Автор Муниципальный этап 2024 олимпиада по физике 7, 8, 9, 10, 11 класс задания и ответы для всероссийской олимпиады школьников 2024-2025 учебный год. Данная олимпиада прошла 26 ноября у школьников в Свердловской области. Предварительные результаты и видео разбор заданий уже доступен.
Задания и ответы для 10 класса
Задания и ответы для 11 класса
Задания для 7 класс олимпиада по физике 2024-2025
7klass_fizika_sverdlov_mun-2024-2025Задания для 8 класс олимпиада по физике
8klass_fizika_sverdlov_mun-2024-2025Задания для 9 класс олимпиада по физике
9klass_fizika_sverdlov_mun-2024-2025Задания для 10 класс олимпиада по физике
10klass_fizika_sverdlov_mun-2024-2025Задания для 11 класс олимпиада по физике
11klass_fizika_sverdlov_mun-2024-2025Задания и ответы для 7 класса
7.1. Дорога в деревню Дорога от дома до деревни, в которой живет бабушка с дедушкой, занимает время Т = 1 час 15 минут. Семиклассник заметил, что движение машины состояло из трех равных по времени участков с разной скоростью. Сначала машина ехала по асфальтированной дороге со скоростью υ1, затем более медленно по грунтовой дороге со скоростью υ2, затем по лесной дороге машина двигалась очень медленно со скоростью υ3. Участок грунтовой дороги имеет протяженность L2 = 20 км. Скорость движения по лесной дороге в k = 4 раза меньше скорости движения по асфальтированной дороге. Средняя скорость движения от дома до деревни оказалась равной υср = 40 км/ч. Определите: — скорости движения υ1, υ2 и υ3; — расстояние до дома до деревни.
7.2. Гонки улиток В 1995 году участница гонок виноградных улиток Арчи установила мировой рекорд, преодолев дистанцию в 33 см за 140 секунд. На соревнованиях по бегу улиток в одной из китайских провинций китайский сородич Арчи расстояние в 1 чунь пополз за 0,4 цзы. Определите: — скорости движения Арчи υА и улитки из Китая υК в км/ч; — если этих двух улиток разместить на одной гоночной трассе, таким образом, как показано на рисунке, то как скоро они встретятся? На каком расстоянии от места старта Арчи произойдет встреча? Известно, что 1 чунь составляет 33 1 3 cм, а 1 цзы – 5 минут.
7.3. Тренировка с фонарями Тренировка гребцов – байдарочников происходит в прямом канале с небольшим течением. На берегу канала на одинаковом расстоянии друг от друга установлены фонари освещения. Спортсмен на байдарке в течении какого-то неизвестного времени τ двигался в одном направлении, при этом он насчитал N1 = 29 фонарей, затем развернулся и возвращаясь столько же времени, насчитал N2 = 21 фонарь. Тренер при этом просто сидит на резиновой лодке и движется по течению реки, не прикладывая никаких усилий. Обозначим скорость течения воды в канале u, скорость байдарки относительно воды (собственную скорость байдарки) υ. Определите: — отношение υ/u; — сколько фонарей насчитает тренер за время τ.
7.4. Заполнение водой В цилиндрический сосуд с площадью поперечного сечения S0 поступает вода с массовым расходом μ = 10 г/с. В сосуде на дне плотно стоит тело в форме прямоугольного параллелепипеда. На рисунке представлен график зависимости уровня жидкости h в сосуде от времени t. Определите: — какой объем воды поступает в сосуд за 1 секунду; — высоту стакана H0; — высоту тела H; — площадь поперечного сечения cосуда S0; — площадь поперечного сечения тела S. Примечание: объём цилиндра равен произведению площади поперечного сечения на высоту. Плотность воды равна ρ = 1000 кг/м3 .
