При составлении тематических контрольных работ желательно обратить внимание на перечисленные ниже типы заданий, которые традиционно вызывают затруднения даже у сильных учащихся

· При повторении законов и формул для расчёта различных физических величин следует обратить внимание на причинно-следственные связи между входящими в них величинами. Например, учащиеся должны понимать, что ёмкость конденсатора или сопротивление резистора (проводника) определяются геометрическими размерами и материалами и не зависят от заряда и напряжения между обкладками конденсатора (соответственно – силы тока и напряжения в цепи).

 

· Большой удельный вес в КИМах по физике имеют задания с использованием графиков. В стандартных задачниках они встречаются достаточно редко. Поэтому необходимо изучать графическую интерпретацию каждой формулы. В заданиях такого типа требуется, как правило, умение читать графики функций (находить значения по оси абсцисс или ординат, коэффициент пропорциональности для линейных функций и т.п.), соотносить символическую запись закона (формулы) с соответствующим графиком, преобразовывать графики из одной системы координат в другую и т.д.

Пример 10

На графике показана зависимость проекции импульса рх тележки от времени. Какой вид имеет график зависимости проекции силы F_х, действующей на тележку, от времени?

Пример 11

На рисунке представлен график изменения со временем кинетической энергии ребёнка, качающегося на качелях. В момент, соответствующий точке А на графике, его потенциальная энергия, отсчитанная от положения равновесия качелей, равна:

1) 40 Дж; 2) 80 Дж; 3) 100 Дж; 4) 120 Дж.

 

Пример 12

На рисунке представлена зависимость координаты центра шара, подвешенного на пружине, от времени. Период колебаний равен:

1) 2 с; 2) 4 с; 3) 6 с; 4) 10 с.

Пример 13

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре. На каком из графиков правильно показан процесс изменения энергии магнитного поля катушки?

· Следующим типом заданий являются «качественные вопросы», в которых проверяется понимание экзаменующимися сути различных явлений. Они являются камнем преткновения как для слабых учеников, так и для сильных; в то же время их удельный вес в КИМах год от года растёт. При подготовке к экзаменам желательно, повторяя различные физические явления, обратить внимание на:

– узнавание явления, т.е. определение его названия по описанию физического процесса;

– определение условий протекания различных опытов, иллюстрирующих те или иные явления;

– примеры проявления различных явлений в природе и жизни и применения их в технике.

Пример 14

В трёх опытах на пути светового пучка ставились экраны – с малым отверстием, с тонкой нитью и с широкой щелью. Явление дифракции происходит:

1) только в опыте с малым отверстием в экране; 2) только в опыте с тонкой нитью; 3) только в опыте с широкой щелью в экране; 4) во всех трёх опытах.

Пример 15

Теплопередача всегда происходит от тела с:

1) большим запасом количества теплоты к телу с меньшим запасом количества теплоты;

2) большей теплоёмкостью к телу с меньшей теплоёмкостью;

3) большей температурой к телу с меньшей температурой;

4) большей теплопроводностью к телу с меньшей теплопроводностью.

Пример 16

Разложение белого света в спектр при прохождении через призму обусловлено:

1) интерференцией света; 2) отражением света; 3) дисперсией света; 4) дифракцией света.

Пример 17

На какой стадии полёта в космическом корабле, который становится на орбите спутником Земли, будет наблюдаться невесомость?

1) На стартовой позиции с включённым двигателем;

2) при выходе на орбиту с включённым двигателем;

3) при орбитальном полёте с выключенным двигателем;

4) при посадке с парашютом с выключенным двигателем.

Пример 18

При какой влажности воздуха человек легче переносит высокую температуру воздуха и почему?

1) при низкой, т.к. при этом высока скорость испарения пота;

2) при низкой, т.к. при этом мала скорость испарения пота;

3) при высокой, т.к. при этом высока скорость испарения пота;

4) при высокой, т.к. при этом мала скорость испарения пота.

