ВОШ Региональный этап ответы и задания для 7, 8, 9, 10, 11 классов олимпиады по Физике (Максвелла) региональный этап 2020-2021 всероссийской олимпиады школьников (ВсОШ). Олимпиада проходит во всех школах регионах России 23 и 25 января 2021 г.
• Ссылка для скачивания первого тура: Скачать
• Ссылка для скачивания второго тура: Скачать
• Ссылка для скачивания ответов первого тура: Скачать
• Ссылка для скачивания ответов второго тура: Скачать
СмотретьОнлайн
Некоторые интересные задания:
1)С линии старта одновременно в одну сторону по круговой дорожке стадиона побежали два спортсмена A и В. Бегун А первую половину каждого круга бежал со скоростью 2υ, а вторую – со скоростью υ. Бегун В первую половину времени, затраченного на прохождение круга, бежал со скоростью υ, а вторую – со скоростью 2υ. Известно, что бегун A пробегал полный круг за TA = 90 с. Через какое время t один спортсмен догнал другого первый раз после старта? Через какое время T один из бегунов обогнал другого ровно на один круг?
2)Муравей направился из вершины А куба, стоящего на горизонтальной поверхности, к вершине В (см. рис), перемещаясь только по рёбрам этого куба, причем движение по горизонтальным и вертикальным рёбрам обязательно чередовались, и он не побывал ни в какой вершине дважды. Скорость перемещения муравья по вертикальным ребрам вверх была равна υ, вниз – 3υ, а по горизонтальным – он двигался с одинаковой скоростью. Определите скорость муравья по горизонтальным рёбрам, если средняя скорость его движения от А к В не зависела от маршрута?
3)Кубик Рубика с ребром a не имеет пустот и сложен из одинаковых кубиков плотностью 1 с ребром a/3. Если все мелкие кубики, не видимые на рисунке, заменить на другие, такие же по размеру, но с плотностью 𝜌2, то средняя плотность кубика Рубика увеличится в n = 3 раза. Чему равно отношение плотностей 2 1 / ?
4)На 3D принтере идет печать полого кубика с внешней стороной a = 10 см. Катушка с пластиковым прутком квадратного сечения стоит на весах. Показания m весов с начала и до окончания печати вместе с длиной L прутка, оставшегося на катушке, заносятся в таблицу.
5)На часах в некоторый момент времени угол между часовой и минутной стрелками составил α = 60. Определите, через сколько минут угол между стрелками в следующий раз может снова оказаться равным α? Положение стрелок на рисунке – условное.
6)В два калориметра положили по куску льда и в течение K 10 минут стали нагревать их содержимое с одинаковой мощностью. Известно, что первый кусок льда легче второго на m 100 г. На рисунке приведена зависимость разности температур t в калориметрах от времени τ. К сожалению, шкала оси разности температур не сохранились, а изломам графика соответствуют времена τ1, τ2, τ3, τ4. Объясните, какие физические процессы соответствуют каждому линейному участку графика. Определите: 1) мощность P нагревателя; 2) массы m1 и m2 кусков льда; 3) начальные и конечные температуры кусков льда; 4) разность температур t в момент времени τ1.
7)При каких значениях масс груза M возможно равновесие системы, приведенной на рисунке, если m = 4,0 кг? Горизонтальный рычаг массой 2m разделен на 8 одинаковых участков. Нить выдерживает максимальное натяжение T0 = 25 Н. g = 10 Н/кг.
8)Для измерения некоторых технических характеристик медицинского шприца экспериментатор Глюк собрал установку, изображенную на рисунке. Исследуемый шприц он закрепил в вертикальном положении. Вместо иглы к нему присоединил тонкую гибкую трубку, второй конец которой соединил с отверстием в дне цилиндрического сосуда. Затем Глюк измерил разность уровней Δh воды в сосуде и шприце, при которой поршень шприца начинал двигаться вверх в процессе плавного подъема сосуда. Оказалось, что величина Δh зависит от массы mг груза, закрепленного на верхнем упоре поршня. Результаты измерений зависимости Δh(mг) он представил в таблице, в которой также приведена Δhx для груза неизвестной массы mx.
9)Кот Леопольд, находясь на крыше дома, два раза выстрелил в противоположных направлениях с одинаковыми скоростями камушками из рогатки. Перед падением на землю скорости камушков были направлены перпендикулярно друг другу. Определите высоту h дома, если известно, что суммарное время полёта камушков 0 t 3c , а времена их движения отличаются в два раза. С какой скоростью камушки были выпущены из рогатки? Ускорение свободного падения 2 g 10 м/с .
10)Внешний радиус цилиндрического стакана, находящегося в высоком аквариуме с шероховатым дном, равен R, высота L, толщина стенок и дна d (см. рис.). Сверху стакан герметично закрыт тонким легким диском радиуса R. Плотность жидкости в аквариуме ρ, плотность материала стакана 20ρ. 1. Получите зависимость силы реакции N, с которой стакан действует на дно аквариума, от уровня h налитой в аквариум жидкости. Постройте график зависимости N(h). Укажите на графике характерные точки, выразив их через величины, заданные в условии. 2. При каком соотношении между d и L стакан может всплыть? Считайте, что R фиксировано и выполняется условие 0 0,040 d R.
11)Пять пружинок соединены так, как показано на рисунке, и в исходном состоянии ни одна из них не деформирована. Коэффициенты жесткости трех пружин равны k1, а двух оставшихся – k2. 1) Чему равен эффективный коэффициент жесткости системы пружин? 2) Систему растягивают, прикладывая к ее концам одинаковые силы. При каком соотношении k1 и k2 пружина 2 окажется сжатой?
