Автор Задания, ответы и решения регионального этапа 2023-2024 олимпиады по физике для 9, 10 и 11 классов теоретический и практический тур, всероссийская олимпиада школьников ВСОШ проходила 29-30 января 2024 года. Результаты будут опубликованы скоро на официальном сайте.
→ Скачать задания для 9 класса
→ Скачать задания для 10 класса
→ Скачать ответы для 10 класса
→ Скачать задания для 11 класса
→ Скачать ответы для 11 класса
Теоретический и практический туры проводятся в разные дни: в первый день – практический тур; во второй день – теоретический тур. Теоретический тур включает выполнение участниками письменных заданий по различным тематикам учебного предмета «Физика» и проводится отдельно для трех возрастных групп: 9 класс, 10 класс и 11 класс.
Задания 9 класс олимпиады по физике региональный этап 2024
9klass-fizika-zadanie-region-olimp-2024Задания для 10 класса
10klass-fizika-zadanie-region-olimp-2024Задания для 11 класса
11klass-fizika-zadanie-region-olimp-2024
Задача №1 Лифт
Лифт начинает движение из состояния покоя и останавливается на два этажа выше через время t2 = 5,0 с, а на четыре этажа выше — через t4 = 8,0 с. Лифт, не останавливаясь между этажами, преодолевает необходимую дистанцию за минимально возможное время, при этом модули его скорости и ускорения не превышают некоторых неизвестных значений v0 и a0, соответственно. Высота всех этажей одинакова, временем открытия и закрытия дверей можете пренебречь. Используя без доказательства тот факт, что при подъёме на два этажа вверх лифт достигает предельного значения скорости v0, найдите: 1. за какое время t3 лифт поднимется на три этажа? 2. за какое время t1 лифт поднимется на один этаж?
Задача №2 Сообщающиеся сосуды
Два сообщающихся сосуда с одинаковой площадью сечения S соединены дополнительной тонкой трубочкой на высоте H 4 от их дна. В сосуды налили жидкость с плотностью ρ1. После этого в левый сосуд добавили жидкость с плотностью ρ2 < ρ1, высота столба которой оказалась равной h (см. рисунок). Высота столба жидкости в правом сосуде равна H, а суммарная высота столба жидкости в левом сосуде равна 3H 2 . Жидкости не смешиваются. 1. Чему равна плотность ρ2, если плотность ρ1 известна? В левом сосуде на жидкость положили массивный поршень. Поршень скользит без трения, а жидкость между поршнем и стенками сосуда не подтекает. 2. Определите, при какой массе m поршня верхние границы жидкостей в левом и правом сосуде в положении равновесия будут расположены на одном уровне.
Задача №3. Эквилибр
На неоднородном рычаге, установленном на опору, стоит вертикальный сосуд прямоугольного сечения. Слева рычаг привязан тонкой невесомой нитью к жесткому основанию. При этом нить не натянута, рычаг горизонтален. В сосуд кладут кусок льда, после чего нагревают его содержимое с постоянной мощностью (тепловыми потерями, а также теплоёмкостью сосуда можно пренебречь). Одновременно с этим строят график зависимости силы натяжения нити от времени (начало графика совпадает с моментом начала нагрева). График приведён на рисунке. Один из участков графика утерян по неосторожности экспериментатора (на него пролилась тушь).
Определите, что произошло в конце утерянного участка графика (момент перелома). А также найдите: 1. массу m куска льда; 2. мощность P, с которой нагревали содержимое сосуда; 3. начальную температуру t0 льда. Отметки на рычаге делят его на 8 равных по длине частей. Боковая грань сосуда параллельна плоскости рисунка. Справочные данные: удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг · ◦ C), удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · ◦ C), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг.
Задача №4. Запутанная схема
Школьник из трёх одинаковых вольтметров и двух одинаковых амперметров собрал электрическую цепь, схема которой показана на рисунке. Школьник был не очень внимательным и забыл, какие приборы были установлены в каком месте схемы, но записал показания приборов. Вольтметры показывали 2 В, 12 В и 14 В, показания амперметров 200 мкА и 520 мкА. 1. Определите, на каких местах в схеме стояли амперметры, а на каких — вольтметры. 2. Определите внутренние сопротивления вольтметров и амперметров.
