олимпиада. 9-10-11 кл ОБЛАС ОЛИМП 2017-18. азастан пн олимпиадаларында Казахстан на предметных олимпиадах
Скачать 67.33 Kb.
|
Қазақстан пән олимпиадаларындаКазахстан на предметных олимпиадахОбластная олимпиада по физике 2018, 10 класс, теоретический тур Задача №1. [7 баллов]. Пуля массой m=8 г летит со скоростью ϑ0=200 м/с и попадает перпендикулярно в доску, лежащую на горизонтальном столе и застревает в ней. Поверхность стола считать гладкой, масса доски M=20 кг, длина доски l, шириной доски можно пренебречь. Определите энергию, преобразованную в теплоту, считая, что пуля попала в точку, находящуюся на расстоянии l/3 от центра доски. Задача №2. [8 баллов]. Рабочее вещество совершает термодинамический цикл, состоящий из изобары, изохоры и адиабаты (смотрите рисунок). Внутренняя энергия данного вещества изменяется по закону U=kpV, где p — давление, V — объем. Работа, совершенная веществом во время изобарного процесса, в n=5 раз превышает работу внешних сил по сжатию вещества, совершенную при адиабатическом процессе. КПД цикла η=1/4. Определите значение параметра k в законе изменения внутренней энергии. Задача №3. [7 баллов]. В электрической схеме, изображенной на рисунке, ключ K переключают из одного (левого) положения в другое (правое). Какое количество теплоты выделится при этом? Суммарный заряд на правых обкладках конденсаторов 1, 2 и 3 вначале равнялся нулю. Емкости всех конденсаторов равны C. Задача №4. [8 баллов]. Тонкая палочка небольшой длины расположена вдоль главной оптической оси собирающей линзы на расстоянии 30 см от нее. В результате получают действительное изображение палочки с увеличением в 16 раз. Данную короткую палочку сдвигают вдоль оси на 6 см дальше от линзы. Оцените изменение длины изображения палочки? Примечания: при |x|≪1 справедлива формула Областная олимпиада по физике 2018, 10 класс, экспериментальный турРезиновый шар (10 баллов)Приборы и принадлежности: кубическая форма 10×10×10 см (либо, форма предложенная организаторами, другими размерами), однородный резиновый шар, два стакана, шприц без иглы объемом 20мл, шприц без иглы объемом 5 мл, прозрачная линейка длиной 40 см, нить, ножницы, бумажные салфетки, вода, глицерин. Задание: Определите плотность резинового шара. Плотность воды ρв=1000 кг/м3, плотность глицерина ρг=1260 кг/м3. Объем шарового сегмента высотой h равен ΔV=π⋅h2(3d/2−h), где d — диаметр шара (известный параметр). Указание: При выполнении заданий экспериментального тура: изложите Вашу методику проведения эксперимента и приведите расчетные формулы; подготовьте и подпишите таблицы, проведите необходимые опыты и измерения и занесите их таблицу; из полученных данных рассчитайте искомую величину; рассчитайте погрешности измерений и запишите окончательный результат, напишите краткие выводы по проделанной работе. . Областная олимпиада по физике 2018, 11 класс, теоретический тур Задача №1. [7 баллов]. Пуля массой m=3 г, летящая горизонтально со скоростью ϑ0=100 м/с попадает в покоящийся на горизонтальном столе металлический шар массой M=20 кг и радиусом R на расстоянии R/2 выше центра шара и рикошетом отскакивает от него вертикально вверх. Спустя некоторое время движение шара по столу переходит в равномерное качение со скоростью ϑ1=50 м/с. Определить скорость пули после удара по шару. Задача №2. [8 баллов]. Спутник с поперечным сечением 0,1 м2 и массой 10 кг, летит на высоте 200 км от поверхности Земли. Определите силу сопротивления, действующую на спутник. Как изменяются скорость спутника и его высота за один оборот вокруг Земли? Плотность атмосферы на высоте 200 км равна ρ≈1,6⋅10−11 кг/м3. Масса Земли 5,98⋅1024 кг, ее радиус 6370 км. Задача №3. [8 баллов]. Рабочее вещество совершает термодинамический цикл, состоящий из изобары, изохоры и адиабаты (смотрите рисунок). Внутренняя энергия данного вещества