· Экзаменационные варианты по физике включают большое количество иллюстративного материала. Различные задания с «картинками» используют, например, при проверке:

– правила левой руки, правила буравчика, правила Ленца и т.п.;

– принципа суперпозиции для сил в механике или для напряжённости электростатического поля;

– построения изображений в зеркалах, линзах, оптических приборах и т.п.;

– понимания схем электрических цепей и т.д.

Пример 19

На рисунке приведена демонстрация опыта по проверке правила Ленца. Опыт проводится со сплошным кольцом, а не разрезанным, потому что:

1) сплошное кольцо сделано из стали, а разрезанное – из алюминия;

2) в сплошном кольце не возникает вихревое электрическое поле, а в разрезанном – возникает;

3) в сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном – нет;

4) в сплошном кольце возникает ЭДС индукции, а в разрезанном – нет.

Пример 20

Постоянный магнит вводят в замкнутое алюминиевое кольцо на тонком длинном подвесе. Первый раз – северным полюсом, второй раз – южным. При этом:

1) в обоих опытах кольцо отталкивается от магнита;

2) в обоих опытах кольцо притягивается к магниту;

3) в первом опыте кольцо отталкивается от магнита, во втором – кольцо притягивается к магниту;

4) в первом опыте кольцо притягивается к магниту, во втором – кольцо отталкивается от магнита.

Пример 21

32. В электрической цепи, изображённой на рисунке, ползунок реостата перемещают вправо. Как изменяются при этом показания идеальных вольтметра и амперметра?

 

1) Показания обоих приборов увеличиваются;

2) показания обоих приборов уменьшаются;

3) показания амперметра увеличиваются, вольтметра – уменьшаются;

4) показания амперметра уменьшаются, вольтметра – увеличиваются.

· Сложными для учащихся оказываются задания на границы применения основных законов и теорий. Хотя в методике преподавания физики указывается на необходимость изучения для каждого закона (или теории) границ применения, на практике этому вопросу уделяется недостаточно внимания. При подготовке к экзаменам целесообразно сделать отдельный тест только по заданиям такого типа в применении, по возможности, ко всем основным законам и теориям.

Образец вариантов из ЕГЭ 2006

· Плотность

· Керосина..................................................................................................... 800 кг/м³

· Парафина..................................................................................................... 900 кг/м³

· Удельные величины

· Теплоёмкость воды.................................................................... 4,2 ^. 10³ Дж/(кг ^. К)

· Теплоёмкость свинца......................................................................... 130 Дж/(кг ^. К)

· Теплота парообразования воды......................................................... 2,3 ^. 10⁶ Дж/кг

· Теплота плавления свинца................................................................. 2,5 ^. 10⁴ Дж/кг

· Теплота плавления льда...................................................................... 3,3 ^. 10⁵ Дж/кг

· Молярная маcса

· Воздух................................................................................................. 29 ^. 10^–3 кг/моль

· Молибден........................................................................................... 96 ^. 10^–3 кг/моль

· Энергия покоя

· Ядро гелия ........................................................................................ 3727,4 МэВ

· Ядро лития ......................................................................................... 5601,5 МэВ

· Ядро лития ......................................................................................... 6533,8 МэВ

· Ядро бериллия .................................................................................. 8392,8 МэВ

· Ядро бора ........................................................................................... 9324,4 МэВ

· Ядро кислорода ............................................................................... 15830,6 МэВ

ЗАДАЧИ

· А 5. Четыре одинаковых листа фанеры толщиной L каждый, связанные в стопку, плавают в воде так, что уровень воды соответствует границе между двумя средними листами. Если в стопку добавить ещё один такой же лист, то глубина погружения стопки листов увеличится на:

1) L /4; 2) L /3; 3) L /2; 4) L.

