Олимпиада по физике 9 класс — региональный этап ВсОШ 2024/2025: задания и ответы

Критерии — прак.

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

27 января 2025 г.

Шифр 9-E1. Тупая игла

Балл

2.1

Пункт разбалловки Записано верное соотношение между единицами измерений: мα+β кгγ кг = 2α+2γ . с

2.0

Правильно найдены показатели степеней α, β, и γ: 2.2

α = −1; β = 1; γ = 1.

1.5

Явно записано или используется в дальнейшем решении верное выражение для зависимости m(d): 2.3

3.1 3.2 3.3 3.4

m=

πσэф d . g

Явно описан корректный способ измерения объёма одной капли. Составлена таблица прямых измерений. В таблице указаны единицы измерений Количество прямых измерений 7 прямых измерений V и N для разных диаметров. — 5-6 прямых измерений V и N для разных диаметров. — 3-4 прямых измерений V и N для разных диаметров. — 2 и меньше прямых измерений V и N для разных диаметров.

1.5

1.0 1.0 0.5 4.0 3.0 2.0 0.0

Пересчёт массы m отрывающейся капли для каждой иглы. — Рассчитана масса m отрывающейся капли для 7 игл. — Рассчитана масса m отрывающейся капли для 5-6 игл. — Рассчитана масса m отрывающейся капли для 3-4 игл. — Рассчитана масса m отрывающейся капли для 2 и менее игл.

4.1

Размер и подпись осей (разделы 1-4 таблицы Требований к проведению РЭ ВсОШ)

1.5 1.0 0.5 0.0

0.5

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

27 января 2025 г.

4.2 4.3 4.4

0.5 0.5 0.5

5.1

5.2

Оцифровка осей (раздел 5 таблицы) Нанесение точек (раздел 6 таблицы) Линия графика (раздел 7 таблицы) С помощью графика вычислен угловой коэффициент наклона k. Вычислен эффективный коэффициент поверхностного натяжения (±20% от эталонного значения, измеренного членами жюри). Диапазон значений авторском решении: σэф ∈ [0,047; 0,071] Н/м. — Вычислен эффективный коэффициент поверхностного натяжения (±40% от эталонного значения, измеренного членами жюри). Диапазон значений авторском решении: σэф ∈ [0,032; 0,083] Н/м.

2.0

3.0

1.0

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

27 января 2025 г.

Шифр 9-E2. Как снять ВАХ?

Балл

1.1 1.2

2.1

Пункт разбалловки Определены сопротивления всех требуемых режимов вольтметра Определены сопротивления всех требуемых режимов амперметра В решении указано, с помощью какой схемы и в каких режимах измерительных приборов были получены точки вольтамперной характеристики. 11 и больше точек — 8-10 точек — 5-7 точек — 1-4 точки

2.2

Записаны показания омметра в измерениях, необходимых для получения ВАХ 11 и больше точек — 8-10 точек — 5-7 точек — 1-4 точки

2.3

Записаны показания амперметра или вольтметра в измерениях, необходимых для получения ВАХ 11 и больше точек — 8-10 точек — 5-7 точек — 1-4 точки

2.4

Правильно пересчитанные значения напряжений на одном диоде. В решении должно быть явно указано, что это значения напряжений на одном диоде 11 и больше значений

1.0 1.0

2.0 1.5 1.0 0.5

2.0 1.5 1.0 0.5

2.0 1.5 1.0 0.5

3.0

— 9-10 значений — 7-8 значений

2.5 2.0

— 5-6 значений — 3-4 значения — 1-2 значения

1.5 1.0 0.5

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

2.5

2.6 2.7 2.8 3.1 3.2 3.3 3.4

Правильно пересчитанные значения сил токов на одном диоде. В решении должно быть явно указано, что это значения сил токов на одном диоде 11 и больше значений

27 января 2025 г.

3.0

— 9-10 значений — 7-8 значений — 5-6 значений — 3-4 значения

2.5 2.0 1.5 1.0

— 1-2 значения

0.5

Хотя бы 3 точки на ВАХ лежат в диапазоне напряжений U ∈ [0,100) мВ Хотя бы 3 точки на ВАХ лежат в диапазоне напряжений U ∈ [100,200) мВ Хотя бы 3 точки на ВАХ лежат в диапазоне напряжений U ∈ [200,400] мВ Размер и подпись осей (разделы 1-4 таблицы Требований к проведению РЭ ВсОШ) Оцифровка осей (раздел 5 таблицы) Нанесение точек (раздел 6 таблицы) Линия графика (раздел 7 таблицы)

1.0 2.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5

Критерии — теор.

