ_лV/ρ_в = 900·5·10^-3/1000 = 4,5·10^-3м³ = 4,5 дм³.  V_н = V – V_п = 5 дм³ – 4,5 дм³ = 0,5 дм³. Критерии: 30 б – записаны формулы архимедовой силы и силы тяжести; 50 б – верен общий ход решения, но есть ошибки в расчётах; 80 баллов – есть верное решение и верный ответ; 100 б – верное решение и рисунок. До 20 баллов – на усмотрение проверяющего.

Школьная олимпиада по физике для 9 класса. 2009-2010 учебный год.

1. На поверхности воды плавает деревянный брусок массой 50 г. Чему равна выталкивающая сила, действующая на брусок.  (80 баллов)

2. К тонкому однородному стержню приложены силы F₁ = 20 Н и F₂ = 60 Н. Через какую точку должна проходить ось вращения, чтобы стержень находился в равновесии?  (80 баллов)

3. Кусок свинца массой 1 кг имеет температуру 0°С. Какое количество теплоты надо сообщить, чтобы он расплавился наполовину? (с_св = 140 Дж/кг·°С, λ_св = 2,5·10⁴ Дж/кг, t_пл = 327°С) Теплообменом с окружающей средой пренебречь.  (100 баллов)

4. Уличный фонарь находится на высоте 4 м. Какой длины тень отбрасывает палка высотой 1 м, если её установить вертикально на расстоянии 3 м от основания столба, на котором укреплён фонарь?  (100 баллов)

5. В цепь, состоящую из трёх ламп (см. схему) подано напряжение 90 В. Сила тока в цепи 0,5 А. сопротивление одной из ламп разветвлённого участка равно сопротивлению лампы включённой в неразветвлённую часть цепи, а сопротивление второй лампы разветвлённого участка в четыре раза больше. Найти сопротивление, напряжение и силу тока  каждой лампы.  (100 баллов)

Критерии оценивания школьных олимпиадных задач по физике для 9 класса. 2009-2010 уч.год.

1. 80 баллов. Решение: F_т = F_а; F_т  = mg = 0.05·10 = 0,5 Н. Критерии: 40 б – записаны формулы силы тяжести и архимедовой силы; 60 б – записано условие плавания тела и формулы сил; 70 б – допущена математическая ошибка- неправильно переведена масса; 80 б – получено верное  решение. До 15 баллов на усмотрение проверяющего.

2. 80 баллов. Решение: F₂/F_{1 =} l₁/l₂ ;  60 Н/20 Н = 3 ;  l₁/l₂ = 3 ;  l₁ = 3l₂  ; опора в точке 4. Критерии: 40 б – записано условие равновесия рычага или выполнен верный  рисунок; 70 б – записано условие равновесия рычага и выполнен верно рисунок; 80 б – задача решена верно и указана точка опоры. До 15 баллов на усмотрение проверяющего.

3. 100 баллов. Решение: Q = Q₁ + Q₂ ; Q₁ = Cm(t₂ –  t₁) = 140·1·(327 – 0) = 45780 Дж ; Q₂ = λ·m/2 = 2,5·10⁴·1/2 = 12500 Дж ; Q = 45780 + 12500 = 58280 Дж. Критерии: 50 б – записаны формулы нагревания и плавления для данного случая; 80 б – задача решена полностью, но допущена математическая ошибка; 100 б – задача решена верно. До 20 баллов на усмотрение проверяющего.

