Реальные варианты олимпиад по физике для 11 класса
Примеры олимпиадных заданий 11 класс
Задание 1
Определить показатель преломления n жидкости.
Оборудование. Прозрачный цилиндрический сосуд с небольшим отверстием в боковой стенке (сверху сосуд открыт, а стенки сосуда заклеены темной бумагой, кроме вертикальной щели, расположенной диаметрально к отверстию), непрозрачная кювета с неизвестной жидкостью, полупроводниковый лазер (лазерная указка), штатив, линейка, миллиметровка, липкая лента, карандаш, прищепка.
Решение:
Рис. 1.
Наливаем воду почти до самого отверстия и пускаем через него луч лазера. Происходит разделение луча на отраженный и преломленный (рис. 1). Измеряем AC = a и BC = b. Поскольку уровень воды близок к отверстию, то OC ≈ D. Из закона преломления sin α = n sin β и измерений ctg α = a / D, ctg β = b / D находим b2 = n2a2 + (n2 – l) D2. Изменяя угол падения луча, снимем зависимость b от a. Тогда по углу наклона графика b2 (a2) найдем n2, а, следовательно, и сам показатель преломления n.
Задание 2
На дне бассейна глубиной H = 5 м, полностью заполненного водой, лежит бетонная плита размерами 2,5 x 1,5 x 0,15 м. При подъеме этой плиты прикладывается вертикально направленная сила, которая медленно увеличивается. Найдите ускорение плиты сразу после отрыва от дна бассейна. Плотность бетона 2800 кг/м3. Атмосферное давление 100 кПа.
Задание 3
К маятнику AB с шариком массы M подвешен маятник BC с шариком массы m. Точка A совершает колебания в горизонтальном направлении с периодом T. Найти длину нити BC, если известно, что нить AB все время остается в вертикальном положении.
Задание 4
Определить сдвиг фаз колебаний напряжения u = Umsin(wt + φo) и силы тока i = Imsin(wt) электрической цепи, состоящей из последовательно включенных проводника с активным сопротивлением R = 1 кОм, катушки с индуктивностью L = 0,5 Гн и конденсатора емкостью C = 1 мкФ. Определить мощность, которая выделяется в цепи, если амплитуда напряжения Um = 100 B, а частота ν = 50 Гц.
Задание 5
Проволочный виток площадью S = 10 см2 разрезали в некоторой точке и в разрезе включили конденсатор емкостью C = 10 мкФ. Виток помещен в однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Индукция магнитного поля изменяется со скоростью ΔB/Δt = 5×10−3 мТл/с.
