олімпіадні задачі з фізики

7 клас

(кожне завдання оцінюється в 2 бали)

1. У запропоновану таблицю напишіть, які з перерахованих явищ механічні, звукові, теплові, електричні, магнітні, світлові: крап­ля падає, лід плавиться, горить сірник, чутні звуки музики, та­не сніг, світить лампочка, співає канарка, кипить вода, пливе човен, летить літак, блискавка, булавка притяглася до магніту, мерехтять зірки, шелестить листя, електромагніт піднімає ван­таж, електричний струм у провідниках.

2. У кожному з наведених переліків знайдіть зайве слово. Поясніть свій вибір.
   1. рейка, ножиці, вертоліт, кипіння;
   2. грім, хуртовина, світанок, машина, випаровування, повінь.

3. Виразіть у квадратних сантиметрах такі значення площі: 30 мм², 0,4 дм², 2,5 м².

4. Виразіть у кубічних сантиметрах такі значення об’є­му: 30 мм³, 0,4 дм³, 2,5 м³.

5. Що більше:

         а) 1 м чи 5 см;     б) 2 см² чи 20 дм²;  в) 200 см³ чи 0,2 л?

6. Моряками використовується позасистемна одиниця довжини, що називається фунтом. Відомо, що 1 фунт – це відстань 304,8 мм. Оцініть відстань між кілем судна і морським дном, що згадується у виразі „7 фунтів під кілем”.

7. Який вигляд має циферблат секундоміра з ціною поділки 15с? Зробіть схематичний рисунок частини такого циферблата.

8. Визначте ціну поділки термометра, якщо відомо, що між поділками 20ºС і 10ºС є ще 4 поділки.

9. Годинник – це вимірювальний прилад, а циферблат – його шкала. Скільки значень може мати ціна поділки шкали циферблату для одного годинника? Відповідь обґрунтуйте.

10. Скільки треба часу для того, щоб укласти в ряд кубики, об’ємом 1 мм³ кожний, узяті в такій кількості, скільки вміщується їх у 1 м³? На укладання одного кубика витрачається 1 с.

11. Запропонуйте спосіб вимірювання товщини аркуша паперу  (наприклад  підручника із фізики). Яке ще обладнання знадобиться?

12. Чи змінюється під час охолодження шматка заліза його об’єм, маса, густина, а також середня швидкість руху молекул.

8 клас

1. Потяг проїхав відстань між двома станціями із середньою швидкістю 72 км/год   за 20 хв. На першій ділянці він рівномірно збільшував свою швидкість, на другій – рухався рівномірно, а на третій – рівномірно зменшував свою швидкість до самої зупинки. Час руху потяга на першій і третій ділянці становить 4 хв. Яка швидкість потяга на другій ділянці під час рівномірного руху? Графік залежності швидкості руху потяга від часу подано на рисунку.

                     ( 6 балів)

2. Шлях від місця відпочинку до міста туристи подолали із середньою швидкістю 32 км/год  частково пішки, частково автобусом, а потім електричкою. З якою швидкістю пройдено кожен із відрізків шляху, якщо їхні довжини відносяться, як 1 : 4 : 45, а відповідні їм інтервали часу - як 4 : 1 : 20?

( 6 балів )

3. Завершуючи соте коло, лідер велогонки випередив основну групу на три кола. Визначити середню швидкість лідера, якщо середня швидкість групи 45 км/год.

( 5 балів )

4. Інструментальний цех дістав завдання виготовити 150 різців. Скільки сталі на це потрібно, якщо 10% її йде в стружку? Довжина стебла різця 270 мм, ширина 50 мм і висота 45 мм. Густина сталі 7800 кг/м³ .

( 3 бали )

5. Предмет розміщений між двома взаємно перпендикулярними плоскими дзеркалами. Скільки зображень предмета виникає в цьому випадку?

( 5 балів )

9 клас

1. У циліндричній посудині радіусом R, що частково заповнена рідиною, густина якої , у боковій стінці є отвір, що закритий пробкою. Яку роботу необхідно виконати, щоб удавити пробку в посудину на відстань L? Пробка має форму циліндра радіусом r. Центр отвору знаходиться на глибині h. Посудина достатньо висока, щоб рідина з неї не виливалася. Тертям знехтувати.

( 7 балів )

2. Електроплитка має три секції з однаковими опорами. При паралельному їх умиканні вода в чайнику закипає через 6 хв. Через який час закипить вода тієї ж маси та тієї ж початкової температури при з’єднанні секцій так, як показано на рисунку?

( 5 балів )

3. Матеріальна точка рухається в одній площині. За грмафіками залежності від часу проекцій V_x та V_y  швидкості побудувати траєкторію руху матеріальної точки, якщо її початкові координати відповідно дорівнюють    x₀= 2м, y₀=1 .