изменяется по закону U=kpV, где p — давление, V — объем. Работа, совершенная веществом во время изобарного процесса, в n=5 раз превышает работу внешних сил по сжатию вещества, совершенную при адиабатическом процессе. КПД цикла η=1/4. Определите значение параметра k в законе изменения внутренней энергии. Задача №4. [7 баллов]. По поверхности однородного диэлектрического диска равномерно распределен заряд Q. Диск помещен во внешнее однородное магнитное поле индукции B→ направленной перпендикулярно плоскости диска. Масса диска равна M, и он может свободно вращаться вокруг неподвижной оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости диска. С какой угловой скоростью ω будет вращаться первоначально неподвижный диск, если внешнее магнитное поле выключить? Областная олимпиада по физике 2018, 11 класс, экспериментальный турИсследование цепи резисторов с неизвестными сопротивлениями (10 баллов)Задание: Определите неизвестные сопротивления резисторов. Приборы и принадлежности: резистор с известным сопротивление, три резистора с неизвестными сопротивлениями, мультиметр, батарейка 4,5 В, соединительные провода. Внимание: вскрывать наружные обвертки резисторов ЗАПРЕЩАЕТСЯ!!! Указание: При выполнении заданий экспериментального тура: изложите Вашу методику проведения эксперимента и приведите расчетные формулы; подготовьте и подпишите таблицы для занесения экспериментальных данных и промежуточных вычислений; проведите необходимые опыты и измерения; из полученных данных рассчитайте искомую величину; рассчитайте погрешности измерений и запишите окончательный результат, напишите краткие выводы по проделанной работе. Областная олимпиада по физике 2018, 9 класс, теоретический тур Задача №1. [7 баллов]. На высоте H наклонной плоскости с углом наклона к горизонтали α удерживают брусок массой m. Легкая пружина жесткостью k и длиной l укреплена к выступу у основания плоскости и расположена вдоль наклонной плоскости (смотрите рисунок). После того как брусок отпускают с начальной скоростью ϑ0=0, он соскальзывает и ударяется о пружину. Найти максимальное сжатие пружины. Коэффициент трения между наклонной плоскостью и бруском μ. Ускорение свободного падения g. Задача №2. [7 баллов]. Кусок льда массой M=1 кг при температуре t=−300 C, привязали к грузу, температура которого была равна t0=00 C и опустили в емкость с водой температуры 00 C. При этом лед и груз сначала утонули, а через некоторое время — всплыли. В каких пределах может находиться масса груза m? Груз сделан из свинца. Плотность свинца ρс=11000 кг/м3, плотность воды ρв=1000 кг/м3, плотность льда ρл=900 кг/м3 удельная теплоемкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅К), значение удельной теплоты плавления льда равна λ=3,4⋅105 Дж/кг. Задача №3. [8 баллов]. Спутник с поперечным сечением 0,1 м2 и массой 10 кг, летит на высоте 200 км от поверхности Земли. Определите силу сопротивления, действующую на спутник. Как изменяются скорость спутника и его высота за один оборот вокруг Земли? Плотность атмосферы на высоте 200 км равна ρ≈1,6⋅10−11 кг/м3. Масса Земли 5,98⋅1024 кг, ее радиус 6370 км. Задача №4. [8 баллов]. Тонкая палочка небольшой длины расположена вдоль главной оптической оси собирающей линзы на расстоянии 30 см от нее. В результате получают действительное изображение палочки с увеличением в 16 раз. Данную короткую палочку сдвигают вдоль оси на 6 см дальше от линзы. Оцените изменение длины изображения палочки. Примечания: при |x|≪1 справедлива формула . Областная олимпиада по физике 2018, 9 класс, экспериментальный турОпределение массы (10 баллов)Задание: Определите неизвестную массу монеты и пластмассовой пружинки. Приборы и принадлежности: штатив с лапкой и муфтой, пластмассовая пружинка, монеты с известной массой, монеты с неизвестной массой, секундомер, ножницы, скотч, измерительная