·

· А 8. В жидкостях частицы совершают колебания возле положения равновесия, сталкиваясь с соседними частицами. Время от времени частица совершает «прыжок» к другому положению равновесия. Какое свойство жидкостей можно объяснить таким характером движения частиц?

1) малую сжимаемость; 2) текучесть; 3) давление на дно сосуда; 4) изменение объёма при нагревании.

· А 9. Лёд при температуре 0 °С внесли в тёплое помещение. Температура льда до того, как он растает:

1) не изменится, т.к. вся энергия, получаемая льдом в это время, расходуется на разрушение кристаллической решётки;

2) не изменится, т.к. при плавлении лёд получает тепло от окружающей среды, а затем отдаёт его обратно;

3) повысится, т.к. лёд получает тепло от окружающей среды, значит, его внутренняя энергия растёт, и температура льда повышается;

4) понизится, т.к. при плавлении лёд отдаёт окружающей среде некоторое количество теплоты.

· А 24. Реакция термоядерного синтеза идёт с выделением энергии, при этом: А) сумма зарядов частиц-продуктов реакции точно равна сумме зарядов исходных ядер; Б) сумма масс частиц-продуктов реакции точно равна сумме масс исходных ядер. Верны ли эти утверждения?

1) верно только А; 2) верно только Б; 3) верны и А, и Б; 4) не верны ни А, ни Б.

· А 25. К подвижной вертикальной стенке приложили груз массой 10 кг. Коэффициент трения между грузом и стенкой равен 0,4. С каким минимальным ускорением надо передвигать стенку влево, чтобы груз не соскользнул вниз?

1) 4 ^. 10 ^–2 м/с²; 2) 4 м/с²; 3) 25 м/с²; 4) 250 м/с².

·

· А 26. Пластилиновый шар массой 0,1 кг летит горизонтально со скоростью 1 м/с. Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1 кг, прикреплённую к лёгкой пружине, и прилипает к тележке. Чему равна максимальная кинетическая энергия системы при её дальнейших колебаниях? Трением пренебречь. Удар считать мгновенным.

·

1) 0,1 Дж; 2) 0,5 Дж; 3) 0,05 Дж; 4) 0,025 Дж.

· А 27. Экспериментаторы закачивают воздух в стеклянный сосуд, одновременно охлаждая его. Температура воздуха в сосуде понизилась в 2 раза, а его давление возросло в 3 раза. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?

1) в 2 раза; 2) в 3 раза; 3) в 6 раз; 4) в 1,5 раза.

· А 28. К источнику тока внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключили реостат. На рисунке показан график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?

·

1) 12 В; 2) 6 В; 3) 4 В; 4) 2 В.

· А 29. Последовательно соединены конденсатор, катушка индуктивности и резистор. Если при неизменной частоте и амплитуде напряжения на концах цепи увеличивать ёмкость конденсатора от 0 до , то амплитуда тока в цепи будет:

1) монотонно убывать; 2) монотонно возрастать; 3) сначала возрастать, затем убывать; 4) сначала убывать, затем возрастать.

· А 30. Сколько - и -распадов должно произойти при радиоактивном распаде ядра урана и конечном превращении его в ядро свинца?

1) 10 - и 10 -распадов; 2) 10 - и 8 -распадов; 3) 8 - и 10 -распадов; 4) 10 - и 9 -распадов.

· В 1. Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю через 2 с в 20 м от места броска. Чему равна минимальная скорость камня за время полёта?

· В 2. Для определения удельной теплоты плавления льда в сосуд с водой стали бросать кусочки тающего льда при непрерывном помешивании. Первоначально в сосуде находилось 300 г при температуре 20 °С. К моменту, когда лёд перестал таять, масса воды увеличилась на 84 г. Определите по данным опыта удельную теплоту плавления льда. Ответ выразите в единицах кДж/кг. Теплоёмкостью сосуда пренебречь.

· В 3. При лечении электростатическим душем к электродам прикладывается разность потенциалов 10⁵В. Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж? Ответ выразите в единицах мКл.

