Автор Районный этап 2024-2025 всероссийской олимпиады школьников по физике задания и ответы с решением для 7, 8, 9, 10, 11 класса. Данная олимпиада прошла у школьников Санкт-Петербурга 23 ноября 2024 года. Результаты ВСОШ уже известны. Критерии и решение опубликованы после заданий.
Районный этап олимпиада по физике 7 класс 2024-2025
7-klass-fizika-raion-spb-2024-20251. Фордзон-Путиловец. В 1924 году на заводе Красный Путиловец в Ленинграде по лицензии компании Форд начали выпускать тракторы Фордзон-Путиловец. Согласно инструкции, трактор во время вспашки поля плугом шириной 30 дюймов движется со средней скоростью 2 мили в час и расходует 2,0 барреля керосина за 12 часов работы. Какая масса керосина потребуется для того, чтобы вспахать поле площадью 650 Га? Плотность керосина 800 кг/м3 , 1 дюйм равен 2,54 см, 1 миля примерно равна 1600 м, 1 баррель – единица объёма, примерно равная 159 литров, 1 Га – единица площади, равная 10000 м2 .
2. Задача для маляра. Построили дачный дом размерами 6 на 6 метров и высотой 6 метров. Из обрезков досок сделали собачью будку размерами 1 на 1 метр и высотой 1 м. Для покраски будки в 1 слой израсходовали 0,5 литра краски. Сколько литров краски потребуется, чтобы покрасить дом в 2 слоя? Считайте, что форма дома и будки одинаковая, отличаются только размеры.
3. Поездка на дачу. Владислав на автомобиле едет из дома на дачу, а компьютер автомобиля показывает среднюю скорость движения с момента начала поездки. Первые 10 км Владислав проехал по городу со средней скоростью 40 км/ч. После этого он выехал на скоростную автомагистраль, на которой ехал с постоянной скоростью 120 км/ч. Последнюю часть пути он проехал по обычной дороге со скоростью 70 км/ч. Известно, что в момент съезда с автомагистрали, средняя скорость с момента начала движения была равна 100 км/ч, а в момент окончания поездки средняя скорость снизилась до 90 км/ч. Определите расстояние от дома до дачи Владислава.
4. Кубики в сосуде. Школьница Катя в пустой сосуд с вертикальными стенками положила три кубика со сторонами 8 см, 6 см и 4 см, как показано на рисунке. Затем Катя включает секундомер и одновременно открывает кран, из которого в сосуд с постоянной скоростью наливается вода. Когда секундомер показывал 10 секунд, уровень воды в сосуде поднялся до верхней грани маленького кубика. Через 28 секунд после начала эксперимента кубик со стороной 8 см полностью оказался под водой. Определите через какое время после начала эксперимента уровень воды поднимется до верхней грани кубика со стороной 6 см. Кубики тяжелые и в воде не всплывают.
5. Снежная зима. Свежевыпавший снег имеет низкую плотность, но под собственным весом снег слёживается и его плотность увеличивается. На графике показана зависимость плотности снега от глубины. По данным метеорологов за зиму выпало 210 мм осадков в виде снега. Определите высоту снежного покрова в конце зимы. Считайте, что всю зиму была морозная погода и снег не таял. Метеорологи называют количеством осадков высоту слоя воды, который образовался бы на поверхности земли, если весь снег растопить и не позволять воде стекать, просачиваться в почву и испаряться. Плотность жидкой воды равна 1000 кг/м3 .
Районный этап олимпиада по физике 8 класс 2024-2025
8-klass-fizika-raion-spb-2024-20251. Лампа с абажуром. Абажур для лампы состоит из проволочного каркаса, обтянутого тканью. На заводе делают абажуры для ламп разного размера. Масса абажура размером 10 см равна 75 г, а масса абажура размером 20 см равна 200 г. А какую массу имеет абажур размером 30 см? Все абажуры имеют одинаковую форму и делаются из одинаковых материалов (проволоки одинаковой толщины и ткани из одного рулона).
