Автор Всероссийская олимпиада школьников по физике муниципальный этап 2023 ответы, решения и задания для 7, 8, 9, 10, 11 класса 2023-2024 учебный год для школьников Московской области олимпиада прошла 1 декабря 2023.
- Скачать задания 7 класс
- Скачать ответы для 7 класса
- Скачать задания 8 класс
- Скачать ответы для 8 класса
- Скачать задания 9 класс
- Скачать ответы для 9 класса
- Скачать задания 10 класс
- Скачать ответы для 10 класса
- Скачать задания 11 класс
- Скачать ответы для 11 класса
Задания для 7 класса:
1. Физика на информатике. При копировании файлов в Total Commander появляется окно, показанное на рисунке. Верхняя строка в окне заполняется пропорционально времени передачи файла. На рисунке прошло 85 % времени этого процесса. Нижняя строка заполняется пропорционально времени передачи всей информации. В этом процессе на рисунке прошло 22 % времени. Как-то семиклассник Миша копировал в кабинете информатики для своей одноклассницы Маши сразу четыре файла по физике объёмом 9 Мбайт; 40,5 Мбайт; 20,25 Мбайт и 24,75 Мбайт. Длина заполняемой строки в окне у Миши была 12 см, а скорость передачи информации – 4608 кбайт/с. Определите: a. Сколько раз длины заполненных частей верхней и нижней строки совпали (начальный момент с длиной равной нулю не считать)? b. В какие моменты времени это произошло? c. Чему были равны длины заполненных частей при совпадениях? Примечание: 1 Мбайт = 1024 кбайт.
2. Смешение скоростей. Экспериментатор Глюк снял данные с бортового компьютера велосипеда и построил в одних осях графики зависимости мгновенной и средней скорости велосипеда от времени для первых 16 секунд движения. Оставив листок с графиками на столе, он отошел пообедать. А когда вернулся, обнаружил, что кот Мюон перевернул чернильницу и заляпал листок чернилами. Беда в том, что забывчивому Глюку предстояло еще обработать данные, а он даже не мог вспомнить, какой из графиков относится к средней скорости, а какой — к мгновенной. Помогите ему разобраться с этим вопросом. А также определите: a. среднюю скорость велосипедиста на интервале от t = 2 c до t = 6 с; b. какой путь преодолел велосипедист в промежутке времени от t = 8 c до t = 14 с.
3. Первые измерения. В ходе лабораторной работы ученик измерял объём тела с постоянной площадью сечения. Для этого он погружал его в мерный цилиндр, проградуированный в миллилитрах. На рисунке показаны 2 момента процесса измерения. Пользуясь данными с рисунка определите: a. объём жидкости в измерительном цилиндре Vж; b. объём тела Vт; c. отношение площадей сечения сосуда и тела Sс/Sт. Количество жидкости в стакане не менялось.
4. Ужин в благородном семействе. Для того чтобы накормить ужином своих семерых козлят, Мама Коза принесла домой 4 л молока. Налила молоко каждому из козлят по 475 мл, затем Мама достала свою любимую кружку, объем которой равен 3 5000 от 1 м3, налила в неё молока до краёв, но заметила что в бутылке осталось ещё молоко. Тогда она предложила каждому козлёнку подойти и допить по глотку. Шестерым козлятам досталось по полному глотку, а седьмому козлёнку добавки не досталось. Считайте объём глотков козлят одинаковыми. Определите: a. объём кружки Мамы Козы в см3 ; b. сколько миллилитров в одном глотке козлёнка; c. сколько глотков сделал седьмой козлёнок, выпивая свою кружку на ужин.
Задания для 8 класса:
1. Пицца стала ближе. В отделе доставки пиццы, где её доставляют на самокатах, работавший там Петр применил дрон-коптер. Управляется дрон со смартфона, на котором задаётся скорость коптера относительно смартфона. Пётр установил эту скорость на значении 15 м/c. Получив заказ на доставку к месту в 2 км от пиццерии, Петр сел на самокат, и поехал с постоянной скоростью 5 м/с. Проехав 200 м, Петр, не останавливаясь, запустил коптер с пиццей, и тот полетел к цели. На месте коптер завис. На выгрузку было потрачено 30 с: вниз 15 с, вверх 15 с. Затем он начал, одновременно с Петей, двигаться в обратную сторону. Определите: a. с какой скоростью должен двигаться Петр в обратном направлении, чтобы прибыть в пиццерию одновременно со своим коптером; b. сколько времени при этом экономит Петя, применяя коптер; c. на сколько быстрее доставляется пицца с применением коптера. Движение происходит вдоль одной прямой улицы. Повезло!