лента, маркер. Указание: При выполнении заданий экспериментального тура: изложите Вашу методику проведения эксперимента и приведите расчетные формулы; подготовьте и подпишите таблицы для занесения экспериментальных данных и промежуточных вычислений; проведите необходимые опыты и измерения; из полученных данных рассчитайте искомую величину; рассчитайте погрешности измерений и запишите окончательный результат, напишите краткие выводы по проделанной работе. Областная олимпиада по физике 2018, 9 класс, теоретический турЕсеп №1. [7 ұпай]. Көкжиекке α бұрыш жасай орналасқан көлбеу жазықтықтың H биіктіктігінде массасы m білікшені ұстап тұрады. Қатаңдығы k және ұзындығы l болатын жеңіл серіппе жазықтықтың табанындағы шығыңқы тірекке бекітілген және жазықтық бойымен орналасқан (суретті қараңыз). Білікшені ϑ0=0бастапқы жылдамдықпен босатқан соң, ол сырғиды және серіппеге соқтығысады. Серіппенің максималь сығылуын табыңыз. Көлбеу жазықтық пен білікшенің арасындағы үйкеліс коэффициенті μ. Еркін түсу үдеуі g. Есеп №2. [7 ұпай]. Температурасы t=−300 С болатын массасы M=1 кг мұз кесегін, температурасы t0=00 С болатын жүкке байлап, температурасы 00 С болатын суы бар ыдыстың ішіне салады. Осы кезде мұз бен жүк алдымен батады, ал қандай-да бір уақыттан кейін — қалқып су бетіне шығады. Жүктің m массасының шамасы қандай шектік аралықта бола алады? Жүк қорғасыннан жасалған. Қорғасынның тығыздығы — ρқ=11000 кг/м3, судың тығыздығы — ρс=1000 кг/м3, мұздың тығыздығы — ρм=900 кг/м3, мұздың меншікті жылусыйымдылығы — cм=2100 Дж/(кг⋅К), мұздың меншікті балқу жылуының шамасы — λ=3,4⋅105 Дж/кг. Есеп №3. [8 ұпай]. Көлденең қимасының ауданы 0,1 м2 және массасы 10 кг болатын Жер серігі Жер бетінен 200 км биіктікте ұшады. Жер серігіне әсер ететін кедергі күшін анықтаңыз. Жердің маңында бір айналым жасаған кезде Жер серігінің жылдамдығы мен биіктігі қалай өзгереді? Жер бетінен 200 км биіктіктегі атмосфераның тығыздығы ρ≈1,6⋅10−11 кг/м3. Жердің массасы — 5,98⋅1024 кг, оның радиусы — 6370 км. Есеп №4. [8 ұпай]. Ұзындығы шағын ғана жіңішке таяқша жинағыш линзаның бас оптикалық осінің бойында одан 30 см қашықтықта орналасқан. Осының нәтижесінде 16 есе үлкейтілген таяқшаның шын кескіні алынады. Осы қысқа таяқшаны остің бойымен линзадан ары 6 см қашықтыққа жылжытады. Таяқша кескіні ұзындығының өзгерісін бағалаңыз. Ескерту: |x|≪1 болған кезде формуласы орынды болып табылады. Областная олимпиада по физике 2018, 9 класс, экспериментальный турМассаны анықтау (10 ұпай)Тапсырма: Тиынның және пластмасса серіппенің белгісіз массасын анықтаңыз. Құралдар мен жабдықтар: қысқыштары және муфтасы бар штатив, пластмасса серіппе, массасы белгілі тиындар, массасы белгісіз тиындар, секундомер, қайшы, скотч, өлшеуіш лента, маркер. Нұсқау: Тәжірибелік сайыстың тапсырмаларын орындаған кезде: тәжірибені жасау әдісіңізді баяндап, есептеу өрнектерін келтіріңіз; тәжірибенің және аралық есептеулердің нәтижелерін жазатын кесте дайындап, оны толтырыңыз; қажетті тәжірибелерді жасап, өлшеулерді жүргізіңіз; алған нәтижелердің негізінде іздеп отырған шаманы есептеңіз; есептеулердің қателіктерін анықтаңыз және соңғы нәтижені жазыңыз; орындалған жұмыстар жөнінде қортындылар жасаңыз. Областная олимпиада по физике 2018, 10 класс, теоретический турЕсеп №1. [7 ұпай]. Массасы m=8 г болатын оқ ϑ0=200 м/с жылдамдықпен ұшып келіп, горизонталь үстелдің үстінде жатқан тақтайға перпендикуляр бағытта тиеді және оның ішінде тежеліп қалып қояды. Үстел бетін тегіс деп есептеңіз, тақтай массасы M=20 кг, тақтай ұзындығы l, тақтай енін ескермеуге болады. Оқ, тақтай центрінен l/3 қашықтықта орналасқан нүктеге тиеді деп есептеп, жылуға айналған энергия мөлшерін анықтаңыз. Есеп №2. [8 ұпай]. Жұмыс денесі изобарадан, изохорадан және адиабатадан тұратын термодинамикалық цикл жасайды (суретті қараңыз). Осы дененің ішкі энергиясы U=kpV, мұндағы