Задания и ответы для 8 класса
8.1.Средняя скорость Зависимость скорости, с которой двигалась частица, от времени представлена на рисунке. Определите: — путь, который прошла частица за 40 c; — путь, который прошла частица за 80 с; — среднюю скорость частицы за 40 с; — среднюю скорость частицы за 80 с; — докажите, что на участке 0 < t < 40 c cредняя скорость в любой момент времени в два раза меньше мгновенной (текущей) скорости в этот момент времени; — постройте качественный график зависимости средней скорости от времени υср(t). Это означает, что на графике должны быть указаны все ключевые значения скорости и времени, понятен вид зависимости (линейная, нелинейная).
2. Арт-объект Восьмиклассники для кабинета физики изготовили арт-объект и разместили его на опоре (точка О) на рисунке. Точка опоры О делит верхний однородный стержень с надписью в отношении 1 : 3. Масса этого стержня M. Кроме того, объект состоит из невесомых нерастяжимых нитей, гладкого блока пренебрежимо малой массы, выполненного в форме циферблата, груза массой m, прикрепленного с помощью нитки, перекинутой через блок, к очень лёгкому стержню длиной L. Второй конец этого стержня удерживается в равновесии с помощью второй нити, верхний конец которой прикреплен к верхнему стержню. К нижнему стержню подвешен груз массой mх, на котором можно размещать таблички с физическим формулами. Определите: — массу груза mх, при которой возможно равновесие; — cоотношение между массами груза m и верхнего стержня M, при котором возможно равновесие; — отношение x/L.
8.3. Лёд и вода Восьмиклассники проводили опыты с водой и льдом. В воду массой mв, находящуюся в калориметре, они опускали кусочки льда. Температура кусочков льда всегда была равной t0 = 00С, а начальная температура воды во всех опытах была одинакова. Дождавшись установления теплового равновесия, они записывали показания термометра, помещенного в калориметр. Потом они построили график зависимости температуры теплового равновесия от массы льда mл. Но, к сожалению, содержимое калориметра пролилось на график, поэтому сохранились лишь его фрагменты, которые представлены на рисунке. Проанализировав информацию, которую можно получить из графика, определите: — начальную температуру воды tв; — массу воды mв; — какую массу льда, нужно опустить в калориметр, чтобы температура оказалась равной t0 = 00С. Удельная теплоёмкость воды равна св = 4200 Дж/(кг.0С), удельная теплота плавления льда равна L = 3,35 . 105 Дж/кг.
8.4. Долив-перелив К дну цилиндрического сосуда прикреплена пружина с коэффициентом упругости k, длина пружины в недеформированном состоянии равна высоте сосуда Н. На пружину помещают поршень массой М, который может без трения скользить по стенкам сосуда, в результате чего поршень располагается на некотором расстоянии Δх0 от верхнего края стенок сосуда. На поршень сверху начинают наливать жидкость плотностью ρ с массовым расходом μ. Определите: — величину Δх0; — величину Δх, на которую ещё опустится поршень через промежуток времени Δt после начала поступления жидкости; — через какое время Т жидкость начнёт выливаться из сосуда; — при каких условиях жидкость начнёт выливаться из сосуда? Вода между стенками сосуда и поршнем не проникает. Площадь поперечного сечения сосуда равна S. Примечание: массовым расходом называется масса воды, поступающая в сосуд за единицу времени, например, за 1 секунду.
Задания и ответы для 9 класса
Задача № 1. Поезда. В некоторой местности построены две замкнутые ветки железной дороги в виде окружностей, имеющих общий центр. Радиус внешней ветки в k = 1,25 раз больше радиуса внутренней. По внутренней ветке движется поезд на паровой тяге, а по внешней при этом в том же направлении едет электропоезд. Заскучавший пассажир электропоезда решил определить, за какое время его обгоняет поезд на паровой тяге. Он заметил, что от момента, когда ровно напротив его окна оказалось начало поезда на паровой тяге, до момента, когда напротив его окна оказался конец поезда, прошло t1 = 144 с. Длины обоих поездов одинаковы и равны l = 200 м, при этом электропоезд движется со скоростью v2 = 50 км/ч. 1) Определите скорость поезда на паровой тяге v1. 2) За какое время t2 мимо пассажира поезда на паровой тяге проезжает электропоезд.