2. Два тела. К двум одинаковым телам присоединены нити. Первое тело привязано за нить к крышке сосуда с жидкостью и погружено в неё на 1/3 своего объёма. Второе тело привязано ко дну этого сосуда так, что над жидкостью находится 1/3 его объёма. Оказалось, что силы натяжения нитей одинаковы по модулю. Определите: a. отношение плотности тел и жидкости; b. отношение силы тяжести, действующей на тело, и силы натяжения нити; c. как изменится уровень воды в сосуде после пережигания нитей. Нити невесомы и вертикальны.
3. Чаша в равновесии. Таракан массой M = 20 г сидит в точке А на краю однородной полуцилиндрической чаши радиусом R. В диаметрально противоположной точке В к чаше прикреплена нитка, которая привязана к столу, и удерживает чашу в положении, когда AB горизонтальна (см рисунок). Определите: a. силу натяжения нити T1, если нить вертикальна и закреплена в точке «1»; b. силу натяжения нити T2, если нить закреплена в точке «2», когда L 2R, а угол α = 45 градусов; c. силу натяжения нити T3, если нить закреплена в точке «2», а в точке B сидит комар массой m = 1 г. Стенки чаши однородные, постоянной толщины. Ускорение свободного падения g = 10 Н/кг.
4. Двойное охлаждение. Экспериментатор Глюк и теоретик Баг налили себе в стаканы по 100 г горячего чая, имеющего температуру T100 = 100℃. Для охлаждения чая у них в запасе имелось большое ведро воды при температуре T0 = 0℃. Глюк опускал на ниточке монетку теплоёмкостью С1 = 7,82 Дж/℃ сначала в ведро, потом в стакан с чаем, всё время дожидаясь установления теплового равновесия. Этот алгоритм он повторил 10 раз. Баг просто добавил в свой стакан холодную воду из ведра массой m2 = 18,0 г и дождался установления теплового равновесия. Определите кто из друзей сильнее охладил свой чай. Удельная теплоемкость чая и воды cв = 4200 Дж кг ℃ . Теплообменом с окружающей средой, изменением температуры воды в ведре и теплоемкостью стаканов можно пренебречь, чай из стакана не выливался.
Задания для 9 класса:
1. С конька на отмостку. Однажды в осеннюю дождливую пору, теоретик Баг лежал на кушетке своей дачи и заметил, что капли падающие с конька крыши пролетают окно высотой 1,600 метра за 0,1600 секунды. Зная, что высота подоконника над поверхностью отмостки 1,368 метра, определите: a. с какой скоростью υ капли падают на отмостку; b. высоту конька над отмосткой H. Баг считает, что ускорение свободного падения равно 10 м/с 2 .
2. Разные показания. На рисунке показана схема с двумя одинаковыми резисторами сопротивлением R каждый, идеальным источником с напряжением ℰ, идеальным амперметром и идеальным вольтметром. a. Определите показания идеальных приборов. b. Если амперметр неидеален и имеет сопротивление R, то чему равно его показание? c. Если амперметр неидеален и имеет сопротивление R, то чему равно показание вольтметра? d. Если амперметр и вольтметр неидеальные и имеют сопротивления R каждый, то чему равно показание вольтметра? e. Если амперметр и вольтметр неидеальные и имеют сопротивления R каждый, то чему равно показание амперметра?
3. В аквариуме. Система, изображённая на рисунке, состоит из двух неподвижных и одного подвижного лёгких блоков, двух лёгких тонких нерастяжимых нитей 1 и 2, двух лёгких пружин одинаковой жёсткостью, прикреплённых одним концом ко дну аквариума, и двух массивных цилиндров A и B одинаковой плотностью и высотой, погружённых в жидкость. В цилиндрах нет полостей, масса цилиндра B в три раза больше массы цилиндра A. Система находится в состоянии равновесия, а абсолютное удлинение левой пружины равно x1.
Определите: a. отношение сил натяжения нитей 1 и 2 α = T1/T2; b. сжатие или удлинение правой пружины |x2 |. Цилиндры A и B перевешивают, меняя их местами. В новом положении равновесия системы определите: c. отношение сил натяжения нитей 1 и 2 α′ = T1′/T2′; d. абсолютное удлинение левой пружины x1′; e. сжата или растянута правая пружина; f. абсолютное удлинение правой пружины x2 ′ ; g. на какое расстояние l сместилась ось подвижного блока после перевешивания цилиндров. Известно, что до и после перевешивания грузов нити и пружины вертикальны, цилиндры целиком погружены в жидкость. Трением в системе можно пренебречь.