( 5 балів )

4. У 100 г води при температурі 10 ⁰С опустили 40 г льоду, що має температуру - 10⁰С . При якому співвідношенні води й льоду виникає стан теплової рівноваги в цій системі, якщо вона теплоізольована? Питома теплоємність води 4200 ДЖ/кг⁰С , а льоду 2100  ДЖ/кг⁰С.  Питома теплота плавлення льоду 3300 ДЖ/кг⁰С .

( 5 балів )

5. Побудувати зображення предмета, розміщеного перед лінзою, яка має властивість розсіювати світлові промені, і охарактеризувати його.

( 3 бали )

10 клас

1. На горизонтальній поверхні стола стоїть широка посудина з водою. Висота води в посудині h, маса посудини разом із водою М. У бічній поверхні посудини біля дна є невеликий отвір площею S, закритий пробкою. Яким має бути коефіцієнт тертя між дном посудини й поверхнею стола, щоб посудина почала рухатись, якщо витягнути пробку? Густина води ρ .

( 6 балів )

2. Система вантажів масами m₁=0,5 кг  і m₂=0,6 кг  знаходиться в ліфті, що рухається вгору з прискоренням 4,9 м/с². Визначити силу натягу нитки, якщо коефіцієнт тертя між вантажем маси m₁  і опорою 0,1. Вантаж маси m₂  відпускають без поштовху. Прискорення вільного падіння вважати  рівним 10 м/с²

( 6 балів )

3. Розміщена горизонтально і запаяна з обох кінців скляна трубка розділена стовпчиком ртуті на дві рівні частини. Довжина кожного стовпчика повітря 20 см. Тиск 750 мм рт. ст. Якщо трубку повернути вертикально, ртутний стовпчик опуститься на 2 см. Визначити довжину стовпчика ртуті. Густина ртуті 13600 кг/м³ , прискорення вільного падіння вважати рівним 10 м/с² .

( 6 балів )

4. Алюмінієвий калориметр масою 50 г містить 250 г води при 16⁰С . Яку кількість пари при температурі 100⁰С потрібно ввести в калориметр, щоб температура води в ньому підвищилася до 90 ⁰С ? Питома теплоємність алюмінію 900 ДЖ/кг⁰С  , а води 4200 ДЖ/кг⁰С  . Питома теплота конденсації водяної пари 23*10⁵  Дж/кг .

( 3 бали )

5. При послідовному ввімкненні до мережі постійного струму двох провідників сила струму в 6,25 раза менша, ніж при паралельному ввімкненні цих провідників. У скільки разів відрізняються опори провідників?

( 4 бали )

11 клас

1. Вимірювання циклічної частоти коливань тіла, маса якого m, що закріплене посередині натягнутої струни, довжина якої 2L, дали значення ω . Знайти силу пружності, що виникає в струні під час коливань укріпленого на ній тіла.

( 5 балів )

2. Між пластинами плоского конденсатора міститься рідкий діелектрик. Рівень рідини щосекунди знижується на 8 см. Пластини приєднано до джерела постійного струму. Ширина пластини 21 см, відстань між ними 2 мм, відносна діелектрична проникність діелектрика 7. Визначити силу струму в колі, якщо до пластин прикладається напруга 750 В. Електрична стала 8,85*10^-5 Ф/м, а відносна діелектрична проникність повітря 1.

( 5 балів )

3. Чавунне ядро масою m падає у воді з постійною швидкістю V . З якою силою F потрібно тягнути його вгору, щоб воно піднімалося зі швидкістю 2V? Сила опору прямо пропорційна величині швидкості.

( 5 балів )

4. Два точкові заряди q₁=4 мкКл і q₂=16/3 мкКл  містяться в повітрі на відстані один від одного d=0,5м. Відносна діелектрична проникність повітря ε=1 , коефіцієнт пропорційності k₀= 9*10⁹ Н*м²/Кл²

1) Визначити напруженість електричного поля в точці М, що міститься на відстані  d₁=3 дм    від заряду  q_1,  і від заряду q₂  на відстан і d₂=4 дм . 

( 2 бали )

2) Яку роботу треба виконати для переміщення заряду q=4 мкКл   із точки S, що лежить посередині між зарядами q₁  і q₂ , у точку М?

( 3 бали )

5. У вертикально розміщеному циліндрі з поперечним перерізом S, закритому поршнем із масою М, міститься азот, маса якого m. Температура азоту Т, а тиск p. Яка сила тертя між поршнем і стінками циліндра, якщо для того, щоб зрушити поршень, газу надали кількість теплоти Q? Атмосферний тиск дорівнює Р₀ , а питома теплоємність азоту при сталому об’ємі С .

( 5 балів )