Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников(задания 5-7 и 11 классов)

Возможные решения и варианты оценивания работ

школьного этапа всероссийской олимпиады школьников

в Холмогорском районе по физике в 11 классе, 2016-2017 учебный год.

Задача 1.

Два тела, массы которых m₁=8кг и m₂=2кг, изменяют свои координаты по закону: х₁= 3+4t (м) х₂= -2+t² (м). Определить скорость этих тел после абсолютно неупругого удара. (7 баллов)

Возможное решение / критерии оценивания.

1. По уравнениям движения вычислено время столкновения:3+4t = -2+t² t = 5с ……….. 1 балл

2. Вычислены скорости тел к моменту столкновения: v₁=4м/c (движение равномерное), v₂=х₂'=2t=10м/c (движение равноускоренное). ………………………………….……….. 2 балла

Могут быть составлены уравнения скорости.

3. Записан закон сохранения импульса, выведена формула для вычисления скорости … 2балла

4. Вычислено значение скорости: v = 5,2м/с ………………………………………….…….2 балла

Задача 2.

В закрытом сосуде находится идеальный одноатомный газ, плотность которого ρ =1,8 кг/м³. Среднеквадратичная скорость молекул газа υ_кв = 500 м/с. Вычислите давление газа. (5 баллов)

Возможное решение / критерии оценивания

1. Записано уравнение для давления газа: p = nkT …………………………………………. 1 балл 2. Записано уравнение связи кинетической энергии газа с температурой: kT=mv_кв² ……. 1 балл

3

3. Записано уравнение для плотности газа: ρ= nm ………………………………………….. 1 балл 4. Выведена формула для расчёта давления газа: р=ρv_кв² …………………………………. 1 балл

3

5. Верно вычислено давление газа: р=150 кПа ……………………………………………... 1 балл

Задача 3. Электрическое кольцо

Чему равна сила тока, протекающего через батарею в цепи, схема которой приведена на рисунке? (6 баллов)

Возможное решение / критерии оценивания

Приведена эквивалентная схема (смотри рисунок)

Пользуясь формулами для последовательного и параллельного соединения, получим, что все резисторы на схеме можно заменить одним с сопротивлением 2 Ом. Значит, сила тока, текущего через батарейку, равна 3 А.

Критерии оценивания

1. Приведена эквивалентная схема ................................. 3 балла

2. Найдено значение эквивалентного сопротивления (2 Ом) .......................... 2 балла

3. Записан закон Ома, получен правильный ответ: I = 3А ...................................... 1 балл

Задача 4.

Пылинка массой 1мг и зарядом 10 мкКл влетает перпендикулярно магнитному полю, индукция которого 1 Тл. Сколько полных оборотов сделает эта частица за 6,28 с? (4 балла)

Возможное решение / критерии оценивания.

1. Записана формула силы Лоренца: F=qvBsinα. Указано, что она является центростремитель-ной силой, записана формула для её вычисления: F=mv²/R ………………………………... 1 балл

3. Из этих формул выведена формула для вычисления радиуса траектории ……………… 1 балл 4. Записана формула периода обращения частицы: Т=2πR/v и числа оборотов N=t/T …. 1 балл

5. Найдено верное число оборотов (10) ……………………………………………………… 1 балл

Задача 5.

Капитан корабля, отправляясь на отдых в горы, взял с собой маятниковые часы, которые много лет шли в его каюте точно. На какой высоте над уровнем моря посе­лился капитан, если в его комнате часы каждые сутки отстают на 30 с? Радиус Земли считать равным 6400км. (8 баллов)

Возможное решение / критерии оценивания

Маятниковые часы отстают (период колеба­ний маятника увеличивается) из-за уменьшения при подъеме ускорения свободного падения g. На высоте h согласно закону всемирного тяготения . Индекс «0» здесь и далее означает, что взято значение вели­чины на уровне моря. Время , показанное маятниковыми часами, прямо пропорционально числу колебаний маятни­ка, т. е. обратно пропорционально периоду колебаний, поэтому Значит, часы отстают на (учитывая, что высота даже самой высокой горы намного меньше радиуса Земли). Отсюда h = 2,2 км

Критерии оценивания

1. Записана формула для вычисления периода колебаний математического маятника ….. 1 балл

2. Указано, что при подъёме в гору часы будут отставать из-за уменьшения ускорения свободного падения. Записана формула для вычисления ускорения свободного падения с высотой …………………………………………………………………………………………. 2 балл

3. Записана формула связи времени с периодом колебаний ………………………………. 2 балла

4. Выведена формула для расчёта высоты ………………………………………………….. 2 балла

5. Верно вычислена высота горы ……………………………………………………………... 1 балл