Задача №5. Архив Снеллиуса
Говорят, что в архиве Снеллиуса нашли чертёж оптической системы (см. рисунок). От времени чернила выцвели, и на чертеже остались видны только ход параллельных лучей через две тонкие линзы и точка L, принадлежащая плоскостям обеих линз. 1. Восстановите построением положения плоскостей обеих линз. 2. По имеющимся данным определите тип каждой линзы (собирающая или рассеивающая). 3. Найдите положения оптических центров и главных фокусов линз. Примечание. Принципы построения параллельных и перпендикулярных прямых, проходящих через заданную точку, деление отрезка пополам и подобные стандартные геометрические процедуры считайте известными. Указанные геометрические построения не доказывайте.
Задача №1. Не зная броду, не суйся в воду
Внимание! Оценка погрешностей в этой работе не требуется. Физический смысл пословицы, стоящей в названии работы, состоит в том, что слой воды, как и любая плоскопараллельная пластина, приближает объект наблюдения к наблюдателю. Величина оптического смещения объекта к наблюдателю h зависит от толщины плоскопараллельной пластины H и её оптических характеристик. Для малых углов отклонения лучей от вертикали к поверхности воды зависимость имеет такой вид: h = kHα , где k — коэффициент, зависящий от оптических характеристик плоскопараллельной пластины. Для исследования этой зависимости Вы должны на чистом белом листе бумаги нарисовать три параллельные линии на расстоянии x = 2 мм друг от друга. Затем налить в пластиковый стакан слой воды не менее 40 мм и наблюдать сверху эти три линии. При положении Вашего глаза на одной вертикали к поверхности воды с центральной линией Вы увидите линии под водой на продолжении линий, наблюдаемых без воды (см. фото слева).
При небольшом отклонении Вы увидите смещение линий под водой. Вам необходимо найти такое положение, при котором линии смещаются на величину x = 2 мм. При этом две линии под водой являются продолжением двух линий, наблюдаемых без воды (см. фото справа). Для определения величины смещения h воспользуйтесь подобием треугольников ABC и ADE (см. рисунок). Определить положение точек E и D вам поможет уголок из картона, вершина D которого должна попасть на прямую AB.
1. Проведите измерение величин a и b для разных уровней воды H в стакане. 2. Используя рисунок, получите расчётную формулу для зависимости h через a, b и x. 3. Постройте график зависимости h от H и определите степень α и коэффициент k для воды. 4. Постройте ход луча из точки A и, используя закон преломления света, теоретически получите формулу для нахождения величины смещения h для слоя воды H. Рассмотрите преломление для малых углов падения. Определите показатель преломления n воды, используя свой результат для коэффициента k. Примечание: для малых углов можно считать, что tg φ ≈ sin φ ≈ φ; абсолютный показатель преломления воздуха считайте равным 1. Оборудование: сосуд с водой; прозрачный пластиковый стаканчик; линейка; картонный уголок длиной около 30 см; чистый лист бумаги A4; миллиметровая бумага для построения графиков.
Задача №2. Плотность изоленты
В этом эксперименте необходима оценка погрешностей. Поверхностная плотность (масса единицы площади) выданной вам бумаги с миллиметровой сеткой σ = 80 г м2 . Считайте, что цена деления сетки в точности равна 1 мм. Длина изоленты в рулоне L = 20 м. Определите: 1. толщину h изоленты; 2. линейную плотность изоленты λ (массу единицы длины); 3. объемную плотность изоленты ρ (массу единицы объема). Оборудование: лист бумаги А4 с напечатанной миллиметровой сеткой, рулон изоляционной ленты, ножницы, нить длиной порядка 50 см, миллиметровая бумага А4 для построения графиков.
Задача №1. Хитрая пушка
Скорость вылета снаряда из игрушечной пушки зависит от угла с вертикалью, под которым производится выстрел. Особенность этой зависимости состоит в том, что угловая скорость вращения вектора скорости снаряда сразу после выстрела не зависит от угла, под которым произведён выстрел, и равна ω = 0,5 рад/с. Пушка располагается у подножия длинной горки, образующей угол φ = 30◦ с горизонтом. Траектория снаряда лежит в плоскости рисунка и такова, что в определённый момент снаряд падает на горку. Сопротивлением воздуха, а также размерами пушки и снаряда можно пренебречь. Чему равно максимально возможное время полёта снаряда tmax до падения на горку?
Задача №2. Шайбами по барабану
На гладкой горизонтальной поверхности лежит большой твёрдый цилиндрический барабан массой M и радиусом R. Две одинаковые маленькие, но тяжёлые шайбы массами m = 2M скользят по поверхности с одинаковыми неизвестными скоростями v0 вдоль одной прямой, пересекающей барабан. Расстояние между точками пересечения этой прямой с боковой поверхностью барабана равно S. Шайба 1 сталкивается с барабаном на мгновение раньше, чем с ним столкнулась бы шайба 2, если бы не было столкновения с шайбой 1. Если расстояние S равно S1 = R/2, то после всех соударений шайб с барабаном скорость последнего оказалась равной u1.