· В 4. Дифракционная решётка периодом 10^–5 м расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 21 см от центра дифракционной картины при освещении решётки нормально падающим параллельным пучком света длиной волны 580 нм? Считать sin tg .

Ответы. А 5: 3; А 8: 2; А 9: 1; А 24: 1; А 25: 3; А 26: 4; А 27: 3; А 28: 2; А 29: 3; А 30: 1.

В 1:10; В 2: 300; В 3: 18; В 4: 2.

С 2. 1 моль идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры 300 К, увеличив объём газа в 3 раза. Какое количество теплоты отдал газ на участке 1–2?

Вариант решения (рисунок не обязателен). Первый закон термодинамики: U = Q + A _вн. Учитывая, что на участке 1–2 процесс изохорный, работа внешних сил А ₁₂ = 0. Следовательно, количество теплоты, отданное газом: Q ₁₂ = – U ₁₂.

Формула расчёта изменения внутренней энергии:

U ₁₂ = R (Т ₂ – Т ₁).

Применив закон Гей-Люссака для состояний 2 и 3: получим соотношение

Проведя преобразования, получим формулу для расчёта количествa теплоты и числовое значение:

Q ₁₂ = RТ ₁; Q ₁₂ 2,5 кДж.

С 3. Ученик собрал электрическую цепь, состоящую из батарейки (1), реостата (2), ключа (3), амперметра (4) и вольтметра (5) (см. фотографии на с. 33 в № 5/05). После этого он измерил напряжение на полюсах источника тока и силу тока в цепи при двух положениях ползунка реостата. Определите КПД источника тока в первом опыте.

Вариант решения (рисунок не обязателен). Значения напряжения и силы тока: U ₁ = 3,2 В; I ₁ = 0,5 А; U ₂ = 2,6 В; I ₂ = 1 А. Закон Ома для полной цепи: , или = U + Ir.

Из уравнений для двух случаев: = U ₁ + I ₁ r; = U ₂ + I ₂ r – можно определить значение ЭДС:

= = 3,8 В.

Выражение для КПД источника тока в первом опыте:

^. 100% 84%.

Примечание. Отклонения в записанных показаниях приборов в пределах цены деления этих приборов не считаются ошибкой; соответственно могут различаться и числовые значения ответа.

С 4. На экране с помощью тонкой линзы получено изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран передвинули на 30 см вдоль главной оптической оси линзы. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет, чтобы изображение снова стало резким. В этом случае получилось изображение с трёхкратным увеличением. На каком расстоянии от линзы находилось изображение предмета в первом случае?

Вариант решения (рисунок не обязателен). В первом случае для фокусного расстояния и увеличения можно записать следующие формулы: , где d – расстояние от предмета до линзы, f – расстояние от линзы до изображения, Г – увеличение. Следовательно, . После того как экран передвинули (придвинули к линзе, т.к. увеличение уменьшилось), для нового положения предмета и изображения можно записать: где f ₁ = f – f.

Следовательно, f = = 90 см.

С 5. Какова максимальная скорость электронов, выбиваемых из металлической пластины светом длиной волны = 3 ^. 10^–7 м, если красная граница фотоэффекта _кр = 540 нм?

Вариант решения (рисунок не обязателен). Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: h =
= А _вых + . Формула, связывающая частоту и длину волны фотона: = . Для красной границы фотоэффекта справедливо соотношение Подставив эти выражения в уравнение Эйнштейна, для максимальной скорости фотоэлектронов получим:

; 800 км/с.

С 6. Две параллельные неподвижные диэлектрические пластины расположены вертикально друг напротив друга и заряжены разноимённо. Пластины находятся на расстоянии d = 2 см друг от друга. Напряжённость поля в пространстве между пластинами равна Е = 4 ^. 10⁵ В/м. Между пластинами на равном расстоянии от них помещён шарик зарядом q = 10^–10 Кл и массой m = 20 мг. После того как шарик отпустили, он начинает падать и ударяется об одну из пластин. На какую высоту h опустится шарик к моменту его удара об одну из пластин?

