олимпиада физтех

Олимпиада Физтех 2024 по физике 9, 10, 11 класс задания и ответы

Автор

Заключительный этап 2024 олимпиады школьников «Физтех» по физике все варианты заданий и ответы с решением для 9 класса, 10 класса, 11 класса. Олимпиада прошла 10 февраля 2024 года. Результаты будут опубликованы в ближайшее время.

Скачать задания для 9 класса

Скачать задания для 10 класса

Скачать задания для 11 класса

Победители и призёры заключительного этапа олимпиад школьников, имеют особые права при зачислении: быть зачисленным без вступительных испытаний по специальностям и направлениям подготовки, соответствующим профилю олимпиады школьников; получить 100 баллов ЕГЭ по предмету, соответствующему профилю олимпиады школьников. Также вузы могут начислять баллы за индивидуальные достижения по итогам участия в олимпиаде (до 10 баллов).

Задания для 9 класса олимпиада Физтех по физике 2024

fizteh-9klass-zakl-olimp-2024-zadanie

1. Беспилотные летательные аппараты применяют для доставки полезных грузов. Продолжительность полета аппарата по маршруту А → Б в безветренную погоду составляет T0=400 с. Расстояние АБ равно S=9,6 км. 1.Найдите скорость U аппарата в спокойном воздухе. Допустим, что в течение всего времени полета ветер дует с постоянной скоростью 𝑉 = 16 м/с под углом 𝛼 к прямой АБ (см. рис.) таким, что sin 𝛼 = 0,6. 2. Найдите продолжительность T1 полета по маршруту А → Б в этом случае. Скорость аппарата относительно воздуха постоянна и равна U. 3. При каком значении угла 𝛼 продолжительность полета по маршруту А → Б → А максимальная? Движение аппарата прямолинейное. 4. Найдите максимальную продолжительность 𝑇𝑀𝐴𝑋 полета по маршруту А → Б → А. Движение аппарата прямолинейное.

2. Школьник наносит удар по мячу, лежащему на горизонтальной площадке. Модуль скорости мяча через 𝑡1 = 1 с и 𝑡2 = 2 с после старта одинаков. За этот промежуток времени вектор скорости повернулся на угол 2𝛽 = 60 0 . Ускорение свободного падения 𝑔 = 10 м/с2 . 1. Найдите продолжительность T полета от старта до падения на площадку. 2. Найдите максимальную высоту H полета. 3. Найдите радиус R кривизны траектории в момент времени 𝑡1 = 1 с.

3. Клин с углом при вершине 𝛼 = 30 0 находится на горизонтальной поверхности. На наклонной плоскости клина покоится однородный шар (см. рис.), касающийся вертикальной стенки. Массы шара и клина одинаковы и равны m=1кг. Трения нет. Ускорение свободного падения 𝑔 = 10 м/с2 . 1. Найдите горизонтальную силу F, которой систему удерживают в покое. Силу F снимают, шар и клин приходят в поступательное прямолинейное движение с нулевой начальной скоростью. После перемещения по вертикали на Н=0,8м шар абсолютно упруго сталкивается с горизонтальной поверхностью. 2. Найдите перемещение h шара после соударения до первой остановки. 3. Найдите ускорение 𝑎 клина в процессе разгона. 4. При каком значении угла 𝛼 ускорение клина максимальное? 5. Найдите максимальное ускорение 𝑎𝑀𝐴𝑋 клина.

4. На шкале ртутного термометра расстояние между отметками 𝑡1 = 35°C и 𝑡2 = 42°C равно L=5 см. В термометре находится m=2 г ртути. Экспериментально установлено, что с ростом температуры объем ртути увеличивается по линейному закону. График зависимости объема V ртути от температуры t, измеренной в градусах Цельсия, представлен на рисунке к задаче. При температуре 𝑡100 = 100 °C объем ртути в 𝛽 = 1,018 раза больше объема ртути при 𝑡0 = 0°C. Плотность ртути при температуре 𝑡0 = 0°C считайте равной 𝜌 = 13,6 г/см3 . Тепловое расширение стекла пренебрежимо мало. 1. Следуя представленным опытным данным, запишите формулу зависимости объема 𝑉(𝑡) ртути от температуры 𝑡, измеренной в градусах Цельсия. Формула должна содержать величины: m, 𝜌, 𝛽, 𝑡0, 𝑡100, 𝑡. 2. Найдите приращение 𝛥𝑉 объема ртути при увеличении температуры от 𝑡1 = 35°C до 𝑡2 = 42°C. В ответе приведите формулу и число в мм3 . 3. Найдите площадь 𝑆 поперечного сечения капилляра термометра. Ответ представьте в мм2 .