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 9-T1. Импульсное ускорение

Балл

1 2 3

10

Пункт разбалловки Использована связь изменения скорости и ускорения ∆v = aτ . В решение указано, что минимальная скорость в процессе движения это начальная скорость v0 . В решение указано, что максимальная скорость в процессе движения это v∞ . С помощью формулы для суммы геометрической прогрессии получены (или используются при решении) выражения для изменения проекций скорости на оси x и y через бесконечное число цикX X лов: ∆vx = 2aτ ; ∆vy = 2aτ. Получена правильная формула для предельной скорости v∞ через v0 , a и τ : p v∞ = (v0 + 2aτ )2 + (2aτ )2 . Указан момент максимального отклонения скорости для малой (v0 ⩽ 2aτ ) начальной скорости t = τ. Верно найдена минимальная скорость в случае малой (v0 ⩽ 2aτ ) начальной скорости: vmin = aτ · ctg α Верно найдена максимальная скорость в случае малой (v0 ⩽ 2aτ ) начальной скорости: q vmax = aτ ctg2 α + 4 ctg α + 8 Указан момент максимального отклонения скорости для большой (v0 ⩾ 2aτ ) начальной скорости: t→∞ Верно найдена минимальная скорость в случае большой (v0 ⩾ 2aτ ) начальной скорости: vmin = 2aτ · (ctg α − 1).

1.0 1.0 1.0

1.5

1.5

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

11

Верно найдена максимальная скорость в случае большой (v0 ⩾ 2aτ ) начальной скорости: 2aτ . vmax = sin α

28 января 2025 г.

1.0

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 9-T2. Другой уровень

Балл

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Пункт разбалловки При решении задачи учитывается атмосферное давление, либо явно указано, что его можно не учитывать. Верное выражение для равновесия поршня при недеформированной пружине: ρ1 gh1 S = ρ2 gh2 S; Записано правильное условие равновесия поршня после добавления некоторого количества жидкости: ρ1 gH1 S = ρ2 gH2 S + kx. Указано, что для сохранения разности высот ∆h, y должно равняться x, или используются аналогичные верные утверждения. Получено правильное значение коэффициента жёсткости пружины: k = (ρ1 − ρ2 )gS.

0.5

1.0

1.5

1.0

2.0

Записано верное условие равновесия поршня после добавления в левую часть объёма ∆V жидкости плотностью ρ2 : 2.1

1.5 ρ1 g(h1 − x)S + ρ2 gzS = ρ2 g(h2 + x)S + kx.

2.2

Правильно найдена высота z столба добавленной жидкости плотностью ρ2 .

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Правильно найдено перемещение поршня x: 2.3

x=

ρ2 ∆h . 2(ρ1 − ρ2 )

1.5

Верно найден объём добавленной жидкости: 2.4

∆V =

ρ1 ∆hS ρ1 − ρ2

2.0

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 9-T3. Не падать

Балл

Пункт разбалловки Записано верное уравнение кинематической связи на нормаль к поверхности клина:

4 5

u cos α = v sin α или u = v tg α.

Записано правильное выражение для нормального ускорения шарика (или аналогичное утверждение): u2 . an = L Записан второй закон Ньютона для шарика в проекциях на вертикальную ось или в решении явно указано, что на шарик действует только одна вертикальная сила. Правильно найдена тангенциальная компонента ускорения шарика: aτ = g. В решении используется, что в момент отрыва ускорение клина равно нулю. Метод 1. Записано уравнение кинематической связи для проекций ускорений на нормаль к наклонной поверхности клина:

2.0

1.5

1.0

1.5 1.5

2.0 0 = aτ cos α − an sin α.

7◦

Метод 2. В решении указано, что в момент отрыва ускорение шарика в лабораторной системе отсчёта направлено вдоль поверхности клина.

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

8◦

28 января 2025 г.