Вариант решения (рисунок не обязателен). Выражение для ускорения заряда в электрическом поле: а = . Связь между временем, пройденным путём и ускорением при движении под действием электрического поля (движение в горизонтальном направлении): t ₂ = . Связь между временем, пройденным путём и ускорением при движении под действием силы тяготения (движение в вертикальном направлении): h = .

Ответ в общем виде: h = ; числовой ответ: h = 0,05 м.

_____________________________________________

Демонстрационная версия ЕГЭ 2005 г. публиковалась в «Физике» № 5/05. Ниже приведены дополнения к таблице данных (по сравнению с таблицей 2005 г.), а также часть задач части А и задачи частей В и С.

При проведении расчётов в некоторых заданиях с выбором ответа и в заданиях с кратким ответом используются различные физические постоянные. В каждом бланке варианта на первой странице после «Инструкции по выполнению работы» приведён список всех необходимых постоянных и справочных данных (масса частиц, плотность и молярная масса веществ, массы атомов, энергия покоя различных ядер и т.п.). В тексте заданий эти значения не указываются. Предполагается, что экзаменующийся умеет пользоваться справочными таблицами. Все ответы к заданиям частей А или В вычислены с учётом именно этих справочных данных. Поэтому во избежание лишних арифметических трудностей и ошибок нужно обеспечить учащимся некоторую тренировку в использовании соответствующих справочных материалов.

· Кроме большого числа иллюстраций, различных схем и рисунков, используются задания по фотографиям реальных экспериментальных установок. Они включаются в первую или в третью части экзаменационной работы и основываются на предъявлении школьникам фотографий измерительных приборов, экспериментальных установок для измерения различных физических величин, опытов, демонстрирующих протекание физических явлений, и т.п. В заданиях с выбором ответа фотографии могут использоваться, например, при формулировке вопросов на узнавание какого-либо физического явления; на определение тех или иных свойств этих явлений; на применение тех или иных формул или законов и т.д. В третьей части — это расчётная задача на основе приведённой на фотографии экспериментальной установки и показаний измерительных приборов.

В отличие от схематичных рисунков, которые понятны всем и примерно одинаково выполняются в различных учебных пособиях, реальные фотографии могут вызывать у учащихся серьёзные затруднения, если при обучении экспериментальной части уделялось недостаточное внимание. При выполнении заданий по фотографиям учащиеся должны узнавать изображённые на фотографии измерительные приборы и оборудование и уметь снимать показания измерительных приборов (линейка, транспортир, динамометр, весы, мензурка, термометр, секундомер электронный, амперметр, вольтметр, манометр, барометр бытовой и др.).

В третью часть экзаменационной работы включаются задачи по всем разделам школьного курса физики. Как правило, одна из них многоходовая, но «привычная», т.е. в формулировке стандартных школьных задачников, другие же – уровня вступительных экзаменов в различные технические и физические вузы. Несмотря на одинаковый первичный балл за любую задачу части С, их уровень сложности имеет достаточно большой разброс. Причём распределение этих заданий по номерам соответствует их тематической принадлежности, а не возрастающему уровню сложности. Последней в варианте стоит комплексная задача, которая может быть по любой из тем школьного курса или сразу по нескольким разделам.

Задачи С1–С6 решаются в развёрнутом виде в привычном для школьников формате:

– запись условия задачи «Дано:» (хотя при проверке этой записи не требуется);

– выполнение рисунка, если это помогает при решении задачи;

– запись всех необходимых уравнений;

– решение полученной системы уравнений в общем виде (если только для задачи решение «по действиям» не является оптимальным);

– подстановка численных значений;

– получение ответа и запись его в виде числа с наименованием.