Задача 2. Три состояния В сосуд с негерметичной крышкой бросили кубик льда массой 24 г и налили спирт объёмом Vспирта = 250 мл. Начальная температура спирта равна t1 = 1◦C, а начальная температура льда равна t2 = −20◦C. Какая температура будет достигнута при установлении теплового равновесия? Ответ дайте в градусах, округлив до целых. В момент установления теплового равновесия в сосуде включили внешний нагреватель мощностью P = 500 Вт. Сколько времени пройдёт с момента включения нагревателя прежде, чем все вещества в сосуде достигнут tк = 90◦C? Ответ дайте в минутах. Дополнительные сведения: плотность спирта ρспирт = 800 кг/м3 , удельная теплота плавления льда λлед = 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования спирта λспирт = 850 кДж/кг, удельные теплоёмкости: спирта cспирт = 2400 Дж/(кг◦C), воды cвода = 4200 Дж/(кг◦C), льда cлед = 2110 Дж/(кг◦C). Известно, что спирт испаряется при tисп.спирта = 80◦C, а вода испаряется при tисп.воды = 100◦C. Теплообменом между стенками сосуда и внешней средой пренебречь, энергия идёт только на нагрев веществ в сосуде. Смешиванием веществ пренебречь.
Задача №3. Блоки. В системе из невесомых блоков на нерастяжимых нитях висят три груза с массами m1, m2 и m3. Грузы имеют форму цилиндра и одинаковый объём. Система может находиться в равновесии в двух случаях. В первом случае грузы с массами m1 и m2 погружены в жидкость на половину своего объёма. Во втором случае груз с массой m3 оказался погруженным на одну шестую часть своего объёма. Найдите, на какие части объёма были погружены остальные грузы во втором случае.
Задача №4. Бабочка. Однородную линейку длиной L = 20 см, на концах которой подвешены грузы с массами m1 = 1,5 г и m2 = 2 г, подвесили за середину. В момент подвешивания линейки на нее села бабочка массой m0 = 5 г, и линейка оказалась в равновесии. Затем бабочка перелетела на расстояние l = 3 см от своего исходного положения. Покажите на рисунке положения грузов и бабочки. Найдите массу M, которую необходимо добавить на место, с которого улетела бабочка, чтобы система снова пришла в равновесие.
Задача №5. Последовательно и параллельно. У школьника Саши есть N одинаковых резисторов сопротивлением R каждый. Саша собрал из них такую цепочку: n резисторов он соединил последовательно, а все остальные присоединил параллельно к ним. Саша с помощью омметра измерил зависимость общего сопротивления Rобщ цепочки от числа последовательно соединённых резисторов, получившаяся зависимость приведена в таблице ниже. 1) Запишите формулу для сопротивления цепочки Rобщ, выразив его через следующие параметры: сопротивление одного резистора R, число соединённых последовательно резисторов n и полное число резисторов N. 2) Перепишите эту формулу в виде y = N − R · x, для чего определите величины x и y. 3) Постройте зависимость y(x) на имеющемся листке с сеткой и графически определите значения сопротивления одного резистора R и полного числа резисторов N.
Задания и ответы для 10 класса
Задача №1. Три тела. Снаряд летит вертикально вверх, в наивысшей точке разрывается на три одинаковых осколка, причём у одного из них скорость после разрыва направлена вертикально вверх. Этот осколок в момент времени t1 = 9 с упал на землю, а остальные два в моменты t2 = 1 с и t3 = 3 с. 1) Найти высоту h, на которой снаряд разорвался на три. 2) Известно, что второй и третий осколки упали на расстоянии L = 160 м по горизонтали друг от друга. Определите, под какими углами α и β к горизонту были направлены скорости второго и третьего осколка сразу после разрыва. Ускорение свободного падения g принять равным 10 м/с2 .