Метод 2. Верно спроецирован второй закон Ньютона на ось, перпендикулярную наклонной поверхности клина: 1.0 T sin α = mg cos α.

9◦

Метод 3. В решении предложено продифференцировать кинематическую связь для скоростей шарика и клина. Метод 3. Правильно продифференцирована кинематическая связь для скоростей шарика и клина: aτ cos φ − u sin φ · ω = aк sin α.

10◦

Примечание: выражения могут отличаться, допустимо сразу рассматривать случай, когда aк = 0 и φ = α. Данный пункт оценивается только, если верно учтена производная по времени cos φ. В решении получена правильная связь c g, L и α скорости шарика u в момент отрыва :

11

u2 = gL ctg α.

12

Получен верный ответ для скорости клина: s q gL v= = gL ctg3 α. tg3 α

1.0

1.0

1.0

1.5

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 9-T4. Тепловой цикл

Балл

1.1

1.2 1.3

Пункт разбалловки Полученная мощность P пропорциональна µ0 q (правильная размерность). Получена верная формула для эффективной мощности P = ηµ0 q. Верно найден численный ответ P ≈ 2,3 кВт. Получено верное уравнение, описывающее кипение на участке 2 − 3:

2.1

P τ23 =

3 ML 4

0.5

1.0 0.5

1.0

(M – масса воды в точке 2). Получено верное уравнение, описывающее доливание воды на участке 3 − 1: 2.2

2.3 2.4 2.5

3.1

µτ31 =

3M . 4

Получено верное выражение для массового расхода µ = PL (данный пункт оценивается автоматически при наличии следующего пункта). Получен верный формульный ответ µ = µ0 ηq L. Получен верный численный ответ µ ≈ 1,0 г/с. Записано уравнение теплового баланса на участке 3−1 c

M M (t100 − t) = c(m − )(t − tх ). 4 4

1.0

0.5 0.5 0.5

2.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Уравнение теплового баланса приведено к функциональному виду 3.2

t(m) = tх +

1 M (t100 − tх ) · . 4 m

0.5

3.3

Сделан вывод о линейности участка 3 − 1. Получен ответ для температуры воды в точке 1:

0.5

3.4

t1 = 40 ◦ C.

1.0

3.5

4.1

Восстановлена диаграмма (обязательна линейность участка 3 − 1 и t1 = 40 ◦ C). Получено уравнение, описывающее нагревание на участке 1 − 2: P τ12 = cM (t100 − t1 ).

0.5

1.0

Найдено отношение времён 4.2

τ23 ≈ 6,9. τ12

1.0

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 9-T5. Whatметр

Балл

1.1

1.2

Пункт разбалловки Получено верное выражения для определения показаний амперметра (по 1 баллу за каждый из двух возможных вариантов подключения ваттметра): U U I1 = ; I2 = . R + rA rA Получено верное выражения для определения показаний вольтметра (по 1 баллу за каждый из двух возможных вариантов подключения ваттметра): U RV U1 = U ; U2 = . R + RV Либо получено верное выражение для нахождения силы тока, протекающей через вольтметр: IV 1 =

1.3

1.4

1.5

2 выраж по 1.0

U U ; IV 2 = . RV R + RV

Получено верное выражения для определения показаний ваттметра (по 0,5 балла за каждый из двух возможных вариантов подключения ваттметра): P1′ =

2 выраж по 1.0

U2 U2 RV ; P2′ = · . R + rA R + RV rA

Проведён корректный анализ, позволяющий установить соответствие между показаниями ваттметра, указанными в условии, и полученными выражениями P1′ и P2′ . Правильно найдено внутреннее сопротивление вольтметра RV = 50 кОм.

2 выраж по 0.5

2.0

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

2.1

2.2

2.3

2.4 2.5

Предложена правильная схема, позволяющая получить показания ваттметра в диапазоне от 5 мВт до 20 мВт. Получено верное приближённое или точное выражение для определения показаний амперметра в предложенной схеме. Получено верное приближённое или точное выражение для определения показаний вольтметра в предложенной схеме. Получено верное приближённое или точное выражение для определения показаний ваттметра в предложенной схеме. Получена верная оценка показаний ваттметра в предложенной схеме.

28 января 2025 г.

1.0

1.0

1.0

0.5 0.5