p — қысым, V — көлем, заңдылығымен өзгереді. Дененің изобаралық процесс кезінде атқаратын жұмыс шамасы, адиабаталық процесс кезінде денені сығатын сыртқы күштердің атқаратын жұмыс шамасынан n=5 есе артық. Циклдың ПӘК-і η=1/4. Ішкі энергияның өзгеріс заңдылығындағы k шамасын анықтаңыз. Есеп №3. [7 ұпай]. Суретте келтірілген электрлік сызбадағы K кілтті бір күйден (сол) екінші күйге (оң) ауыстырып қосады. Осы кезде қандай жылу мөлшері бөлініп шығады? Бастапқыда, 1, 2 және 3 конденсаторлардың оң жақ жапсарларындағы қорытқы заряд нольге тең болған. Барлық конденсаторлардың сыймдылығы C-ға тең. Есеп №4. [8 ұпай]. Ұзындығы шағын ғана жіңішке таяқша жинағыш линзаның бас оптикалық осінің бойында одан 30 см қашықтықта орналасқан. Осының нәтижесінде 16 есе үлкейтілген таяқшаның шын кескіні алынады. Осы қысқа таяқшаны остің бойымен линзадан ары 6 см қашықтыққа жылжытады. Таяқша кескіні ұзындығының өзгерісін бағалаңыз. Ескерту: |x|≪1 болған кезде формуласы орынды болып табылады. Областная олимпиада по физике 2018, 10 класс, экспериментальный турРезеңке шар (10 ұпай)Құралдар мен жабдықтар: өлшемі 10×10×10 см болатын (немесе өлшемі өзгеше ұйымдастырушылар ұсынған қалып) куб қалып, біртекті резеңке шарик, стакан, көлемі 20 мл инесіз шприц, көлемі 5 мл инесіз шприц, ұзындығы 40 см болатын мөлдір сызғыш, жіп, қайшы, қағаз майлықтар, су, глицерин. Тапсырма: Резеңке шардың тығыздығын анықтаңыз. Судың тығыздығының мәні ρс=1000 кг/м3, ал глицериннің тығыздығы ρг=1260 кг/м3. Биіктігі h шар сегментінің көлемі ΔV=π⋅h2(3d/2−h)/3 тең, мұндағы d — шар диаметрі (белгілі параметр). Нұсқау: Тәжірибелік сайыстың тапсырмаларын орындаған кезде: тәжірибені жасау әдісіңізді баяндап, есептеу өрнектерін келтіріңіз; тәжірибенің және аралық есептеулердің нәтижелерін жазатын кесте дайындап, қажетті тәжірибелерді жасап, өлшеулерді жүргізіп, оны толтырыңыз; алған нәтижелердің негізінде іздеп отырған шаманы есептеңіз; есептеулердің қателіктерін анықтаңыз және қорытынды жазыңыз. Областная олимпиада по физике 2018, 11 класс, теоретический турЕсеп №1. [7 ұпай]. Массасы m=3 г болатын оқ, ϑ0=100 м/с горизонталь жылдамдықпен ұшып келіп, горизонталь үстелдің үстінде тыныштықта тұрған массасы M=20 кг және R болатын металл шарға оның центрінен R/2 қашықтыққа тиеді және одан вертикаль бағытта тайқып ұшып кетеді. Қандай-да бір уақыт өткен соң шардың үстел бетімен қозғалысы ϑ1=50 м/с жылдамдықпен орын алатын бірқалыпты теңселуге (качение) ауысады. Оқтың шармен соқтығысқаннан кейінгі жылдамдығын анықтаңыз. Есеп №2. [8 ұпай]. Көлденең қимасының ауданы 0,1 м2 және массасы 10 кг болатын Жер серігі Жер бетінен 200 км биіктікте ұшады. Жер серігіне әсер ететін кедергі күшін анықтаңыз. Жердің маңында бір айналым жасаған кезде Жер серігінің жылдамдығы мен биіктігі қалай өзгереді? Жер бетінен 200 км биіктіктегі атмосфераның тығыздығы ρ≈1,6⋅10−11 кг/м3. Жердің массасы 5,98⋅1024 кг, оның радиусы 6370 км. Есеп №3. [8 ұпай]. Жұмыс денесі изобарадан, изохорадан және адиабатадан тұратын термодинамикалық цикл жасайды (суретті қараңыз). Осы дененің ішкі энергиясы U=kpV, мұндағы p — қысым, V — көлем, заңдылығымен өзгереді. Дененің изобаралық процесс кезінде атқаратын жұмыс шамасы, адиабаталық процесс кезінде денені сығатын сыртқы күштердің атқаратын жұмыс шамасынан n=5 есе артық. Циклдың ПӘК-і η=1/4. Ішкі энергияның өзгеріс заңдылығындағы k шамасын анықтаңыз. Есеп №4. [7 ұпай]. Біртекті диэлектрлік дискінің бетімен Q заряд бірқалыпты таралған. Диск, индукциясы B→ болатын, дискінің жазықтығына перпендикуляр бағытталған, біртекті сыртқы магнит өрісіне орналастырылады. Дискінің массасы M, және де ол диск жазықтығына перпендикуляр өзінің центрі арқылы өтетін қозғалмайтын остің маңында еркін айнала алады. Бастапқы уақытта қозғалмай тұрған диск, магнит өрісін ажыратқан кезде қандай ω бұрыштық жылдамдықпен айналады? |