Официальные задания и ответы муниципального этапа 2023-2024 всероссийской олимпиады школьников Сириус по Физике 11 класс 09.11.2023
Задания и ответы ВсОШ Сириус по Физике 2023-2024 (09 ноября 2023)
Приобрести задания и ответы (все варианты)
ЗАДАНИЕ 1 Выберите один из нескольких вариантов
Ледоколы – это корабли, которые ломают лёд методом «наваливания». В нашей задаче будем считать, что лёд ломается, если он начинает соскальзывать под корабль. Пусть массив льда настолько тяжёлый, что он не уплывает при наваливании ледокола на него. Коэффициент трения между льдом и ледоколом равенμ, сила тяги ледокола направлена горизонтально. Какое условие должно выполняться для углаθ , чтобы корабль был ледоколом?
cosθ<μ
ctgθ<μ
ctgθ>μ
ответ зависит от формы края льда
cosθ>μ
ЗАДАНИЕ 2 Выберите один из нескольких вариантов
Рыбак плыл на лодке в полный штиль и наслаждался красотами озера Байкал. Вдруг он увидел прямо по курсу лодки рыбку, которая плыла в воде на не очень большой глубине. Видимое рыбаком изображение рыбки
кажется зеркально отражённым от поверхности воды
кажется таким же, как настоящая рыбка
кажется меньше настоящей рыбки
находится дальше от поверхности воды, чем сама рыбка
находится ближе к поверхности воды, чем сама рыбка
ЗАДАНИЕ 3 Выберите правильные варианты ответа
В лаборатории есть два теплоизолированных сосуда одинакового объёма. В первом находится идеальный одноатомный газ в количестве 2 моля, а во втором – идеальный двухатомный газ в количестве 1 моль. Сосуды соединены тонкой трубкой с краном. Абсолютная температура газа во втором сосуде в два раза выше, чем в первом. Кран открывают. Выберите все верные утверждения.
До открывания крана внутренняя энергия двухатомного газа больше, чем одноатомного.
После установления термодинамического равновесия между газами температура всей системы будет равна среднему арифметическому
от первоначальных температур газов.
После установления термодинамического равновесия между газами температура в первом сосуде уменьшится.
Давления газов до открывания кранов были неодинаковыми.
После установления термодинамического равновесия между газами давление в первом сосуде увеличится.
ЗАДАНИЕ 4 Выберите один из нескольких вариантов
Система, состоящая из трёх точечных электрических зарядов q, q и –2q, соединённых тонкими диэлектрическими стержнями, образует равнобедренный треугольник с основанием длиной 2L = 20 см и высотой h = L/2. Найдите потенциал электростатического поля в точке A. Примите потенциал на бесконечности равным нулю. Известно, что q = 1 нКл, а коэффициент пропорциональности в законе Кулона k = 9×109 Н×м2/Кл2.
45 В
-45 В
90 В
-90 В
9 В
ЗАДАНИЕ 5 Выберите один из нескольких вариантов
Из четырёх резисторов и идеального диода собрана электрическая цепь (см. рисунок). Сопротивление R = 1 Ом. К клемме B подключают положительный полюс идеальной батарейки с напряжением U = 48 В. Определите значение силы тока, текущего через резистор 3R.
4 А
2 А
3 А
1 А
0 А
ЗАДАНИЕ 6 Введите ответ в числовое поле
Брусок покоится на наклонной плоскости с углом наклона
α(tg=α=
1/3). Минимальная сила, которую нужно приложить вдоль наклонной плоскости вверх, чтобы началось движение бруска, равна F1=3 H (см. рис. 1а). Минимальная сила, которую нужно приложить вдоль наклонной плоскости вниз, чтобы началось движение бруска, равна F2=1 H (см. рис. 1б). Ускорение свободного падения
10 м/с2.
Чему равен коэффициент трения между бруском и поверхностью наклонной плоскости? Ответ приведите, округлив значение до сотых долей.