4. Кубик ЛФИ. Согласно закону Ньютона-Рихмана, мощность 𝑃 теплообмена между двумя телами пропорциональна площади 𝑆 контактируемой поверхности и разности температур между телами: 𝑃 = 𝛼𝑆(𝑇 − 𝑇0 ), где 𝛼 — некоторый размерный коэффициент. a. Запишите единицы измерения коэффициента 𝛼 в СИ. В большом помещении с постоянной комнатной температурой 𝑇0 на теплоизолированную поверхность поставили металлический куб со стороной 𝑏 и исследовали зависимость его температуры от времени.
Результаты представлены на рисунке 1. Рисунок 1 Рисунок 2 Опыт повторили, только теперь начальная температура куба была другой (см. рисунок 2). Оказалось, что графики двух зависимостей являются зеркальным отражением друг друга. b. Чему равно значение комнатной температуры 𝑇0? В пунктах с — е будем считать, что мощность теплопотерь куба оставалась такой же, как и начальная мощность в реальном эксперименте. c. Оцените время 𝜏 остывания куба во втором эксперименте до комнатной температуры в такой модели. d. Считая удельную теплоемкость 𝑐 и плотность 𝜌 материала куба известными, оцените значение коэффициента 𝛼. e. Повторим второй эксперимент, только в этот раз кубик подвесим на теплонепроводящей нити вдали от других тел в том же помещении. Каким будет теперь время остывания 𝜏1.
5. Г. Оптика. В комнате высотой H на потолке висит лампа. Плоское круглое зеркало расположено параллельно полу на некоторой высоте (см. рисунок). Расстояние между двумя наиболее удаленными точками тени от зеркала в два раза больше, чем максимальное расстояние между двумя точками «зайчика» на потолке. Найдите на каком расстоянии h от пола расположено зеркало. Лампу считайте точечным источником света.
Задания для 10 класса:
1. С конька на отмостку. Шарик толкнули вверх по наклонной плоскости с начальной скоростью υ0 = 12 м/с. В течение второй секунды движения направление скорости шарика не менялось и совпадало с направлением начальной скорости, а модуль его перемещения оказался равен s2 = 4,5 м. Определите: a. ускорение шарика, считая его постоянным; b. через какое время после толчка шарик остановился; c. путь, пройденный шариком за третью секунду.
2. Бусы Ньютона. На горизонтальный стержень надеты маленькие невесомые колечки A и B, которые могут без трения перемещаться по стержню. К колечкам прикреплена невесомая нить. На нить надеты две одинаковые массивные маленькие бусинки, которые могут без трения перемещаться по нити. В начальный момент бусинки удерживают так, что нить натянута, длина ее горизонтального участка 4L, длина каждого вертикального участка L. Бусинки одновременно отпускают. Считая известным ускорение свободного падения g, найдите: a. координаты первой встречи бусинок; b. ускорения каждой из бусинок; c. время, через которое бусинки впервые встретятся; d. путь, который пройдет каждая бусинка до встречи.
3. Постучим костяшками. Две одинаковые костяшки домино стоят на шероховатой поверхности – костяшка А стоит вертикально, костяшка Б – под углом α, опираясь ребром на грань костяшки А. При каких углах α система будет находится в равновесии? Высота костяшки – a, ширина – b (b << a), масса – m, коэффициент трения между костяшками и поверхностью – µ. Коэффициент трения между костяшками пренебрежимо мал. Система находится в однородном поле сил тяготения с ускорением свободного падения g.
4. Однажды в схеме… В цепи, схема которой изображена на рисунке, все приборы идеальные. Сопротивления всех резисторов одинаковы и равны 1кОм. Через второй амперметр течет ток силой 4мА. Найдите показания приборов и напряжение идеального источника.
5. Тень на плетень. В ясное летнее утро, когда продолжительность суток стала равной T, вертикальная граница тени от дома №2 движется вблизи угла дома №1 по его восточной стене со скоростью υ1, а перейдя на его северную стену, со скоростью υ2. Чему равна ширина улицы Д.Максвелла?