Считайте известным, что во всех случаях шайбы друг с другом не сталкиваются. Трения между шайбами и барабаном нет, барабан никогда не отрывается от поверхности, а все их столкновения являются упругими и настолько быстрыми, что барабан никогда не контактирует с обеими шайбами одновременно. 1. Определите величину скорости v0 налетавших шайб. 2. Чему будет равна скорость барабана u2, если расстояние S изменить до значения S2 = R?
Задача №3. Загогулина
Изогнутая в трех местах металлическая трубка состоит из четырех прямых параллельных участков: трех – одинаковой длины l и четвертого, длина которого существенно больше (см. рисунок). Длина изогнутых участков трубки мала по сравнению с l, их объемом можно пренебречь. Площадь внутреннего сечения трубки S, поперечные размеры трубки также много меньше l. Трубка установлена вертикально открытыми концами вверх.
В самое длинное колено начинают медленно наливать воду. Плотность воды – ρ, атмосферное давление p0, ускорение свободного падения g. Все процессы в трубке протекают при постоянной температуре. Капиллярными эффектами и влиянием колебаний уровня воды можно пренебречь. 1. До какой высоты вода заполнит левое колено трубки к моменту, когда она начнет вытекать из крайнего правого колена? Считайте, что из левого колена вода не вытекает. 2. Какой объем воды будет находиться в трубке в этот момент?
Задача №4. Источник стабильности
Готовясь к олимпиаде по физике, десятиклассник Денис собрал электрическую цепь (см. рис. а), состоящую из четырёх одинаковых амперметров, диода и регулируемого источника тока. Полярность подключения амперметров и направление тока через источник указаны на схеме, а зависимость силы тока, протекающего через диод, от напряжения на нём представлена на рис. б. Изменяя силу тока I0, выдаваемую источником, Денис выяснил, что зависимость силы тока через один из амперметров от I0 имеет вид, изображённый на рис. в, где I1 — известный параметр. 1. Для какого из амперметров (A1, A3 или A4) справедлива зависимость, изображённая на рис. в? Свой ответ обоснуйте. 2. Определите, при каком значении I0 ток через амперметр A2 не течёт. 3. Постройте качественный график зависимости показаний амперметра A2 от силы тока через источник, указав на нём координаты характерных точек. Примечание: Источником тока называется устройство, через которое течёт заданный ток, независимо от параметров внешней цепи.
Задача №5. В фокусе внимания
Говорят, что в архиве Снеллиуса нашли чертёж оптической схемы, на котором были изображены тонкая линза, её фокусы и луч, проходящий через один из фокусов. От времени чернила выцвели, и на чертеже остались видны только луч и фокус F, через который он проходил. Найдите построением с помощью циркуля и линейки (без делений) положение линзы. На двух отдельных листах приведены в увеличенном масштабе четыре экземпляра чертежа.
Все построения выполняйте на этих листах. Описывать метод построения параллельных и перпендикулярных прямых, проходящих через заданную точку, деление отрезка пополам и подобные стандартные геометрические процедуры не обязательно. Примечание: При построении данного чертежа Снеллиус предполагал, что данная линза любые лучи (даже непараксиальные) преломляет по тем же правилам, что и параксиальные. Параксиальный луч — это луч, идущий под малым углом к главной оптической оси линзы и на малом расстоянии от неё.
Задача №1. Универсальный измеритель
Оборудование: отрезки медного и алюминиевого проводов одинаковой длины в изоляции, шарики (10 штук), трубочка для коктейля, пластилин, сосуд, вода, ножницы, скотч (по требованию), нить, лист миллиметровой бумаги; салфетки для поддержания чистоты. 1. Определите массу выданного вам металлического шарика (пульки). 2. Определите диаметр жилы (внутреннего проводника) проводов. Примечание. Снимать изоляцию с провода запрещено. Плотности меди и алюминия известны: ρм = 8,9 г/см3 и ρа = 2,7 г/см3 , диаметры медного и алюминиевого проводников считать одинаковыми, внешний диаметр и материал изоляции на проводах одинаковые.
2.9. Задачи практического тура выполняются по очереди с переходом. Длительность выполнения одной задачи практического тура составляет 140 минут для всех возрастных групп (9 классы, 10 классы и 11 классы). По истечении времени выполнения одной из задач делается перерыв на 20 минут для смены использованного оборудования, замены расходных материалов и перехода участников олимпиады на новые посадочные места.
