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 υкв = 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=mvкв2 ……. 1 балл
3
3. Записано уравнение для плотности газа: ρ= nm ………………………………………….. 1 балл 4. Выведена формула для расчёта давления газа: р=ρvкв2 …………………………………. 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)
В [pic] озможное 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 [pic] увеличивается) из-за уменьшения при подъеме ускорения свободного падения g. На высоте h согласно закону всемирного тяготения [pic] . Индекс «0» здесь и далее означает, что взято значение величины на уровне моря. Время [pic] , показанное маятниковыми часами, прямо пропорционально числу колебаний маятника, т. е. обратно пропорционально периоду колебаний, поэтому [pic] Значит, часы отстают на [pic] (учитывая, что высота даже самой высокой горы намного меньше радиуса Земли). Отсюда [pic] 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