4. 100 баллов. Решение: в/с = (а + х)/х ; вх = са + сх ; х = са/(в – с) =1м.     Критерии:  50 б – есть рисунок; 60 б – рисунок и условие подобия треугольников; 80 б – задача решена с ошибкой в расчётах;  100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

5. 100 баллов. Решение: R_общ = U_общ/I_общ = 90 В/0,5 А = 180 Ом; R_2,3 = R₂·R₃/(R₂+R₃) = R₂·4R₂/(R₂ + 4R₂) = 4/5·R₂ ; т.к. R₁ = R₂, то  Rобщ = 4/5·R₂ + R₁ = 4/5·R₂ + R₂ = 180 Ом ; R₂ = 100 Ом; R₁ = 100 Ом; R₃ = 400 Ом; U₁ = I₁R₁ = 0,5·100 50 В; U₂ = U₃ = 90 – 50 = 40 В; I₂ = U₂/R₂ = 40/100 0,4 А; I₃ = 0,5 – 0,4 = 0,1 А. Критерии: 40 б – записаны все нужные формулы; 50 б – рассчитаны сопротивления ламп; 80 б – задача решена с ошибками в расчётах; 100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

Школьная олимпиада по физике для 11 класса. 2009-2010 учебный год.

1. Найдите объём водорода массой 1 кг при температуре 27°С и давлении 100 кПа. (80 баллов)

2. Три тела массами m, 2m и 4m связаны нитями и находятся на гладком горизонтальном столе. К телу массой m приложена сила F. Определить силу натяжения между грузами 2m и 4m.  (80 баллов)

3. Газонокосилка массой m, развивающая мощность N, поднимается в гору со скоростью v. Определите угол наклона горы к горизонту. Силу сопротивления не учитывать.  (100 баллов)

4. На сколько равных частей нужно разделить однородный проводник, имеющий сопротивление 36 Ом, чтобы сопротивление его частей соединённых параллельно, было равно 1 Ом.  (100 баллов)

5. Четыре одинаковых заряда q расположены в одной плоскости в вершинах квадрата со стороной L и удерживаются в равновесии связывающими их не проводящими ток нитями. Сила отталкивания соседних зарядов F₀ = 20·10^-3 Н. Чему равно натяжение каждой из нитей?   (100 баллов)

Критерии оценивания школьных олимпиадных задач по физике для 11 класса. 2009-2010 уч.год.

1. 80 баллов. Решение:   pV = mRT/μ;  V = mRT/pμ ; V= 1·8,31·300/10⁵·2·10^-3 = 12,5 м³. Критерии: 40 б – записано уравнение состояния идеального газа; 60 б – получена формула для вычисления объёма; 70 б – задача решена с ошибками в расчётах или в переводе единиц измерения в СИ; 80 б – задача решена верно. До 10 баллов на усмотрение проверяющего.

2. 80 баллов. Решение:  F – T₁ = ma; T₁ –  T₂ = 2ma ; T₂ = 4ma; решая систему уравнений получаем a = F/7m ; T₂ = 4F/7.  Критерии:40 б – сделан рисунок; 60 б -  составлена система уравнений; 70 б – задача решена с арифметическими ошибками; 80 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

3. 100 баллов. Решение: N = Fv ; F = mgsinα ; sinα = N/mgv. Критерии: 40 б – сделан рисунок; 50 б – записаны формулы мощности и второго закона Ньютона в проекциях на ось Х; 80 б – задача решена с арифметическими ошибками; 100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

4. 100 баллов. Решение: R = nr последовательное соединение, R₀ = r/n параллельное соединение; R/R₀ = n²  ; n = √R/R₀ = √36 = 6. Критерии: 60 б – записаны формулы сопротивлений при  последовательном и параллельном соединении проводников; 80 б – решена задача с арифметическими ошибками; 100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

5. 100 баллов. Решение: На каждый заряд действуют 5 сил. Условие равновесия  для одного заряда – равенство нулю векторной суммы сил, действующих на него: F_д + F₀ + F₀ + T + T = 0 ; F_д = F₀ / 2 – сила действующая на заряд со стороны заряда, лежащего по диагонали. Из равенства нулю суммы проекций сил на направление стороны квадрата следует:     T = F₀ + F_дcos45 = F₀(1 + √2/4) = 2,7·10^-2Н. Критерии: 50 б – за векторное уравнение сил, действующих на заряд или рисунок; 70 б – за уранение в проекциях; 80 б – задача решена с арифметическими ошибками; 100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

Школьная олимпиада по физике для 10 класса. 2009-2010 учебный год.

