Олимпиадный материал по физике.

Материал для проведения школьного этапа предметной олимпиады по физике для учащихся общеобразовательных школ 9 класса.

Методические рекомендации составлены на основе Порядка проведения Всероссийской олимпиады школьников, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации (далее Минобрнауки России) от 18.11.2013 № 1252.

Задания олимпиады содержат 5 задач, к которым сформулированы вопросы. Каждая задача оценивается от 0 до 10 баллов с учетом сложности вопроса. Вопросы имеются как тестового характера, так и требующие конкретного ответа.

Задачи 1 – 2 предполагают общие вопросы на знание единиц измерения и интересных фактов об ученых, дающие возможность учащимся показать свои элементарные знания и пробуждают интерес к изучению предмета физика.

Задачи 3 – 5 предполагают раскрытие знаний учащихся по конкретным темам: Кинематика (без вращения), Закон Ома для участка цепи, Уравнение теплового баланса.

На решение олимпиадных заданий предполагается отвести время 1 час 30 минут.

Максимальный балл, который может иметь учащийся – 50.

Олимпиадный материал разработан с применением методические рекомендации с сайта ВОИПКиПРО (http://www.voipkipro.ru/olimpiada/index.php) и интернет-ресурсов Портала Всероссийских олимпиад школьников (http://rosolymp.ru), заочной школы по физике при ВГУ (http://sh65.ru/news/22/zaochnaya-shkola-po-fizike-im-professora-malevitskoj)

Приложение 1

Ведомость оценивания работ участников муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике 9 класс

Материал для проведения школьного этапа Всероссийской олимпиады по физике

для учащихся 9 класса

Задание № 1

В физическую школу «Рысь» прилетели на стажировку физики с планеты Грог. Больше всего им понравилась Земная система единиц измерения. Они узнали, что ещё в 1791 было предложено за единицу длины «метр» считать одну сорокамиллионную часть длины Земного меридиана (напоминаем – меридиан – линия, соединяющая полюса планеты по её поверхности). Наши гости решили ввести у себя такую же систему единиц и назвать их так же, что бы жителям этой планеты было проще изучать физику по Земным учебникам. Но они не учли, что радиус их родной планеты составляет только 7000 Земных километров, тогда как радиус Земли – 6400 км. Напоминаем, что длина окружности вычисляется по формуле: L=2∙π∙R. А обе планеты можно считать шарообразными.

Зная это, определите, чему будут равны значения некоторых физических величин на Гроге в Земных единицах измерения.

Вопрос № 1 Чему равен 1 гроганский метр? Ответ дайте в земных метрах с точностью до сотых.

Вопрос № 2 Чему равен 1 гроганский литр? Ответ дайте в земных литрах с точностью до сотых.

Вопрос № 3 Чему равен 1 гроганский килограмм? Напоминаем, что на Земле за 1 килограмм принята масса 1 литра воды, а вода на Гроге точно такая же, как и на Земле. Ответ дайте в земных килограммах с точностью до сотых.

Вопрос № 4 Плотность алюминия в земных единицах равна 2700 кг/м³. Чему равна плотность алюминия в гроганских кг/м³? Ответ округлите до целых.

Задание № 2

Ученые порой могут ставить настолько удивительные опыты, что захватывает дух. Терпение и аккуратность были и остаются качествами хорошего физика, умеющего заметить то, что многие просто не видят или считают недостойным внимания. Предлагаем Вам ответить на несколько занимательных вопросов, каждый из которых, так или иначе, связан с экспериментом в физике и деятельностью знаменитых физиков. Выберите из предложенных вариантов правильный ответ.

Вопрос № 1 Шотландский физик Роберт Уотсон-Уотт однажды был остановлен полицейским за превышение скорости, после чего сказал: «Если бы я знал, что вы будете с ним делать, то никогда не изобрёл бы этот !». Что изобрел Роберт Уотсон-Уотт?