2.10. При выполнении заданий практического тура участники не вправе пользоваться в качестве экспериментального оборудования принадлежностями, не указанными в условии задачи.
2.11. При оформлении решений задач практического тура следует руководствоваться Методическими рекомендациями по оцениванию оформления графиков на практических турах всероссийской олимпиады школьников по физике (Приложение 2) и Методическими рекомендациями по оценке погрешностей в практических заданиях всероссийской олимпиады школьников по физике и критериях их оценивания (Приложение 3).
2.12. Практический тур проводится в соответствующих помещениях, предварительно выбранных организатором регионального этапа ВсОШ.
2.13. Проведению практического тура должен предшествовать инструктаж участников олимпиады по технике безопасности, технике физического эксперимента, правилам работы с измерительными приборами и оборудованием. Консультация проводится членами жюри.
2.14. В период проведения практического тура организаторами регионального этапа ВсОШ обеспечивается безопасность участников и их медицинское обслуживание (в случае необходимости). За несоблюдение правил техники безопасности при выполнении практических заданий участники могут быть удалены с места проведения практического тура с составлением протокола о нарушении. Участникам, удалённым с места проведения практического тура за несоблюдение правил техники безопасности, по решению жюри может быть выставлена оценка 0 баллов за участие в данном туре.
2.15. Во время туров участники олимпиады должны сидеть по одному за столом (партой).
2.19. На практическом туре ответы на вопросы по работе оборудования производятся в письменной форме в течение всего тура.
2.20. Представитель организатора олимпиады в помещениях проведения туров может использовать смартфон/планшет для передачи фотографии заданного участником вопроса в жюри регионального этапа.
2.21. Оформление решений заданий олимпиады для теоретического и практического туров происходит в письменной форме. Не допускается использование ручки с красной пастой для оформления решений. Дополнительный устный опрос не допускается.
Критерии и методика оценивания олимпиадных заданий
3.3. Правильный ответ, приведённый без обоснования или полученный из неправильных рассуждений, не учитывается. Если задача решена не полностью, то этапы её решения оцениваются в соответствии с критериями оценок по данной задаче.
3.4. Критерии и методика оценивания допускают оценивание с шагом не менее 0,5 балла. Округление баллов по итогам проверки не производится.
3.5. При оценивании выполненных олимпиадных заданий, решенных в соответствии с авторским подходом, не допускается выставление баллов, не предусмотренных критериями и методикой оценивания выполненных олимпиадных заданий, разработанных ЦПМК.
3.6. При оценивании выполненных олимпиадных заданий, решенных методом, отличным от авторского, допускается разработка отдельных критериев и методики оценивания. Критерии и методика оценивания разрабатываются жюри регионального этапа ВсОШ, утверждаются председателем жюри регионального этапа и согласуются с ЦПМК.
3.7. Все пометки в работе участника члены жюри делают только красной пастой. Баллы за промежуточные выкладки ставятся около соответствующих мест в работе. Итоговая оценка за задачу ставится в конце решения и заверяется подписью проверяющего.
3.8. Для координации работы по проверке выполнения участниками заданий председатель жюри в каждом классе назначает ответственного за данный класс (возрастную группу) из числа членов жюри.
3.9. Оценка работ каждого участника осуществляется не менее чем двумя членами жюри. В случае расхождения их оценок вопрос об окончательном определении баллов, выставляемых за выполнение заданий, определяется председателем жюри, либо по его решению осуществляется третья проверка.
3.10. Результаты проверки работ участников олимпиады члены жюри заносят в сводную таблицу оценивания работ участников олимпиады (Приложение 5) и передают в Оргкомитет.
3.11. По теоретическому туру максимальная оценка результатов участника определяется арифметической суммой всех баллов, полученных за выполнение олимпиадных заданий, которая не должна превышать 60 баллов.
3.12. По практическому туру максимальная оценка результатов участника определяется арифметической суммой всех баллов, полученных за выполнение заданий, и не должна превышать 40 баллов.
3.13. Минимальная оценка за выполнение любого задания как теоретического, так и практического туров не может быть ниже 0 баллов.
3.14. После окончания процедуры декодирования работ сводная таблица оценивания работ участников олимпиады подписывается председателем жюри.
Задания и ответы заключительного этапа 2023
Задания и ответы заключительного этапа 2023 ВСОШ всероссийской олимпиады школьников