Ученики на Учителя.com


Школьный этап олимпиады по физике 9 класс

Школьный этап олимпиады по физике.
9 класс
1. Движения поездов.
Экспериментатор Глюк наблюдал за встречным движением скорого поезда и
электрички. Оказалось, что каждый из поездов прошел мимо Глюка за одно и тоже время
t
1
= 23c. А в это время друг Глюка, теоретик Баг, ехал в электричке и определил, что
скорый поезд прошел мимо него за t
2
= 13c. Во сколько раз отличаются длины поезда и
электрички?
2. Расчет электрических цепей.
Каково сопротивление цепи при разомкнутом и замкнутом ключе? R
1
= R
4
= 600 Ом, R
2
= R
3
= 1,8 кОм.
3. Калориметр.
В калориметр с водой, температура которой t
0
,
бросили кусочек льда, имевшего
температуру
0
о
С. После установления теплового равновесия оказалось, что четверть льда
не растаяло. Считая известными массу воды М, ее удельную теплоемкость с, удельную
теплоту плавления льда λ, найдите начальную массу кусочка льда m.
4. Цветные стекла.
На тетради написано красным карандашом «отлично» и «зеленым» - «хорошо».
Имеются два стекла – зеленое и красное. Через какое стекло нужно смотреть, чтобы
увидеть слово «отлично»? Свой ответ поясните.
5. Колба в воде.
Колба из стекла плотностью 2,5 г/см
3
вместимостью 1,5 л имеет массу 250 г. Груз,
какой массы надо поместить в колбу, чтобы она утонула в воде? Плотность воды 1 г/см
3
.
Ответы, указания, решения к олимпиадным задачам
1. Экспериментатор Глюк наблюдал за встречным движением скорого поезда и
электрички. Оказалось, что каждый из поездов прошел мимо Глюка за одно и тоже время
t
1
= 23c. А в это время друг Глюка, теоретик Баг, ехал в электричке и определил, что
скорый поезд прошел мимо него за t
2
= 13c. Во сколько раз отличаются длины поезда и
электрички?
Решение.
1) Пусть скорость скорого поезда:
,
1
его длина -
.
1
L
2) Для электрички соответственно:
,
2
ее длина -
.
2
L
3) Следовательно:
;
111
tL
=
.
122
tL
=
4) Скорость сближения поезда и электрички равна сумме их скоростей. Поэтому:
( )
.
2211
tL
+=
5) Выразим из (1) уравнения скорость поезда, из (2) – скорость электрички, подставим в
(3).
6) Решая полученное уравнение, найдем отношение длин поезда и электрички:
Критерии оценивания:
✓ Запись уравнения движения скорого поезда – 1 балл
✓ Запись уравнения движения электрички – 1 балл
✓ Запись уравнения движения при сближении скорого поезда и электрички – 2 балла
✓ Решение уравнения движения, запись формулы в общем виде – 5 баллов
✓ Математические расчеты –1 балл
2. Каково сопротивление цепи при разомкнутом и замкнутом ключе? R
1
= R
4
= 600 Ом, R
2
= R
3
= 1,8 кОм.
Решение.
1) При разомкнутом ключе: R
o
= 1,2 кОм.
2) При замкнутом ключе: R
o
= 0,9 кОм
Эквивалентная схема при замкнутом ключе:
Критерии оценивания:
✓ Нахождение общего сопротивления цепи при разомкнутом ключе – 3 балла
✓ Эквивалентная схема при замкнутом ключе – 2 балла
✓ Нахождение общего сопротивления цепи при замкнутом ключе – 3 балла
✓ Математические вычисления, перевод единиц измерения – 2 балла
3. В калориметр с водой, температура которой t
0
,
бросили кусочек льда, имевшего
температуру
0
о
С. После установления теплового равновесия оказалось, что четверть льда
не растаяло. Считая известными массу воды М, ее удельную теплоемкость с, удельную
теплоту плавления льда λ, найдите начальную массу кусочка льда m.
Решение.
1) Поскольку не весь лед растаял, то после установления теплового равновесия в
калориметре находится и вода, и лед.
2) Это возможно только при температуре плавления льда, значит конечная температура
системы равна 0
о
С.
3) Четверть льда не растаяло, значит, растаяло (расплавилось) три четверти льда.
4) Вода, охладившись до нуля градусов Цельсия, отдает количество теплоты:
.
1 o
cMtQ =
5) Теплоту, необходимую для плавления, лед получил от воды:
.
4
3
2
mQ =
6) Согласно уравнению теплового баланса:
.21
QQ =
7) Следовательно,
.
4
3
mcMt
o
=
8)
Критерии оценивания:
✓ Составление уравнения количества теплоты, отданного холодной
водой – 2 балла
✓ Составление уравнения количества теплоты, необходимого для
плавления льда – 3 балла
✓ Запись уравнения теплового баланса – 1 балл
✓ Решение уравнения теплового баланса (запись формулы в общем виде,
без промежуточных вычислений) – 3 балла
✓ Вывод единиц измерения для проверки расчетной формулы – 1 балл
4. На тетради написано красным карандашом «отлично» и «зеленым» - «хорошо».
Имеются два стекла – зеленое и красное. Через какое стекло нужно смотреть, чтобы
увидеть слово «отлично»? Свой ответ поясните.
Решение.
1) Если красное стекло поднести к записи красным карандашом, то она не будет видна,
т.к. красное стекло пропускает только красные лучи и весь фон будет красным.
2) Если же рассматривать запись красным карандашом через зеленое стекло, то на
зеленом фоне мы увидим слово «отлично», написанное черными буквами, т.к. зеленое
стекло не пропускает красные лучи света.
3) Чтобы увидеть слово «отлично» в тетради, нужно смотреть через зеленое стекло.
Критерии оценивания:
✓ Полный ответ – 5 баллов
5. Колба из стекла плотностью 2,5 г/см
3
вместимостью 1,5 л имеет массу 250 г. Груз какой
массы надо поместить в колбу, чтобы она утонула в воде? Плотность воды 1 г/см
3
.
Решение.
1) Чтобы колба утонула в воде, необходимо, чтобы она полностью погрузилась в воду.
Условия плавания колбы:
.
AT
FF =
2) Объем колбы больше ее вместимости на объем стекла, из которого она изготовлена:
.
CB
VVV +=
3) Сила тяжести, действующая на колбу с грузом:
( )
.gmmF
CГT
+=
.
3
4
o
cMt
m =
4) Сила Архимеда, действующая на колбу при полном погружении:
gVF
вA
=
( )
.
CBвА
VVgF +=
5) Решаем систему двух уравнений:
( )
gmm
CГ
+
=
( )
.
CBв
VVg +
6)
.
CBГ
mVm −=
7)
.35,1 кгm =
Критерии оценивания:
✓ Запись условия плавания тел – 1 балл
✓ Запись формулы нахождения силы тяжести, действующей на колбу с грузом – 2
балла
✓ Запись формулы нахождения силы Архимеда, действующей на колбу, погруженную в
воду – 3 балла
✓ Решение системы двух уравнений – 3балла
✓ Математические вычисления – 1 балл
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: