Часть 2
Ответом к заданиям 24–26 является число. Запишите это число в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно.
24
Камень массой m = 10 кг падает под углом = 30 к вертикали со скоростью 12 м/с в тележку с песком общей массой M = 50 кг, покоящуюся на горизонтальных рельсах (см. рис.). Чему равна скорость тележки после падения в нее камня?
Ответ: _________________ м/с.
25
Аргон массой 120 г в ходе адиабатического процесса сжали, при этом температура газа увеличилась на 150 К. Какую работу совершили при этом внешние силы? Ответ округлите до десятых.
Ответ: ____________________ кДж.
26
Дифракционная решетка с периодом 30 мкм расположена параллельно экрану на расстоянии 2 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 10 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим пучком света длиной волны 500 нм? Угол отклонения лучей решеткой α считать малым, так что sin tg .
Ответ: ____________________ .
Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1 в соответствии с инструкцией по выполнению работы.
Для записи ответов на задания 27–31 используйте БЛАНК ОТВЕТОВ № 2. Запишите сначала номер задания (27, 28 и т. д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте чётко и разборчиво.
27
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных p – U, где U – внутренняя энергия газа, p – его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает газ теплоту или отдаёт в процессах 1–2 и 2–3.
Полное правильное решение каждой из задач 28–31 должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчёты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.
28
Небольшой груз, прикреплённый к нити длиной  см, вращается вокруг вертикальной оси так, что нить отклоняется от вертикали на угол  С какой скоростью движется груз?
29
В сосуде под поршнем находился воздух с относительной влажностью  Объём воздуха изотермически уменьшили в 5 раз. Какая часть водяных паров сконденсировалась после сжатия?
30
Металлический стержень, согнутый в виде буквы П, закреплён в горизонтальной плоскости. На параллельные стороны стержня опирается концами перпендикулярная перемычка массой 92 г и длиной
1 м. Сопротивление перемычки равно 0,1 Ом. Вся система находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией 0,15 Тл. С какой установившейся скоростью будет двигаться перемычка, если к ней приложить постоянную горизонтальную силу 1,13 Н? Коэффициент трения между стержнем и перемычкой равен 0,25. Сопротивлением стержня пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на перемычку.
31
В вакууме находятся два кальциевых электрода, к которым подключён конденсатор ёмкостью 4000 пФ. При длительном освещении катода светом фототок между электродами, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд  Кл. «Красная граница» фотоэффекта для кальция  нм. Определите частоту световой волны, освещающей катод. Ёмкостью системы электродов пренебречь.
Система оценивания экзаменационной работы по физике
Задания 1–26
За правильный ответ на каждое из заданий 1–4, 8–10, 13–15, 19, 20, 22–26 ставится по 1 баллу. Эти задания считаются выполненными верно, если правильно указаны требуемое число, два числа или слово.
Каждое из заданий 5–7, 11, 12, 16–18 и 21 оценивается в 2 балла, если верно указаны оба элемента ответа; в 1 балл, если допущена одна ошибка; в 0 баллов, если оба элемента указаны неверно. Если указано более двух элементов (в том числе, возможно, и правильные) или ответ
отсутствует – 0 баллов.
№ задания
|
Ответ
|
№ задания
|
Ответ
|
1
|
-2
|
14
|
5700
|
2
|
2
|
15
|
3
|
3
|
36
|
16
|
15 или 51
|
4
|
4
|
17
|
21
|
5
|
15 или 51
|
18
|
13
|
6
|
11
|
19
|
1212
|
7
|
42
|
20
|
25
|
8
|
200
|
21
|
23
|
9
|
100
|
22
|
1,60,1
|
10
|
100
|
23
|
15 или 51
|
11
|
45 или 54
|
24
|
1
|
12
|
22
|
25
|
5,6
|
13
|
влево
|
26
|
3
|
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ
С РАЗВЁРНУТЫМ ОТВЕТОМ
Решения заданий 27–31 части 2 (с развёрнутым ответом) оцениваются экспертной комиссией. На основе критериев, представленных в приведённых ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты
и правильности данного учащимся ответа выставляется от 0 до 3 баллов.
27
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных p – U, где U – внутренняя энергия газа, p – его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает газ теплоту или отдаёт в процессах 1–2 и 2–3.
Возможное решение
|
1. Так как внутренняя энергия идеального одноатомного газа 
(где – количество моль газа), то на участке 1–2, где внутренняя энергия газа не изменяется  , процесс изотермический:  .
2. По первому закону термодинамики количество теплоты, которое одноатомный идеальный газ получает на изотерме, равно работе газа:  . Так как давление газа растёт, то согласно закону Бойля – Мариотта, объём уменьшается, т.е. газ совершает отрицательную работу: А <� 0. Значит, Q12 <� 0, и газ отдаёт тепло.
3. На участке 2–3 давление газа не изменяется (изобарный процесс р = const), а внутренняя энергия уменьшается  , поэтому температура газа Т уменьшается, согласно закону Гей-Люссака объём также уменьшается.
В этом процессе работа отрицательна, так как газ сжимается: А <� 0. По первому закону термодинамики  . В этом процессе газ также отдает тепло.
Ответ: 
|
Критерии оценивания выполнения задания
|
Баллы
|
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: ) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула для внутренней энергии одноатомного идеального газа, первый закон термодинамики, изопроцессы)
|
3
|
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения
|
2
|
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи
|
1
|
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла
|
0
|
Максимальный балл
|
3
|
28
Небольшой груз, прикреплённый к нити длиной см, вращается вокруг вертикальной оси так, что нить отклоняется от вертикали на угол С какой скоростью движется груз?
Возможное решение
|
На груз действуют сила натяжения нити  и сила тяжести  , как указано на рисунке.
В инерциальной системе отсчёта, связанной с Землёй, ускорение тела определяется вторым законом Ньютона, что приводит к уравнениям для проекций сил и ускорений на оси Оху:
 
Здесь  – центростремительное ускорение.
Поскольку  то  и из второго уравнения  Тогда из первого уравнения получим:  , следовательно,  Подставляя значения физических величин, получим  .
Ответ:
|
Критерии оценивания выполнения задания
|
Баллы
|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: выражение для центростремительного ускорения материальной точки, второй закон Ньютона);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования
и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
|
3
|
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
ИЛИ
В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).
ИЛИ
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/ вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка
|
2
|
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи
|
1
|
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла
|
0
|
|