ЗАДАНИЕ 7 Введите ответ в числовое поле
Какую минимальную горизонтальную силу F3 необходимо приложить к этому бруску в направлении к плоскости (см. рис. 2а), чтобы он начал движение? Ответ приведите в Нс точностью до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 8 Введите ответ в числовое поле
Какую минимальную горизонтальную силу F4 необходимо приложить к этому бруску в направлении от плоскости (см. рис. 2б), чтобы он начал движение? Ответ приведите в Н с точностью до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 9 Введите ответ в числовое поле
В горизонтальной поверхности большого стола сделано очень маленькое круглое отверстие, в которое вставлена вертикальная цилиндрическая труба. Внутри трубы двигают вверх с постоянной скоростью V0 = 6 м/с поршень, верхняя поверхность которого наклонена под углом α=15∘ к горизонту. На поршень сверху с некоторой высоты падает маленький шарик (см. рис.). В момент непосредственно перед абсолютно упругим соударением шарика с поршнем скорость шарика направлена вниз и равна V0. Точка, в которой происходит столкновение, находится как раз на уровне поверхности стола. После столкновения с поршнем шарик падает на поверхность стола на расстоянии l от отверстия в столе. Сопротивлением воздуха можно пренебречь. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2.
Чему равно расстояние? Ответ приведите в м, округлив до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 10 Введите ответ в числовое поле
Пусть угол наклона верхней поверхности поршня к горизонту можно изменять. При какой величине угла α будет достигаться максимально возможная дальность полёта Lmax шарика? Ответ приведите в градусах, округлив до целого числа.
ЗАДАНИЕ 11 Введите ответ в числовое поле
Чему равно это максимально возможное значение Lmax
Ответ приведите в м, округлив до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 12 Введите ответ в числовое поле
В запаянной с одного конца горизонтальной цилиндрической трубке с поперечным сечением S = 1 см2 находится воздух с относительной влажностью ϕ0 , отделённый от атмосферы подвижным поршнем массой m (см. рис. 1а). Если трубку поставить вертикально, расположив её поршнем вниз, то относительная влажность воздуха в ней становится равна ϕ1=60% (см. рис. 1б). Если же трубку поставить вертикально, расположив её поршнем вверх (см. рис. 1в), то относительная влажность воздуха в ней становится равна 2=75%. Атмосферное давление равно p0 = 105 Па, температура воздуха постоянна, трение между поршнем и стенками трубки пренебрежимо мало, газ через зазоры не просачивается, ускорение свободного падения g = 10 м/с2.
Определите массу m подвижного поршня в трубке. Ответ приведите в граммах, округлив до целого числа.
ЗАДАНИЕ 13 Введите ответ в числовое поле
Чему была равна изначально относительная влажность воздуха ϕ0 в горизонтально лежащей трубке? Ответ привести в процентах, округлив до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 14 Введите ответ в числовое поле
Электрическая цепь состоит из последовательно соединённых идеального источника напряжения с ЭДС ε=
18 В, резистора сопротивлением R = 10 Ом, разомкнутого ключа и конденсатора, заряженного до напряжения / З (полярность указана на схеме). Ёмкость конденсатора C = 1 мФ. Сопротивление проводов и ключа очень мало. Ключ замыкают.
Найдите силу тока в этой цепи сразу после замыкания ключа. Ответ приведите в А, округлив до десятых долей, с учётом знака (ток, текущий по часовой стрелке, считается положительным, а против часовой стрелки – отрицательным).
ЗАДАНИЕ 15
Введите ответ в числовое поле
Найдите максимальную скорость изменения энергии конденсатора в этой цепи. Ответ приведите в Вт, округлив до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 16 Введите ответ в числовое поле
Найдите силу тока в цепи в тот момент, когда достигается максимальная скорость изменения энергии конденсатора. Ответ приведите в А, округлив до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 17 Введите ответ в числовое поле
Найдите напряжение на конденсаторе в момент, когда достигается максимальная скорость изменения энергии конденсатора. Ответ приведите в В, округлив до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 18 Введите ответ в числовое поле
Определите количество теплоты Q1 , выделившееся в этой цепи к моменту достижения максимальной скорости изменения энергии конденсатора. Ответ приведите в мДж, округлив до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 19 Введите ответ в числовое поле
Найдите общее количество теплоты Q2, выделившееся в резисторе в течение очень большого промежутка времени после замыкания ключа. Ответ приведите в мДж, округлив до целого числа.
ЗАДАНИЕ 20 Введите ответ в числовое поле
С одноатомным газом проводят цикл ABCDA. В некотором масштабе точки A, B, C, D лежат на окружности на графике в PV– координатах (см. рисунок).
P0=1,00⋅105Па,
V0=1,00л.
Рассчитайте работу газа, совершённую им за цикл. Дайте ответ в Дж с округлением до десятых долей.
ЗАДАНИЕ 21 Введите ответ в числовое поле
Рассчитайте КПД цикла. Дайте ответ в процентах с округлением до сотых долей.