Лекции.Орг
 

Категории:


Транспортировка раненого в укрытие: Тактика действий в секторе обстрела, когда раненый не подает признаков жизни...


Экологические группы птиц Астраханской области: Птицы приспособлены к различным условиям обитания, на чем и основана их экологическая классификация...


Макетные упражнения: Макет выполняется в масштабе 1:50, 1:100, 1:200 на подрамнике...

Всероссийская олимпиада школьников по физике (2016 - 2017 уч.г.) Школьный этап, 11 класс



Загрузка...

Решения

Задача 1.

Тело брошено под углом ɑ к горизонту со скоростью Jо, причём максимальная дальность полёта равна максимальной высоте подъёма. Найти угол ɑ, если сопротивлением воздуха можно пренебречь.

(10 баллов)

Возможное решение
Запишем уравнение движения тела на ось ОХ и ОУ: Sмакс= х = (1); (2), где t – время полета тела вдоль оси ОХ. Решая совместно уравнения (1) и(2) получим , Þ . Нmax можно найти по формуле . По условию задачи Sмакс Þ; ; Þ Þ ; .
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов: ОХ: Sмакс= х = ОУ: Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному ответу: .

Задача 2.

Вертикальный цилиндрический сосуд содержит под тяжелым поршнем массой М некоторое количество гелия. Какое количество тепла Q необходимо сообщить газу, чтобы его объем увеличился вдвое? Как изменится результат, если под поршнем будет находиться водород? Потерями тепла и внешним давлением пренебречь.

(10 баллов)

Возможное решение
Процесс расширения газа происходит при постоянном давлении, поэтому Q = ucрDТ, где u - количество молей газа, cр – теплоемкость газа при постоянном давлении. cр = cv + R, где cv – теплоемкость газа при постоянном объеме. Для гелия (одноатомный газ) cv = , cр = ; для водорода (двух атомный газ) cv = , cр = . Газ находится при постоянном давлении р = (S – площадь сечения сосуда) и подчиняется уравнению состояния рV = uRT. Таким образом , Q = ucрDТ = . Для гелия Q1 = , для водорода Q2 =
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов: Q = ucрDТ для гелия cv = , cр = для водорода (двух атомный газ) cv = , cр = р = уравнение состояния рV = uRT Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу: Q = Для гелия Q1 = для водорода Q2 =  

Задача 3.

Имеется источник тока с внутренним сопротивлением r = 20 Ом. Какое внешнее сопротивление нужно подключить к источнику, чтобы мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, отличалась от максимально возможной мощности на 25 %?

(10 баллов)

Возможное решение
Тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе, имеющем сопротивление R, определяется законом Джоуля – Ленца P=UI , где I – сила тока в цепи, а U – напряжение на резисторе. Сила тока определяется законом Ома для полной цепи , а напряжение на резисторе – законом Ома для участка цепи U = IR Þ Мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении P = I2R = Она будет максимальной при условии R = r Þ По условию задачи мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, отличалась от максимально возможной мощности на 25 % Þ P = 0,75 Pmax Þ Подставляя в полученную формулу числовые данные, находим Получили квадратное уравнение корнями которого являются: R1= 6,7 Ом; R 2= 60 Ом.
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов (законы Ома для участка цепи и полной цепи, закон Джоуля-Ленца): U = IR P = Мощность максимальна при условии R = r Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу: P = 0,75 Pmax Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины R1= 6,7 Ом; R 2=60 Ом.

Задача 4.

В сосуд сечением S1 = 100 cм2, заполненный до высоты h = 10 см водой (ρ= 1 г/см3), погружена трубка сечением S2 = 20 cм2 так, что между ее торцом и дном имеется небольшой зазор. Внутри трубки на поверхности воды лежит невесомый поршень. Какую работу необходимо совершить, чтобы переместить поршень на дно сосуда?

(10 баллов)

Возможное решение
    Рис. 1 рис. 2 Определим зависимость силы, действующей на поршень, от смещения Х относительно первоначального положения: F = rg(H – h + Х)S2, где Н – уровень жидкости в сосуде сечением S1 при опускании поршня на высоту Х (рис. 1). Из закона сохранения объема жидкости hS1 = H(S1 – S2)+(h- Х) S2, получим Н=h+ Х и Работа по перемещению поршня равна площади под графиком (рис. 2) функции F = F(X) при изменении Х от 0 до h: А = Þ А =
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин, сделан пояснительный рисунок; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов (зависимость силы, действующей на поршень, от смещения Х относительно первоначального положения, условие сохранения объема жидкости, работа по перемещению поршня): F = rg(H – h + Х)S2 hS1 = H(S1 – S2)+(h- Х) S2 А = Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу: Н=h+ Х А = Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины А

Задача 5.

Из бесконечности, вдоль одной прямой, навстречу друг другу со скоростями υ0 и 3υ00 = 1000 км/с) движутся два электрона. На какое наименьшее расстояние L они могут сблизиться, без учета гравитационного взаимодействия?Заряд электрона е = 1,6*10-19 Кл; масса электрона m=9,1*10-31кг; электрическая постоянная e0= 8,85*10-12Кл2/(Н*м2)

(10 баллов)

Возможное решение
При минимальном расстоянии между электронами скорость их движения будет одинаковой и равной u. По условию задачи электроны движутся из бесконечности, вдоль одной прямой, навстречу друг другу. Þ Из закона сохранения импульса 3mJ0 - mJ0 = 2mu получим u = J0. Из закона сохранения энергии (k = ) получим . Таким образом, наименьшее расстояние, на которое могут сблизится два электрона равно 6,3 нм.

 

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин, сделан пояснительный рисунок; представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов (закон сохранения импульса, закон сохранения энергии): при минимальном расстоянии между электронами их скорость будет одинаковой и равной u закон сохранения импульса 3mJ0 - mJ0 = 2mu; закон сохранения энергии Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу: Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины L = 6, 3 нм

 





Дата добавления: 2016-11-24; просмотров: 2402 | Нарушение авторских прав


Рекомендуемый контект:


Похожая информация:

Поиск на сайте:


© 2015-2019 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.003 с.