А) Зеркало заднего вида

Б) Светофор

В) Радар

Г) Знак «Превышение скорости»

Вопрос № 2 Этот ученый занимался исследованиями в основном в области физики и однажды заявил, что «все науки можно разделить на две группы — на физику и коллекционирование марок». Однако Нобелевскую премию ему вручили по химии, что стало неожиданностью как для него, так и для других учёных. Впоследствии он замечал, что из всех превращений, которые ему удалось наблюдать, «самым неожиданным стало собственное превращение из физика в химика». Как зовут того знаменитого физика?

А) Эрнест Резерфорд

Б) Альберт Эйнштейн

В) Исаак Ньютон

Г) Дмитрий Менделеев

Вопрос № 3 Только в 1992 году это государство официально признало, что Земля не является неподвижным телом и действительно вращается вокруг Солнца. Какое это государство?

А) Мексика

Б) США

В) Алжир

Г) Ватикан

Вопрос № 4 В оригинальной шкале температура замерзания воды принималась за 100, а кипения воды — за 0. Эта шкала была перевёрнута Карлом Линнеем, и в таком виде используется до нашего времени. Кто изобретатель этой шкалы?

А) Уильям Томсон (Кельвин)

Б) Андерс Цельсий

В) Габриэль-Даниэль Фаренгейт

Г) Исаак Ньютон

Вопрос № 5 В нацистской Германии было запрещено принятие Нобелевской премии после того, как в 1935 году премию мира вручили противнику национал-социализма Карлу фон Осецкому. Немецкие физики Макс фон Лауэ и Джеймс Франк доверили хранение своих золотых медалей этому знаменитому датскому физику. Когда в 1940 году немцы оккупировали Копенгаген, химик де Хевеши, по просьбе этого физика, растворил медали в царской водке. После окончания войны де Хевеши экстрагировал спрятанное в царской водке золото и передал его Шведской королевской академии наук. Там изготовили новые медали и повторно вручили их фон Лауэ и Франку. Как звали неназванного датского физика, кстати, тоже нобелевского лауреата?

А) Нильс Бор

Б) Альберт Эйнштейн

В) Людвиг Лоренц

Г) Ханс Эрстед

Задание № 3

Первое тело брошено вертикально вверх с высоты 35 м над землей со скоростью 30 м/с. Второе тело брошено с той же высоты вверх под углом 30 градусов к горизонту с начальной скоростью 60 м/с. Ускорение свободного падения считайте равным 10 м/с2.
Автор: Иванов Алексей Вадимович

Вопрос № 1 Какое из тел первым упадет на землю?

А) Первое.

Б) Второе.

В) Оба тела упадут одновременно. Это правильный ответ

Вопрос № 2 Через какое время это произойдет? Ответ дайте в секундах с точностью до сотых.

Вопрос № 3 Чему равен путь, пройденный первым телом за это время? Ответ дайте в метрах с точностью до целых.

Вопрос № 4 На высоте 60 м над землей горизонтально расположили абсолютно упругую плиту. На сколько при этом изменился модуль скорости первого тела перед ударом о землю? (Найти значение (V2 – V1) с учетом знака, где V2 – конечный модуль скорости первого тела перед ударом о землю, если плита установлена, а V1 - конечный модуль скорости первого тела перед ударом о землю при отсутствии плиты). Ответ дайте в м/с с точностью до сотых.

Вопрос № 5 Во сколько раз изменилась средняя путевая скорость первого тела после установки плиты? (Найти Vср2/Vср1; где Vср2 – средняя путевая скорость первого тела на участке от точки запуска до поверхности земли после того, как поставили плиту, а Vср1 - средняя путевая скорость первого тела на участке от точки запуска до поверхности земли без плиты.) Ответ дайте с точностью до десятых.

Задание № 4

Цепь собрана из трёх одинаковых резисторов, сопротивлением по 100 Ом каждый и подключена к источнику постоянного напряжения U=10 В.

Вопрос № 1 Определите общее сопротивление цепи из резисторов. Ответ укажите в Омах с точностью до целых.