5. В цепи, схема которой представлена на рисунке к задаче, сопротивления резисторов 𝑅1 = 5 Ом, 𝑅2 = 20 Ом, 𝑅3 = 10 Ом, 𝑅4 = 6 Ом. 1. Найдите эквивалентное сопротивление 𝑅ЭКВ цепи. Контакты А и В подключают к источнику постоянного напряжения U=10 В. 2. Найдите мощность P, которая рассеивается на всей цепи. 3. На каком резисторе рассеивается наименьшая мощность? Найдите эту наименьшую мощность Р𝑀𝐼𝑁.

Задания для 10 класса олимпиада Физтех по физике 2024

fizteh-10klass-zakl-olimp-2024-zadanie

1. Во время выполнения пилотажного упражнения два самолёта летят в горизонтальной плоскости с одинаковыми по модулю скоростями 𝑉 = 80 м/с (см. рис.) по окружностям одинакового радиуса R=800 м. Ускорение свободного падения g =10 м/c2 . 1. На сколько 𝛿 процентов вес каждого летчика больше силы тяжести, действующей на летчика? В некоторый момент времени самолеты оказались на прямой, проходящей через центры окружностей, в положении максимального сближения. Расстояние между центрами окружностей L=2 км. Вектор скорости каждого самолета показан на рисунке. 2. Найдите в этот момент скорость 𝑈⃗ второго (правого на рис.) самолёта во вращающейся системе отсчёта 𝑥 ′O1𝑦 ′ , связанной с первым (левым на рис.) самолётом. В ответе укажите модуль и направление вектора 𝑈⃗ .

2. Плоская поверхность склона образует с горизонтом угол 𝛼 = 30 0 . У подножья склона разрывается фейерверк. Осколки летят во всевозможных направлениях с одинаковыми по модулю скоростями. Наибольшая продолжительность полета одного из осколков 𝑇 = 9 с. Ускорение свободного падения g =10 м/c2 . Сопротивление воздуха считайте пренебрежимо малым. 1. Найдите начальную скорость 𝑉0 осколков. 2. На каком максимальном расстоянии S от точки старта упадет осколок на склон?

3. В первом опыте на шероховатую наклонную плоскость кладут шайбу и сообщают шайбе начальную скорость. Шайба движется по плоскости, сталкивается с упором, отскакивает от него и продолжает движение по плоскости. Часть зависимости модуля скорости шайбы от времени представлена на графике к задаче. Движение шайбы происходит вдоль одной и той же прямой. Ускорение свободного падения g =10 м/c2 . 1. Найдите sin 𝛼, здесь 𝛼 ‒ угол, который наклонная плоскость образует с горизонтом. Во втором опыте с той же наклонной плоскости скатывается без проскальзывания тонкостенная однородная цилиндрическая бочка, полностью заполненная водой. Начальная скорость нулевая. Масса воды равна массе бочки. Упор удален с наклонной плоскости. Воду считайте идеальной жидкостью. Масса торцов бочки пренебрежимо мала. 2. С какой по величине скоростью 𝑉 движется бочка после перемещения по вертикали на h=0,3 м? 3. Найдите ускорение 𝑎, с которым движется бочка. 4. При каких величинах коэффициента 𝜇 трения скольжения бочка катится без проскальзывания?

4. В изохорическом процессе к смеси идеальных газов гелия и кислорода подводят Q = 600 Дж теплоты. Температура смеси увеличивается на 𝛥𝑇1 = 15 К. Если к той же смеси подвести то же самое количество теплоты в изобарическом процессе, то температура смеси повысится на 𝛥𝑇2 = 10 K. 1. Найдите работу A смеси газов в изобарическом процессе. 2. Найдите теплоемкость 𝐶𝑉 смеси в изохорическом процессе. 3. Найдите отношение 𝑁Г 𝑁К числа атомов гелия к числу молекул кислорода в смеси. Указание: внутренняя энергия двухатомного газа кислорода 𝑈 = 5 2 𝑃𝑉.

5. Частица с удельным зарядом 𝛾 = 𝑞 𝑚 > 0 движется между обкладками плоского конденсатора. Заряды обкладок конденсатора 𝑄 > 0 и −𝑄, ёмкость конденсатора С, расстояние между обкладками d. В некоторый момент частица движется параллельно обкладкам со скоростью 𝑉0 на расстоянии 𝑑/4 от положительно заряженной обкладки. 1.Найдите радиус R кривизны траектории в этот момент времени. Через некоторое время после вылета из конденсатора частица пересекает серединную плоскость конденсатора (плоскость, равноудаленную от обкладок). 2. С какой по величине скоростью 𝑉 движется в этот момент частица?

