Олимпиада «Ломоносов» по Физике 2023-2024 (задания и ответы)

Олимпиада школьников «Ломоносов» проводится с 2005 года под девизом «via scientiarum», что в переводе с латыни означает «путь к знаниям». Олимпиада “Ломоносов” по Физике проходит 05 ноября-12 ноября 2023 года для 7, 8, 9, 10 и 11 классов. На нашем сайте вы можете найти полные официальные Задания и Ответы олимпиады.

[05.11.2023] Олимпиада Ломоносова по Физике ответы и задания для 7-11 классов
Купить полные Задания и Ответы

7-9 класс

Задание 1:
Дед Мороз пришел к школьникам на праздник и попросил их измерить плотность новогоднего подарка, покрытого тонкой подарочной упаковкой, и после измерений она оказалась равной ρ= 450.0 кг/м3. Дед Мороз подсказал школьникам, что подарок состоит из трех частей равной массы, плотности которых относятся как 1:2:3. Найдите плотность наименьшей по объему части новогоднего подарка. Считать, что пустот в новогоднем подарке нет, а объем и массу подарочной упаковки малыми.Ответ дать в кг/м3 и округлить до целых.

Задание 2:
Букашка девять минут ползет вдоль прямой. Скорость букашки за первые три минуты движения составила V1=2 см/с, за первые шесть минут средняя скорость движения равна V2=5 см/с, а за девять минут средняя скорость составила V3=8 см/с. Найдите среднюю скорость букашки за последние S= 4000.0 см пути.Ответ дать в см/с и округлить до сотых.

Задание 3:
Турист решил проверить, насколько эффективно происходит нагрев воды в двух его котелках. Оба котелка легкие, небольшого объема (700 мл), первый не имеет донного теплообменника, а второй имеет. В оба котелка турист залил m1=500.0 г воды и закрыл крышками, чтобы уменьшить затраты энергии на испарение. Для нагрева обоих котелков турист использовал одну и ту же горелку и баллон с горючим туристическим газом первоначальной массы m2=382.0 г. С помощью данной системы нагрева турист довел до кипения воду в первом котелке, а затем во втором. После завершения нагрева первого котелка масса баллона с газом стала m3=375.5 г, а после нагрева второго m4= 370.8 г. Найти, на сколько процентов КПД описанной системы нагревания с применением второго котелка больше, чем при использовании первого, если удельная теплота сгорания газа, находящегося в баллоне, q=46.5 МДж/кг, удельная теплоемкость воды c=4200 Дж/(кг∙°С), начальная температура воды t1=20 °С, температура кипения t2=100 °С, теплоемкостью металла котелков и крышек можно пренебречь.Ответ привести в процентах с точностью до целого числа.

Задание 4:
В схеме, представленной на рисунке, напряжение на полюсах источника U0= 55.0 В. Найти силу тока, протекающего через идеальный амперметр, если сопротивления всех резисторов одинаковы и равны R=2 Ом. Сопротивлением проводов можно пренебречь.

Ответ дать в амперах с точностью до десятых.

Задание 5:
Нагревательный элемент изготовлен из проволоки с температурным коэффициентом сопротивления α=1/225 K−1. После подключения нагревательного элемента к источнику постоянного напряжения было замечено, что время нагрева воды в калориметре от температуры T до температуры T+ΔT отличается от времени нагрева от температуры T+ΔT до температуры T+2ΔT на p=4 %. Определить температурный интервал ΔT, если T= 34.7 ℃. Считать, что в диапазоне температур от 0 ℃ до 100 ℃ удельное сопротивление проволоки нагревательного элемента линейно зависит от температуры. Потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.Ответ дать в градусах Цельсия и округлить с точностью до десятых.

Приобрести полные Задания и Ответы

10 класс

Задание 1:
Мальчик на санках массой m=20 кг съезжает с горки с углом наклона α=45° к горизонту. Поверхность горки плавно переходит на горизонтальный участок, по которому санки скользят ещё S= 19.0 м до остановки. После этого санки с мальчиком втаскивают обратно в горку за верёвочку. Какую при этом надо совершить минимальную работу Amin, если коэффициент трения санок о снег как на наклонном, так и на горизонтальном участках равен μ=0.2. Ускорение свободного падения принять равным g=10 м/с2.Ответ выразить в Джоулях, округлив до целых.

Задание 2:
Металлический жёлоб длиной l=1 м и массой M=0.5 кг подвешен с помощью двух нерастяжимых нитей под малым углом α=10−3 рад к горизонту, как показано на рисунке. В середину жёлоба помещают маленький шарик массой m= 88.0 г и отпускают. Через какое время τ после начала движения шарика одна из нитей разорвется? Известно, что каждая нить по отдельности может выдержать груз массой не более 0.6M. Ускорение свободного падения принять равным g=10 м/с2. Считать, что для малых углов sinα≈α, а cosα≈1.