2. Распилить бревно. Тяжёлое однородное бревно длиной 7 м для транспортировки хотят распилить на части длиной не более 2-х метров. Бревно положили на козлы, у которых расстояние между опорами равно 80 см. Какое минимальное число распилов для этого придётся сделать, если не передвигать бревно по козлам? Бревно на козлах должно всегда оставаться в равновесии.
3. Сообщающиеся сосуды. В два цилиндрических сосуда, сообщающихся друг с другом тонкой трубкой, налита вода. Площадь большого поршня в 4 раза больше малого. Сверху на большой поршень поместили груз, подвешенный на пружине, и налили ещё 6 л масла. Пружина при этом растянулась на 2 см от своего первоначального состояния, а груз оказался полностью погружён в масло и не касается стенок сосуда. Если этот груз подвесить на пружине в воздухе, то он растянет пружину на 5 см. Найдите, насколько при этом поднимется малый поршень от первоначального положения. Вода не просачивается через поршни, поршни невесомые и трения нет, массой и объёмом пружины пренебречь. Плотность груза 2 г/см3 , плотность воды 1 г/см3 , плотность масла 0,8 г/см3 , масса груза 10 кг, площадь малого поршня 135 см2 .
4. Прожектор и автомобиль. Вращающийся прожектор расположен в центре круговой ночной трассы. Его луч делает один оборот за время 𝑡1 = 2 мин. Гонщик, едущий по трассе с постоянной скоростью, заметил, что луч прожектора падает на его автомобиль через каждые 𝑡2 = 3 мин. Какой может быть скорость автомобиля, если длина круговой трассы равна 𝐿 = 9 км? Рассмотрите все возможные случаи.
5. Находчивый ученик. Ученик 8 класса Пётр решил найти пористость плотного снега Ꜫ, т.е. отношение объёма, занятого воздухом, к общему объёму снежного пласта. Он взял стакан с горячей водой температурой t= 510С и поставил на плотный снег, имеющий температуру t0= 00С. Остывая до температуры t0, стакан растопил лунку в снегу глубиной до своего края. По этим данным вычислите пористость снега. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·0С), удельная теплота плавления льда 340000 Дж/кг, плотность воды 1г/см3 , плотность льда 0,9 г/см3 , теплоёмкостью и объёмом стакана, а также тепловыми потерями пренебречь.
Районный этап олимпиада по физике 9 класс 2024-2025
9-klass-fizika-raion-spb-2024-20251. Два друга — Андрюша и Боря — любят стрелять из рогатки. Андрюша стоит на горизонтальной поверхности земли, а Боря забрался на крышу дома, которую Андрюша видит под углом α = 30◦ к горизонту. Одновременно ребята выстрелили камешками из рогаток так, что начальные скорости камешков мальчиков были направлены строго друг на друга. Известно, что через время τ = 1,5 с снаряды столкнулись, причём это произошло ровно в момент падения каждого из них на поверхность земли. Начальная скорость камня Андрюши в n = 3 раза больше, чем у Бори. Определите расстояние между друзьями, измеренное по прямой. Рост ребят можно не учитывать, а сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2 .
2. В комнате Арсения стоит сосуд с водой, дно которого горизонтально. Внутри него стоит однородный кубик с ребром a, сделанный из неизвестного металла. Он полностью погружён в воду. Грани куба качественно отшлифованы, поэтому вода под его основание не подтекает. Чтобы оторвать куб от дна, Арсению нужно приложить вертикальную силу F1, а чтобы медленно и равномерно его поднимать — вертикальную силу F2. Ускорение свободного падения g, плотность воды ρ0. 1. Определите плотность ρ металла. 2. Чему равна начальная глубина h погружения верхней грани куба?
3. На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из четырёх одинаковых вольтметров, идеального микроамперметра и источника постоянного напряжения. Известно, что показания микроамперметра составляют I = 3 мкА, а наименьшее из показаний вольтметров равно V = 1 В. Определите: 1. Внутреннее сопротивление вольтметров R. 2. Напряжение источника U0.