Задания для 11 класса:
1. Дырявый барометр. Закрытая с одного конца трубка ртутного барометра имеет площадь внутреннего сечения S = 1 см2 и выступает над поверхностью ртути на L = 1м. Уровень ртути в трубке установился выше уровня ртути в открытой части барометра на h = 750 мм, а остальная часть трубки пуста. Температура в лаборатории T = 27°𝐶. В результате случайного удара по трубке (выше уровня ртути) в ней образовалась микротрещина, через которую начал поступать воздух со скоростью μ = 1016 молекул в секунду. С какой скоростью υ начал опускаться уровень ртути в трубке сразу после удара? Плотность ртути 𝜌 = 13600 кг м3 , постоянная Больцмана k = 1,38 ∙10-23 Дж К , ускорение свободного падения 𝑔 = 10 м с 2 .
2. Заряженный конденсатор. В цепи, схема которой изображена на рисунке, известна ЭДС ℰ идеальной батареи, ёмкость конденсатора C, обе пластины которого имеют начальный положительный заряд q0 (q0 < ℰC), и сопротивление резистора R. В начальный момент ключ К разомкнут. Затем его замыкают. Определите: a. силу тока I0 в цепи сразу после замыкания ключа К; b. силу тока I1, идущего через источник в момент, когда пластины конденсатора начнут притягиваться друг к другу.
3. Дизель. Идеальный цикл, который предложил Вин Рудольф Дизель, состоит из четырёх процессов: 1-2 адиабатное сжатие рабочего тела; 2-3 изобарный подвод теплоты к рабочему телу; 3-4 адиабатное расширение рабочего тела; 4-1 изохорное охлаждение рабочего тела. Под «рабочим телом» для упрощения будем понимать идеальный газ. Используя относительные величины давления и объёма (𝑝0 и 𝑉0 считать известными) на графике и, приняв количество вещества рабочего тела за 𝜈 , ответьте на следующие вопросы: a. Какова минимальная температура 𝑇𝑚𝑖𝑛 газа за весь цикл? b. Чему равна работа газа 𝐴 за цикл? Давление в точке 4 считайте известным и равным 𝑝4 = 2,5𝑝0. Здесь и в следующем пункте считайте число 𝑖 степеней свободы газа известным. c. Найдите КПД 𝜂 такого цикла. Для описания зависимости давления газа от его объёма на адиабатных участках графика можно использовать уравнение Пуассона: 𝑝𝑉 𝛾 = const, где 𝛾 = 𝑐𝑝 𝑐𝑉 — показатель адиабаты (𝑐𝑝, 𝑐𝑉 — молярные теплоёмкости газа при постоянном давлении и при постоянном объёме соответственно). d. Теперь, считая 𝑖 неизвестным, найдите численное значение 𝛾. e. Чему равно 𝑖?
4. По наклонной. На протяжённой наклонной плоскости с углом наклона α удерживают небольшой диск массой m и с зарядом q (q > 0). Коэффициент трения между диском и наклонной плоскостью μ . Напряженность E однородного электрического поля направлена по параллельной плоскости горизонтальной оси Ox , индукция B однородного магнитного поля направлена по оси Oy, перпендикулярной наклонной плоскости (см. рисунок). Диск отпускают. В момент сразу после того как диск отпустили, определите: a. силу нормальной реакции опоры N; b. угол β между осью Oz и направлением силы трения; c. при каком минимальном значении коэффициента трения μmin диск не начнёт двигаться; В предположении, что μ < μmin, в момент сразу после того как диск отпустили, определите: d. силу трения Fтр; e. начальное ускорение a0; В предположении, что μ < μmin, в установившемся режиме при движении с постоянной скоростью определите: f. скорость установившегося движения vуст; g. работу AM, которую совершают магнитные силы за время τ; h. количество теплоты Q, которое выделяется в системе за время τ. Ускорение свободного падения g. Ось Oz параллельна плоскости и перпендикулярна оси Ox.
5. Много Пи. Из проволоки массой m, длиной l и сопротивлением R изготовили контур в виде половины окружности с диаметром. В начальный момент времени, контуру сообщили скорость υ0, вектор которой перпендикулярен диаметру и лежит в плоскости контура (см. рис.). В процессе движения проволочная конструкция заехала в область однородного магнитного поля с индукцией B0, вектор которой перпендикулярен плоскости контура, а начальная скорость υ0 перпендикулярна границе магнитного поля. Через некоторое время контур остановился, заехав в поле на половину радиуса. Определите: a. начальную кинетическую энергию контура W0; b. ускорение контура a0 в момент пересечения диаметром границы области с магнитным полем; c. количество теплоты Q, выделившееся в контуре к моменту остановки; d. заряд q, прошедший по контуру за время движения. Действием гравитационных сил пренебречь.
Региональный этап 2023 по физике 9, 10, 11 класс задания и ответы
Региональный этап 2023 по физике 9, 10, 11 класс задания и ответы олимпиады