Задача №2. Карусель. Девочка Ксюша с другом катались на карусели радиуса R = 2 метра, вращающейся с частотой ν = 1 оборот в секунду, причём на карусели друзья стояли друг напротив друга. И вдруг Ксюша захотела обмануть своего друга, кинув ему через центр карусели конфетку так, чтобы она же ее и поймала через пол-оборота карусели. С какой скоростью относительно карусели ей нужно кинуть конфетку, чтобы осуществить свой план? Считайте, что Ксюша бросает и ловит конфетку на краю карусели. Силой тяжести пренебречь.
Задача №3. Резисторы и их мощности. Вам представлена схема интересной цепи. Известно, что во всей цепи выделяется мощность P = 4 Вт при подаче на цепь напряжения U = 4 В, при этом на первом и втором резисторах выделяются мощности P1 = 1 Вт и P2 = 2 Вт, соответственно. Рассчитайте сопротивления резисторов R1, R2 и R3.
Задача №4. Рыбак. Рыбак Андрей ловил рыбу в пруду, но случайно зацепился крючком за старый ботинок, лежащий на дне. Андрей стал вытаскивать ботинок, при этом сохраняя угол между леской и горизонтом постоянным и равным α = 60◦ , для чего Андрею пришлось идти вдоль пирса. Масса ботинка m = 170 г, он занимает объём V = 100 см3 , сила натяжения лески постоянна и равна T = 2 Н. В какой-то момент ботинок стал подниматься с постоянной скоростью v. Определите 1) скорость подъёма ботинка v, 2) угол β, под которым эта скорость направлена к горизонту, 3) скорость u, с которой рыбак Андрей идёт по пирсу. Учтите, что на движущиеся в воде предметы действует сила сопротивления F⃗ сопр, направленная противоположно скорости и по величине равная Fсопр = kv, для данного ботинка k = 1,79 кг/с. Плотность воды считать равной ρ = 1000 кг/м 3 , а ускорение свободного падения g = 10 м/с 2.
Задача №5. Поршень и пружина. В сосуде под невесомым поршнем находится воздух. Стенки сосуда хорошо проводят тепло. Поршень соединён с дном сосуда пружиной. Экспериментатор Пётр Петрович проводит эксперимент, ставя на поршень грузы различной массы m и измеряя высоту h, на которой находится поршень после установления теплового равновесия. Известно, что при отсутствии груза на поршне пружина недеформирована. Результаты измерений Петра Петровича приведены в таблице. Установите зависимость между массой груза m и высотой h, на которой находится поршень. Запишите полученное уравнение в виде y = kx + B так, чтобы параметр B зависел только от площади поршня S. Построив график y(x) на имеющемся листке с сеткой, определите жёсткость пружины k и площадь поршня S. Атмосферное давление считать равным pa = 105 Па, ускорение свободного падения g = 10 м/с2 , поршень движется без трения.
Задача №1. Мальчик-прогульщик. Мальчик решил прогулять урок и для быстроты поехал по очень длинным перилам, которые расположены под углом α = 30◦ к горизонту. Скатываясь с постоянной скоростью v = 5 м/с, он подбросил мячик вверх со скоростью относительно себя v0 = 50 cм/с так, чтобы его поймать. На каком расстоянии мальчик поймает мячик обратно? Ускорение свободного падения g = 10 м/c 2 .
Задача №2. Пчёлка и зеркало. В прямоугольной системе координат x0y параллельно оси 0x летит пчёлка с постоянной скоростью v = 1 м/с. Перед ней расположено зеркало, вращающееся вокруг неподвижной оси M с неизвестной угловой скоростью. Плоскость зеркала перпендикулярна плоскости x0y. В момент, когда зеркало оказалось параллельно оси 0y, расстояние между пчёлкой и зеркалом равно L = 0,5 м, а расстояние между пчёлкой и осью вращения равно R = 1 м, при этом скорость изображения пчелы в зеркале с точки зрения самой пчелы направлена вдоль оси 0y. 1) Определите, как в этот момент направлены скорости пчёлки и её изображения относительно зеркала. 2) Найти частоту вращения зеркала n (ответ выразите в оборотах в минуту и округлите до десятых).