4. В цилиндрический стакан постоянного сечения налили Mв = 150 г воды при температуре T1 = 80 ◦C и построили график зависимости температуры его содержимого от времени (см. график на отдельном листе). После окончания эксперимента старую воду вылили и снова заполнили стакан водой той же массы Mв при той же температуре T1, после чего в него забросили кубик льда массы mл = 5,9 г при температуре T2 = 0 ◦C. 1. Какой будет температура содержимого стакана сразу после установления в нем теплового равновесия? 2. Через какое время содержимое стакана достигнет температуры T3 = 53 ◦C? Теплоёмкостью стакана пренебречь. Считайте, что тепловое равновесие внутри стакана устанавливается мгновенно, а мощность теплообмена с окружающей средой пропорциональна высоте уровня жидкости и разности температур по разные стороны от стенки стакана Pпот = χ(T −T0)h. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг ◦C), удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг. Неизвестная температура T0 окружающей среды в течение всего времени поддерживалась постоянной. Стакан достаточно высокий — вода из него ни в какой момент времени не выливается.
5. Сонар — это прибор, который позволяет измерять расстояния до препятствий. Он испускает узконаправленный звуковой сигнал, а затем улавливает отражённый от преграды звук. Сонар измеряет время, прошедшее между испусканием и приёмом сигнала. Встроенный процессор умножает половину этого времени на скорость звука в воздухе и так определяет расстояние до препятствия. Квадрокоптер, оснащённый сонаром, висит неподвижно в трюме корабля. Трюм имеет форму прямоугольного параллелепипеда шириной A = 6 м, длиной B = 5 м и высотой H = 3 м. Квадрокоптер запрограммирован парить так, чтобы расстояние до пола было втрое меньше, чем расстояние до потолка. Эти расстояния он измеряет с помощью сонара. В днище корабля возникает небольшая пробоина, и трюм начинает заполнять вода со скоростью 2 литра в секунду. Через какое время квадрокоптер утонет? Скорости звука в воздухе vвозд = 343м/с, в воде vвод = 1450м/с. Считайте, что сигналы сонара без отражения проходят через границу воды и воздуха. Повторные отражения не учитывайте.
Районный этап олимпиада по физике 10 класс 2024-2025
10-klass-fizika-raion-spb-2024-20251. Два гладких шара радиуса R поставили неподвижно друг на друга на гладкой горизонтальной поверхности, после чего отпустили. Через некоторое время верхний шар соскользнул, абсолютно упруго ударился о поверхность и поднялся в результате на максимальную высоту h (см. рис.). С какой скоростью при этом стал двигаться нижний шар? Массы верхнего и нижнего шаров равны m и 2m соответственно. Ускорение свободного падения g. Трением пренебречь. Нижний шар не подскакивает.
2. Из четырёх неизвестных сопротивлений R1, R2, R3, R4 и идеального амперметра сперва собрали электрическую схему, показанную на рис. a. Оказалось, что при закорачивании пары точек A и B или пары точек B и C показания амперметра не изменяются. Затем из этих же сопротивлений и амперметра собрали другую схему, показанную на рис. б. Для второй схемы оказалось, что если закоротить точки D и E или E и F, то показания амперметра будут одинаковыми в обоих случаях. Определите отношение мощностей тепловыделения в цепях, показанных на рис. а и б (без каких-либо закорачиваний). Напряжения в обоих случаях совпадают. Примечание: “закоротить” означает соединить проводом, сопротивление которого пренебрежимо мало.
3. Жёсткое тело, представляющее собой половину кругового цилиндра, катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности (см. рис., вид сбоку). Известно, что в некоторый момент времени отношение величин скоростей крайних точек A и B составляет vA/vB = 2 + √ 3. Под каким углом φ к горизонту в этот момент ориентирован отрезок AB? Точки A и B движутся в плоскости рисунка.
4. Чтобы повернуть узкий луч лазера на 180◦ , экспериментатор использует половину диска радиуса R, изготовленного из прозрачного материала с показателем преломления n = 1,35. Он направляет луч перпендикулярно плоской грани AB (см. рис., вид сверху). По требованиям техники безопасности луч не должен выходить наружу через круглую сторону диска. Какое минимальное смещение d выходящего луча относительно падающего может достичь экспериментатор? Показатель преломления воздуха, в котором проводится эксперимент, примите равным единице.