12)В «сером» ящике собрана электрическая цепь схема которой приведена на рисунке. К клеммам АВ ящика подключают идеальный вольтметр, а к клеммам CD – различные резисторы, сопротивления которых в n раз больше, чем у резистора R1. Зависимость показаний вольтметра U от n представлена в таблице.
13)На трех фотоснимках одного участка местности, сделанных с равными интервалами времени τ, запечатлен игрушечный паровоз и фрагменты шлейфа дыма от него. Наложенные друг на друга фотографии приведены на рисунке. Зная, что, тронувшись с места, паровоз поехал на север с постоянным ускорением a = 0,4 м/с2 , и что в этот день дул западный ветер со скоростью u = 4 м/с, найдите интервал времени τ и на каком расстоянии от точки О находилась труба неподвижного паровоза. Цены делений шкал сетки по вертикали и горизонтали равны
14)В вертикальной плоскости находятся два невесомых стержня, соединённых шарниром массы M. На свободном конце верхнего стержня закреплён груз массы m, а на свободном конце нижнего стержня закреплено лёгкое колечко, которое может скользить по гладкой горизонтальной закреплённой спице. Длина верхнего стержня 𝑙, длина нижнего стержня L l . Изначально стержни составляют углы α с горизонтом и удерживаются неподвижно. Затем их отпускают. Найдите: 1) Ускорения шарнира aш0 и грузика aг0 сразу после начала движения. 2) Ускорение колечка aк в момент времени, когда шарнир, груз и колечко окажутся на одной прямой. Считайте, что стержни и спица тонкие и все тела могут пролетать мимо друг друга не соударяясь. Ускорение свободного падения g.
15)Оболочка воздушного шара изготовлена из нерастяжимой плотной ткани с массовой поверхностной плотностью 𝜎 (масса 1 м2 поверхности оболочки численно равна 𝜎). Если оболочку полностью заполнить газом, то она приобретает форму сферы радиусом r. В пустую оболочку закачивают некоторое количество гелия. 1) При каких значениях массы m гелия шар будет подниматься? 2) Какому соотношению должны удовлетворять параметры шара, чтобы его подъём был возможен? Молярная масса гелия MHe , воздуха – MB , атмосферное давление 0 p , температура – T. Объем шара 3 V r 4 / 3 , площадь сферы 2 S r 4 .
16)Лодка переплывает реку по прямой, перпендикулярной берегам. Её скорость относительно воды равна 0 . До середины реки скорость течения изменяется по закону u x от нуля до 0 /2 – скорости воды на середине реки, где – известный коэффициент, x – расстояние от берега. После середины реки скорость уменьшается до нуля у другого берега по тому же закону. Определите зависимость от времени угла между вектором скорости лодки относительно воды и направлением движения относительно берега. Через какое время лодка окажется на другом берегу?
17)Где-то в Космосе, вдали от звезд, движется по инерции фабрика-звездолет. В технологических процессах используется вода, которая доставляется к нужному месту порциями с массой m 288 г по гладким трубам, площадь поперечного сечения которых постоянна и равна S 50 см2 . Каждая порция содержится между двумя одинаковыми поршнями, масса каждого из которых тоже равна m . Температура порции T при движении в установившемся режиме (колебания поршней относительно друг друга отсутствуют) остается неизменной. Движение поршней и порции воды по трубе обеспечивается давлением сжатого газа: «позади» них давление газа 1 p всегда в 1,5 раза больше, а «перед» ними ( 2 p ) – в два раза меньше, чем давление насыщенного водяного пара при температуре T .
Какая часть массы воды в порции при движении в установившемся режиме находится в жидком состоянии? Каково в этом режиме расстояние между поршнями? Плотность насыщенного водяного пара при температуре T составляет 6 % от плотности жидкой воды, которая при этой температуре равна 0,72 г/см3 . В вычислениях для простоты можно считать воду совершенно несжимаемой, а водяной пар – почти идеальным газом. Ответ для расстояния между поршнями выразите в см с точностью до целого значения.
18)В вакууме в невесомости между круглыми полюсами электромагнита на расстоянии x от оси магнита покоится частица массы m и заряда q. Сначала магнитное поле равно нулю. Затем, за малый промежуток времени, индукция магнитного поля увеличивается до значения B0 и поддерживается постоянной в течение времени m qB / 0 , после чего очень быстро уменьшается до нуля. 1) Почему частица приходит в движение? Опишите качественно траекторию частицы. 2) С какой скоростью движется частица после включения магнитного поля? 3) С какой скоростью движется частица после выключения магнитного поля? 4) На каком минимальном расстоянии от оси магнита проходит траектория частицы? 5) Через какое время от момента включения поля частица окажется на минимальном расстоянии от оси магнита? Магнитное поле в пределах полюсов можно считать однородным. Перемещением частицы за время включения и выключения поля можно пренебречь.
19)Выразите Ux через силу тока I в образце, концентрацию n электронов проводимости и физические величины, приведенные в описании эксперимента (ℰ, B, d, b, L, e). 2. Выразите сопротивление R и удельное сопротивление ρ образца через его размеры, подвижность µ и концентрацию n электронов проводимости. 3. Используя уравнения, полученные в п.п. 1, 2, выразите Ux через концентрацию n и подвижность µ электронов проводимости, сопротивление r и физические величины, приведенные в описании эксперимента.
Вам будет интересно:
Региональный этап всероссийской олимпиады школьников ВОШ по Информатике 2020-2021 ответы и задания