Задача №3. Пружинчатая машина. Мальчик-экспериментатор захотел определить коэффициент жёсткости k своей пружины, используя знания термодинамики. Он взял тепловую машину с одноатомным газом, поршень которой ограничен упорами и не может покинуть цилиндр. Цилиндр считаем идеально гладким – поршень движется без терния. Пружину он размещает на поршне и рейке, которая жёстко фиксирована и может быть сдвинута только вручную. Газ в отсеке медленно нагревают, поршень через некоторое время приходит в движение и выдвигается до упоров, после чего нагрев сразу же прекращается. Затем рейка отодвигается от своего начального положения, как показано на рисунке. Газ охлаждают и через некоторое время поршень начинает движение и возвращается на исходную позицию, причём конечная температура оказывается равной начальной, после чего рейку передвигают в исходное положение. 1) Изобразите график процесса на диаграмме p − V и отметьте точку, с которой начинается описанный процесс. 2) Найдите коэффициент жёсткости пружины k, если известна длина пружины в нерастянутом состоянии l = 5h, переданная от нагревателя теплота Q = 270 Дж и h = 10 см. Давление в сосуде во много раз превышает внешнее давление.
Задача №4. Желоб-спираль. На столе лежит плита массы M = 1 кг, в которой вырезан несквозной жёлоб в виде плоской спирали, форма которой описывается уравнением R(α) = kα/(2π), где R — расстояние от центра спирали до данной точки, k = 5 см — шаг спирали, а α — угол поворота (в радианах) при движении от центра. По спирали может без трения скользить шайба массой m = 100 г. Исходно шайба покоится в жёлобе на расстоянии R0 = 1 м от центра спирали. Коэффициент трения между плитой и столом µ = 0,1. а) Шайбу начали двигать с постоянной угловой скоростью ω0 = 3 рад/с, удаляя её от центра спирали, при этом прикладывая силу только по касательной к спирали. Найдите угловое перемещение шайбы ∆α от начала движения до момента, когда плита начёт скользить по столу. б) Шайбе придали начальную скорость v0 = 3 м/с, направленную по касательной к спирали так, что шайба движется к центру. Найдите угловое перемещение шайбы ∆α от начала движения до момента, когда плита начёт скользить по столу. Все численные ответы выразите в радианах и округлите до десятых. Шайба все время движения находится внутри спирального жёлоба и не может оттуда вылететь. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2 .
Задача №5. Утечка в конденсаторе. Школьник Саша проводит эксперимент с системой из двух одинаковых плоских конденсаторов, соединённых так, как показано на рисунке. Каждая пластина конденсаторов имеет ширину l = 20 см и неизвестную высоту h, пространство между пластинами верхнего конденсатора заполнено маслом с диэлектрической проницаемостью ε = 9, при этом масло может вытекать из верхнего конденсатора в нижний через отверстие. Исходно верхний конденсатор был полон маслом, а нижний — пуст. Саша измерил зависимость ёмкости CAB системы между точками A и B от высоты масла x в нижнем конденсаторе. Саша построил график этой зависимости, но случайно пролил на него масло. Определите, чему равна высота одной обкладки конденсатора h, расстояние d между пластинами конденсатора, ёмкость системы C1 при заполненном верхнем конденсаторе и ёмкость C2 при заполненном нижнем конденсаторе. Электрическая постоянная СИ ε0 = 8,85 · 10−12 Ф/м. Ёмкость на графике выражена в пикофарадах: 1 пФ = 10−12 Ф. Краевыми эффектами можно пренебречь.
Посмотреть на сайте олимпиады по физике:
Региональный этап 2024 по физике 9, 10, 11 класс задания и ответы олимпиады ВСОШ