Вопрос № 2 Чему равна сила тока, текущего через резистор R2? Ответ укажите в миллиамперах с точностью до целых.

Вопрос № 3 Чему станет равна сила тока через резистор R2, если напряжение источника увеличить в 2 раза, а сопротивление R3увеличить на 50 Ом? Ответ укажите в миллиамперах с точностью до целых.

Вопрос № 4 Измениться ли сила тока через резистор R3 по сравнению с первоначальной, если отменить изменения, сделанные в прошлом вопросе, а вместо этого уменьшить сопротивление R2 на 20 Ом, а сопротивление R1 увеличить на 33,3 Ома?

А) Сила тока увеличится

Б) Сила тока уменьшится

В) Останется практически неизменной Это правильный ответ

Г) Сила тока может как увеличиться, так и уменьшиться

Вопрос № 5 Чему будет равна сила тока через резистор R2 в условиях прошлого вопроса? (R2 = 80 Ом, R1 = 133,3 Ом) Ответ укажите в миллиамперах с точностью до десятых.

Задание № 5

На рисунке приведён график зависимости температуры от времени для нагревания и плавления некоторой массы льда. Нагревание происходило при помощи нагревателя при условиях, которые обеспечивали минимизацию тепловых потерь. На каждом участке графика мощность нагревателя была разной. На участке, который соответствует нагреванию льда, мощность была равна 30 Вт Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/кг*⁰С, а удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг*⁰С, удельная теплота плавления льда 334кДж/кг.

Вопрос № 1 В каком агрегатном состоянии находилась вода в момент времени 700 секунд?

А) Жидком;

Б) Твёрдом;

В) Газообразном;

Г) Частично в жидком, частично в твёрдом;

Вопрос № 2 Какую массу льда нагревали в данном эксперименте?

Вопрос № 3 Какова мощность нагревателя во время плавления льда?

Вопрос № 4 Какова мощность нагревателя во время нагревания воды?

Вопрос № 5 Как тепловые потери влияют на КПД нагревательной установки?

А) Уменьшают; Это правильный ответ

Б) Повышают;

В) Не влияют;

Г) В зависимости от процесса;

Ответы

Задание № 1

Вопрос № 1 2 балла Правильным признать ответ, лежащий в интервале от 1.09 до 1.1м

Вопрос № 2 2 балла Правильным признать ответ, лежащий в интервале от 1.29 до 1.33л

Вопрос № 3 3 балла Правильным признать ответ, лежащий в интервале от 1.29 до 1.33кг

Вопрос № 4 3 балла Правильный ответ 2700 кг/м ³

Задание № 2

Вопрос № 1 2 балла Правильный ответ – В

Вопрос № 2 2 балла Правильный ответ – А

Вопрос № 3 2 балла Правильный ответ – Г

Вопрос № 4 2 балла Правильный ответ – Б

Вопрос № 5 2 балла Правильный ответ – А

Задание № 3

Вопрос № 1 1 балл Правильный ответ – В

Вопрос № 2 2 балла Правильный ответ 7 с

Вопрос № 3 2 балла Правильный ответ 125 м

Вопрос № 4 2 балла Правильный ответ 0 м/с

Вопрос № 5 3 балла Правильный ответ 1.6 м/с

Задание № 4

Вопрос № 1 2 балла Правильный ответ 150 Ом

Вопрос № 2 2 балла Правильным признать ответ, лежащий в интервале от 33 до 34 мА

Вопрос № 3 2 балла Правильный ответ 50 мА

Вопрос № 4 2 балла Правильный ответ – В

Вопрос № 5 2 балла Правильным признать ответ, лежащий в интервале от 41 до 42 мА

Задание № 5

Вопрос № 1 2 балла Правильный ответ – Б

Вопрос № 2 2 балла Правильный ответ 1 кг.

Вопрос № 3 2 балла Правильный ответ 242 Вт.

Вопрос № 4 2 балла Правильный ответ 40 Вт.

Вопрос № 5 2 балла Правильный ответ – А