5. На рисунке слева представлена однородная квадратная пластина. Противоположные стороны пластины поддерживают при температурах T1 и T2. В системе установилось тепловое равновесие: температуры всех точек пластины перестали меняться. Пластину быстро разрезают по диагонали и оставляют лишь верхний треугольник (см. правую часть рис.), который сразу теплоизолируют. Какая температура треугольника установится через большой промежуток времени? Считайте, что при разрезании пластины температуры всех точек не успевают измениться. Потерями тепла после разрезания пренебречь.
Районный этап олимпиада по физике 11 класс 2024-2025
11-klass-fizika-raion-spb-2024-20251. На рисунке представлена космическая станция, расположенная на орбите и совершающая вращение вокруг своей оси с угловой скоростью ω. Работник станции находится на расстоянии R от оси вращения станции. Он решает подняться с грузом по лестнице, приблизившись к оси станции на расстояние R/2. Какую минимальную работу ему придется для этого совершить? На что будет потрачена эта работа? Масса работника вместе с грузом равна M. Размером работника и груза по сравнению с R пренебречь. Гравитационное влияние станции пренебрежимо мало.
2. Зеркало и маленькую яркую лампочку привязали к двум концам длинной нити. Нить перекинули через неподвижный блок, расположенный на потолке (см. рис.). Масса зеркала mз, масса лампочки mл (mз > mл). Первоначально лампочку и зеркало удерживали на одной высоте, как показано на рисунке, а затем отпустили без начальной скорости. С каким ускорением будет двигаться изображение лампочки в зеркале? По какому закону будет меняться расстояние между лампочкой и её изображением, пока лампочка не ударится о блок? При движении зеркало остаётся горизонтальным. Блок идеальный, нить лёгкая и нерастяжимая, трения нет. Ускорение свободного падения g.
3. Проволочное кольцо длиной L изогнули в форме восьмёрки. По проволоке могут без трения скользить две маленькие бусинки одинаковой массы m. Одна бусинка имеет заряд q, другая −q. Систему поместили в однородное электрическое поле E (см. рис.), после чего бусинки толкнули в противоположные стороны из точки А со скоростями V0. Через некоторое время бусинки столкнулись в точке О. Удар абсолютно неупругий. Определите, с какой периодичностью слипшиеся бусинки будут возвращаться в точку О. Считайте, что в точке О участки проволоки не касаются друг друга, так что бусинки легко могут проскальзывать через точку О в любую сторону. Поле E параллельно АО, расстояние |AO| = a. Трением и силой тяжести пренебречь.
4. Магнитная стрелка компаса может вращаться вокруг точки О, при этом она стремится указывать направление однородного магнитного поля B, в котором находится. Известно, что энергия взаимодействия стрелки с магнитным полем ϵ = −µB cos φ. Здесь φ – угол между направлением стрелки и направлением поля B, а µ – величина, называющаяся ”магнитный момент”, она характеризует степень намагниченности стрелки компаса. Величина µ известна. Кончик стрелки зарядили зарядом q > 0. Поперёк магнитного поля включили однородное электрическое поле E (см. рис.). Длина стрелки l. Под каким углом к магнитному полю расположится стрелка компаса в равновесии? Сила тяжести направлена перпендикулярно рисунку и не влияет на ориентацию стрелки. Трения нет.
5. Идеальный двухатомный газ в количестве ν молей заключён в тонкую упругую резиновую оболочку. Получившийся пузырь с газом имеет форму шара радиуса r. Снаружи оболочки вакуум. Найдите теплоёмкость системы. Теплоёмкостью оболочки пренебречь. Считайте, что оболочка, растянутая до площади S, обладает упругой энергией E = σS, где σ – известный коэффициент. Площадь поверхности шара радиуса r равна 4πr2 .
Смотрите на сайте олимпиады:
Муниципальный этап 2024 олимпиада по физике задания и ответы для 7, 8, 9, 10, 11 класса