Решения 10 кл

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике
10 класс, 2015-2016 учебный год (решение).
Задача 1.
Ракета стартовала с земли вертикально вверх, двигаясь равноускоренно с
ускорением 6 м/ . Через 10 с двигатель ракеты заглох. Через сколько времени после
старта она упадет на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Один из вариантов решения задачи
и указания по оцениванию
Баллы
(допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)
Элементы ответа.
1) Найдена скорость ракеты через =10 с движения
2) Найдено время движения до максимальной высоты подъема
3) Рассчитана максимальная высота подъема ракеты
4) Рассчитано время свободного падения ракеты
5) Найдено все время полета ракеты - 25,8 с
Максимальный балл
2
2
2
2
2
10
Задача 2.
Когда на льдину поставили груз массой M = 90 кг, объем ее надводной части уменьшился
на 30%. Потом на льдину вышел школьник Антон, и объем надводной части уменьшился
еще на 30%. Найдите массу Антона и массу льдины. Отношение плотностей льда и воды
= 0,9.
Один из вариантов решения задачи
и указания по оцениванию
Баллы
(допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)
Элементы ответа.
1.Правильно записана формула для силы Архимеда хотя бы в одном из
случаев
2.Правильно записано уравнение для определения объема V0 надводной
части льдины массой M0 без грузов V0 = M0/ρл – M0/ρв (или совокупность
эквивалентных соотношений)
1
3.Правильно записано уравнение для определения объема V1 надводной
части льдины массой
M0 с грузом массой M: V1 = M0/ρл – (M0 + M)/ρв (или совокупность
эквивалентных соотношений)
4.Правильно записано уравнение для определения объема V2 надводной
части льдины массой
M0 с грузом массой M и школьником массой m: V2 = M0/ρл – (M0 +
M+m)/ρв(или совокупность эквивалентных соотношений)
1
5.Получено соотношение V1 = 0,7V0
6.Получено соотношение V2 = 0,7V1
7.Ответ для массы льдины M0
8.Ответ для массы школьника m
1
1
2
2
1
1
Ответ: масса льдины равна M0 = 30M = 2700 кг, масса школьника m = 0,7M
= 63 кг.
Максимальный балл
10
Задача 3.
В медный стакан калориметра массой 200 г, содержащий 150 г воды, опустили кусок льда,
имевший температуру 0С. Начальная температура калориметра с водой 25С. В момент
времени, когда наступит тепловое равновесие, температура воды и калориметра стала
равной 5С. Рассчитайте массу льда. Удельная теплоемкость меди 390 Дж/кгК, удельная
теплоемкость воды 4200 Дж/кгК, удельная теплота плавления льда 3,35105 Дж/кг. Потери
тепла калориметром считать пренебрежимо малыми.
Один из вариантов решения задачи
и указания по оцениванию
Баллы
(допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)
Элементы ответа.
1) Записаны формулы для расчета количества теплоты, отданного
калориметром и водой, и полученного льдом при плавлении и
нагревании
4
2) Записано уравнение теплового баланса
3
3) Получено выражение для массы льда и рассчитано ее числовое
значение
m льда = .
m льда 0,04 (кг).
3
Максимальный балл
10
Задача 4.
Школьницы Аня и Таня нагревают воду в полных стаканах при помощи кипятильников.
Кипятильник Тани является точной копией кипятильника Ани, увеличенной в три раза, а
стакан Тани – увеличенной в два раза копией стакана Ани. Кипятильники включают в
розетки с одинаковым напряжением. Вода у Ани закипает за 3 минуты. За какое время
закипит вода у Тани? Считать, что вся выделяющаяся энергия идет на нагревание воды.
Теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию
(допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)
Элементы ответа.
1) Записана формула для сопротивления проводника
2) Найдено отношение сопротивлений спиралей
3) Записана формула для мощности
4) Найдено отношение мощностей кипятильников
5) Найдено отношение масс воды в стаканах
6)Найдено время, требуемое для нагревания воды
7)Найдено отношение времен
8) Получен правильный ответ t= 18 мин
Баллы
1
1
1
2
2
1
1
1
Максимальный балл
10
Задача 5.
Из одинаковых резисторов по 10 Ом требуется составить цепь сопротивлением 6 Ом.
Какое наименьшее количество резисторов для этого потребуется? Начертить схему цепи.
Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию
(допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)
Элементы ответа.
1) Доказано, что резисторов нужно не менее четырех
2) Найдена цепь, удовлетворяющая условию задачи
3) Рассчитано общее сопротивление цепи
Баллы
4
4
2
Максимальный балл
10