Задания для 11 класса олимпиада Физтех по физике 2024

fizteh-11klass-zakl-olimp-2024-zadanie

1. С клина, находящегося на шероховатом горизонтальном столе, соскальзывает брусок массой m с ускорением a1 = 5g/13 и скатывается без проскальзывания полый цилиндр массой 4m с ускорением a2 = 5g/24 (см. рис.). Клин остается в покое. Углы наклона поверхностей клина к горизонту . Направления всех движений лежат в одной вертикальной плоскости. 1) Найти силу трения F1 между бруском и клином. 2) Найти силу трения F2 между цилиндром и клином. 3) Найти силу трения F3 между столом и клином. Каждый ответ выразить через m и g с числовым коэффициентом в виде обыкновенной дроби.

2. С идеальным одноатомным газом совершают циклический процесс 1-2-3-1. На рисунке представлена зависимость P/P0 от V/V0. Здесь V и P — объем и давление газа, V0 и P0 — некоторые неизвестные объем и давление. 1) Найдите отношение модуля приращения внутренней энергии газа в процессе 2-3 к работе газа за цикл. 2) Найдите отношение максимальной температуры газа в процессе 1-2 к температуре газа в состоянии 1. 3) Найдите КПД цикла. Ответы выразите числом в виде обыкновенной дроби или целого числа.

3. В центре полого шара с диэлектрической проницаемостью  и радиусами поверхностей r и R находится шарик с зарядом Q (см. рис.). Известна графическая зависимость потенциала  электрического поля внутри диэлектрика от расстояния x от центра полого шара в интервале изменений x от R/3 до 2R/3 (см. рис.). Здесь 0 — потенциал в некоторой точке вне шара. Потенциал в бесконечно удаленной точке принят равным нулю. 1) Считая известными r, R, Q,  , найти аналитическое выражение (в виде формулы) для потенциала внутри диэлектрика при x = R/4. 2) Используя график, найти численное значение  .

4. Две катушки с индуктивностями L1 = L и L2 = 4L и числами витков n1 = n и n2 = 2n помещены во внешние однородные магнитные поля с постоянными во времени индукциями (см. рис.). Площадь витка каждой катушки S. Индукции внешних полей направлены перпендикулярно плоскостям витков катушек. Катушки находятся достаточно далеко друг от друга. Омическое сопротивление катушек и соединительных проводов пренебрежимо мало. Вначале тока в катушках нет. 1) С какой скоростью (по модулю) начнет изменяться ток в катушках, если в катушке с индуктивностью L1 индукция внешнего поля начнет возрастать со скоростью     B t / ( 0)   , а во второй катушке внешнее поле останется неизменным? 2) За некоторое время индукция внешнего поля в катушке с индуктивностью L1 уменьшилась от B0 до B0/2, не изменив направления, а в катушке с индуктивностью L2 индукция внешнего поля уменьшилась от 2B0 до 2B0/3, не изменив направления. Внешние поля в катушках изменялись неравномерно. Найти ток (по модулю) в катушках к концу изменения внешних полей. Ответ дать с числовым коэффициентом в виде обыкновенной дроби.

5. В стене сделана небольшая выемка, внутри которой находится маленькая лампочка так, что прямой свет от лампочки на стену не попадает (см. рис.). Справа от лампочки на некотором расстоянии ℎ расположена тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием 𝐹 = ℎ/2 . Главная оптическая ось линзы горизонтальна и проходит через лампочку. Радиус линзы 𝑟 = 3 см. Справа от линзы на расстоянии 𝑙 = 2ℎ/3 расположено параллельно стене плоское зеркало З. Считать, что свет, идущий мимо линзы, проходит плоскость линзы беспрепятственно. Размеры стены и зеркала намного больше размеров линзы. 1) Найдите площадь неосвещённой части зеркала. 2) Найдите площадь неосвещённой части стены. Ответы дайте в [см2 ] в виде 𝛾𝜋, где 𝛾 — целое число или простая обыкновенная дробь.

Видео разбор олимпиады заданий 10 класса

Видео разбор олимпиады заданий 11 класса

Заключительный этап по физике олимпиада высшая проба:

Заключительный этап по физике 9-11 класс олимпиада высшая проба задания и ответы

ПОДЕЛИТЬСЯ МАТЕРИАЛОМ