Ответ представить в секундах, округлив до десятых долей.

Задание 3:
Невесомая мягкая оболочка аэростата может растягиваться до максимального объёма заполнения V=1500 м3. На поверхности Земли оболочку аэростата заполнили водородом при давлении p1=100 кПа и температуре t1=17 °C, при этом ее объем составляет n=8/9 части от максимального значения. Аэростат поднялся на некоторую высоту ℎ, где давление p2= 73.45 кПа, потеряв при этом Δm=7 кг газа. На какую высоту поднялся аэростат, если темп уменьшения температуры составляет τ=6 град/км. Универсальная газовая постоянная равна R=8,31 Дж/(моль∙К), а молярная масса водорода μ=2⋅10−3 кг/моль.Ответ приведите в километрах и округлите до десятых долей.

Задание 4:
Заряженная бусинка массой m=500 мг висит на лёгкой нерастяжимой диэлектрической нити длиной l= 70.0 см, прикреплённой к горизонтальной оси. Какую минимальную скорость v0 надо сообщить бусинке в горизонтальном направлении, чтобы она, двигаясь по окружности, совершила полный оборот вокруг этой оси? Бусинка имеет пренебрежимо малые размеры и несёт заряд q=−25 мкКл.
Считать, что вся система находится в однородном электрическом поле Земли с напряжённостью E=100 В/м, направленном вертикально вниз. Ускорение свободного падения принять равным g=10 м/с2.Ответ приведите в см/с, округлив до десятых долей.

Задание 5:
На одну из граней стеклянной призмы падает луч света под углом α к её поверхности (см. рисунок). Показатель преломления материала призмы n=1.30, а угол при её вершине θ=30°. Определить, при каком минимальном значении угла α прохождение света через призму насквозь становится невозможным.

Ответ выразить в градусах, округлив до десятых долей.

Приобрести полные Задания и Ответы

11 класс

Задание 1:
Мяч, брошенный с горизонтальной поверхности под углом α=30° к горизонту со скоростью v0= 7.0 м/с, упал на землю, имея вертикальную составляющую скорости по абсолютной величине на 30% меньшую, чем при бросании. В процессе движения на мяч действовала сила сопротивления, пропорциональная его скорости. Найдите время полёта мяча. Ускорение свободного падения примите равным g=10 м/с2.Ответ выразите в секундах, округлив до тысячных.

Задание 2:
Три груза массами m1=1.0 кг, m2=2.0 кг и m3= 7.0 кг, связанные невесомыми и нерастяжимыми нитями, переброшенными через невесомые блоки так, как показано на рисунке, удерживают в неподвижном состоянии. Затем грузы отпускают, и система тел приходит в движение. Через некоторое время груз, движущийся по горизонтальной плоскости, попадает на шероховатую поверхность и начинает двигаться равномерно. Найти коэффициент трения μμ между этим грузом и горизонтальной плоскостью. Отрезки нитей, не лежащие на блоках, вертикальны, отрезок нити, соединяющий груз на горизонтальной плоскости с блоком, горизонтален. Трения в осях блоков нет.

Ответ округлить до сотых.

Задание 3:
Цикл тепловой машины, использующей 1 моль идеального одноатомного газа в качестве рабочего вещества, показан на рисунке. КПД цикла η=0.145. Температура газа в состоянии 1 равна T1=270 °C, объём − V1= 170.0 см3. Участок цикла 2-3 – изотерма. Работа газа, совершённая на этом участке, A23=6912 Дж. Найти максимальный объём газа в цикле.

Ответ получить в см3 и округлить до целых.

Задание 4:
В вершинах квадрата со стороной a=10 см закреплены небольшие одинаковые заряженные шарики, заряды которых равны q= 12.0 мкКл, а масса m=4 мг. В центре квадрата удерживают ещё один шарик такой же массы, как и остальные, но имеющий заряд q1=50.0 нКл. В некоторый момент шарик с зарядом q1 отпускают, сообщив ему скорость, направленную параллельно одной из сторон квадрата. Какую скорость V сообщили шарику, если он остановился точно в середине одной из сторон квадрата?Ответ выразите в м/с, округлив до десятых.

Задание 5:
Экран, собирающая линза и стеклянный конус расположены так, как показано на рисунке. Линза находится на расстоянии от экрана, равном фокусному расстоянию F= 60.0 см. Главная оптическая ось линзы ориентирована перпендикулярно экрану и совпадает с осью конуса. Показатель преломления стекла равен n=1.5. Угол при основании конуса мал и равен α=0.08 рад. На конус вдоль оптической оси падает узкий параллельный пучок света. Определите диаметр светлого кольца на экране. Считать для малых углов φ≈tg φ≈sinφ.

Ответ выразите в см, округлив до десятых.

Приобрести полные Задания и Ответы