1. Автобус за 30 минут проехал 30 км, следующие 45 минут он двигался со скоростью 70 км/ч. Определите среднюю скорость автобуса на всём пути.   (80 баллов)

2. По графику зависимости ускорения тела от времени (см.рис.) постройте график зависимости его скорости от времени, считая, что начальная скорость равна нулю.  (80 баллов)

3. На сколько повысилась температура стального осколка, если, он упал с  высоты 500 м. Удельная теплоёмкость стали 0,46 кДж/(кг∙К).   (100 баллов)

4. Сопротивление одного из последовательно включённых проводников в n раз больше сопротивления другого. Во сколько раз изменится сила тока в цепи (напряжение постоянно), если эти проводники включить параллельно? (100 баллов)

5. Шар массой m, движущийся со скоростью v, налетел на покоящийся шар массой m/2. Удар считать абсолютно упругим.  С какими скоростями движутся шары после удара?  (100 баллов)

Критерии оценивания школьных олимпиадных задач по физике для 10 класса. 2009-2010 уч.год.

1.      80 баллов. Решение: Общее время движения 30 мин + 45 мин = 75 мин = 5/4 ч; путь пройденный за 45 мин – 70 км/ч∙3/4 ч = 52,5 км. Общий путь 30 км + 52,5 км = 82,5 км. V_ср = S/t = 82,5/(5/4) = 66 км/ч. Критерии: 20 б – за формулу средней скорости; 40 б – правильно рассчитано общее время движения в часах и определён общиё путь; 60 б – задача решена с ошибками в расчётах; 80 б – задача решена верно. До 10 баллов на усмотрение проверяющего.

2.      80 баллов. Решение: (0-1)с – разгон V₁ = 0 + 2∙1 = 2 м/с; (1-3)с – равномерное движение V₂ = 2 м/с; (3-4)с – торможение до остановки; (4-5)с – разгон против оси Х V₃ = -2 м/с; (5-9)с равномерное движение V₄ = -2 м/с; (9-10)с – торможение до остановки.  Критерии: 40 б – записана формула зависимости скорости от времени; 60 б –  рассчитаны скорости на различных промежутках времени; 80 б – правильно построен график зависимости. До 20 баллов на усмотрение проверяющего.

3.      100 баллов. Решение: E_п = Q ; mgh = CmΔT;  ΔT = gh/C  = 10∙500/(0,46∙10³) = 10,9°C. Критерии: 50 б – за формулы потенциальной энергии и количества теплоты для нагревания тела; 70 б – составлено уравнение и выражена искомая величина; 80 б – задача решена, но не переведена в СИ удельная теплоёмкость, 100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

4.      100 баллов. Решение: последов. соед. – I₁ = U/(R(1 + n));  парал. соед. – I₂ = U(n + 1)/ nR ; I₂/I₁ = (1 + n)²/n. Критерии: 50 б – записаны формулы расчета сопротивления для посл. и парал. соединений и закон Ома для уч-ка цепи; 70 б – составлено отношение сил токов в первом и втором случаях; 90 б – задача решена с математической ошибкой; 100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.

5.      100 баллов. Решение: законы сохранения импульса и энергии –  mV = mV₁ + mV₂/2 ;                  mV² = mV²₁ + mV²₂/2 ; решаем систему уравнений:  V = V₁ + V₂/2  и  V² = V²₁ + V²₂/2  получаем V₁ = V/3 ; V₂ = 4V/3. Критерии: 40 б – записан закон сохр.имп.; 50 б – записаны законы сохранения импульса и энергии; 80 б – задача решена, но допущены математические ошибки при решении системы уравнений; 100 б – задача решена верно. До 30 баллов на усмотрение проверяющего.