Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике

Муниципальный этап
Всероссийской олимпиады школьников по физике
8 класс (2014 – 2015 учебный год)
Решение заданий оформляются в тетради. Не забудьте поставить на титульном
листе тетради ваш идентификационный код и класс!
Задача № 1 (максимальный балл – 10)
Сосуд со 100г воды при температуре 0оС был подвешен посередине комнаты. Через
15мин температура воды поднялась до 2оС. Когда же в сосуде изначально при той же
температуре находилось 100г льда, то он растаял за 10ч. По этим данным
рассчитайте удельную теплоту плавления льда?
Задача № 2 (максимальный балл – 6)
Из Москвы в Пушкино с интервалом t=10 мин вышли два электропоезда со
скоростью v1 = 30 км/ч. С какой скоростью v2 двигался поезд, идущий в Москву, если
он повстречал эти электропоезда через промежуток времени τ = 4 мин один после
другого.
Задача № 3 (максимальный балл – 8)
Оцените массу атмосферы Земли, зная, что площадь поверхности Земли S=4π R2, где
R=6370км – средний радиус Земли.
Задача № 4 (максимальный балл – 4)
Герметично закрытая коробка массой 0.1 кг и размерами 5×10×10 см плавает на
поверхности воды. Снизу к коробке подвесили алюминиевый грузик такой, что она
целиком погрузилась в воду, но продолжает плавать в ней. Найти массу грузика, если
плотность алюминия 2.7 г/см3, а плотность воды 1 г/см3.
Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике 2014-2015 учебный год
8 класс
Решение задач
1. Сосуд со 100г воды при температуре 0оС был подвешен посередине комнаты.
Через 15мин температура воды поднялась до 2оС. Когда же в сосуде изначально при
той же температуре находилось 100г льда, то он растаял за 10ч. По этим данным
рассчитайте удельную теплоту плавления льда? (10 баллов)
Вариант решения:
Количество теплоты, получаемой в единицу времени водой и льдом, примерно
одинаково, так как разность температур воды и комнатного воздуха примерно такая
же,
как
и
льда
и
воздуха.
За
15мин
вода
получила
тепло
Следовательно, лёд за 10ч (600мин) получил
Отсюда
следует,
что
удельная
.
теплота
тепла.
плавления
льда
Ответ: λ = 3.36·105Дж/кг.
Критерии оценивания:
Баллы
Правильность (ошибочность) решения
10
Правильно получено и рассчитано выражение для удельной
теплоты плавления льда
7
Правильно рассчитано количество теплоты, полученное
льдом
4
Правильно рассчитано количество теплоты, полученное
водой за 15мин
2
Правильно сформулировано предложение о примерном
равенстве теплот
0
Решение неверное, или отсутствует.
2. Из Москвы в Пушкино с интервалом t=10 мин вышли два электропоезда со
скоростью v1 = 30 км/ч. С какой скоростью v2 двигался поезд, идущий в Москву, если
он повстречал эти электропоезда через промежуток времени τ = 4 мин один после
другого. (6 баллов)
Вариант решения:
Расстояние между электропоездами S = v1t, c другой стороны S = v1 τ + v2 τ отсюда
v2 = v1 (t – τ)/ τ = 45 км/ч.
Критерии оценки
Баллы
Правильность (ошибочность) решения
6
Полное верное решение
5
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не
влияющие на решение
4
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки
(не физические, а математические).
3
Есть понимание физики явления. Определено расстояние между
электропоездами.
0
Решение неверное, или отсутствует
3. Оцените массу атмосферы Земли, зная, что площадь поверхности Земли S=4πR2,
где R=6370км – средний радиус Земли. (8 баллов).
Вариант решения:
Нормальное атмосферное давление равно приблизительно P ≈105Па. Значит вес
атмосферного столба воздуха площадью 1 м2 P=105H. Зная поверхность земного
шара можно подсчитать массу всей атмосферы Земли. Площадь поверхности Земли
S = 4 πR2, где R = 6370 км – средний радиус Земли.
Масса атмосферы Земли M=SP/g ≈5 1018 кг.
Баллы
8
6-7
4-5
2-3
0
Критерии оценки
Правильность (ошибочность) решения
Полное верное решение
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не
влияющие на решение
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки
(не физические, а математические).
Есть понимание физики явления
Решение неверное, или отсутствует
4. Герметично закрытая коробка массой 0.1 кг и размерами 5x10x10 см плавает на
поверхности воды. Снизу к коробке подвесили алюминиевый грузик такой, что она
целиком погрузилась в воду, но продолжает плавать в ней. Найти массу грузика, если
плотность алюминия 2.7 г\см3, а плотность воды 1 г\см3 (4 балла)
Вариант решения:
Условие равновесия имеет вид
Fарх1 + Fарх2 = m1g + m2g (1);
ρв = (mx g) / ρ1 + ρвv1g = m1g +mxg, где mx - масса грузика
ρвV1-m1 = mx (1-ρв/ ρ1), где ρ1 – плотность алюминия
mx = (ρвv1-m1)/(1-( ρв/ ρ1)) (2)
Ответ: 635 г.
Критерии оценки
Баллы
Правильность (ошибочность) решения
4
Полное верное решение
3
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не
влияющие на решение
2
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки
(не физические, а математические).
1
Есть понимание физики явления. Записано условие равновесия.
0
Решение неверное, или отсутствует