Инструкция по проверке и оценке работ учащихся по физике

Единый государственный экзамен по физике

Тренировочный вариант № 1

Инструкция по выполнению работы

 

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3,5 часа (210 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих 36 заданий.

Часть 1 содержит 25 заданий (А1–А25). К каждому заданию дается 4 варианта ответа, из которых правильный только один.

Часть 2 содержит 5 заданий (В1–В5), на которые следует дать краткий ответ. Для заданий В1 и В2 ответ необходимо записать в виде набора цифр, а для заданий В3–В5 в виде числа.

Часть 3 состоит из 6 заданий (С1–С6), на которые требуется дать развернутый ответ.

 При выполнении заданий В3–В5 части 2 значение искомой величины следует выразить в тех единицах физических величин, которые указаны в условии задания. Если такого указания нет, то значение величины следует записать в Международной системе единиц (СИ). При вычислении разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли вопрос и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-то задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным заданиям можно будет вернуться, если у вас останется время.

За выполнение различных по сложности заданий дается один или более баллов. Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Желаем успеха!

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться вам при выполнении работы.

 

Десятичные приставки

 

Наименова-ние	Обозначение	Множитель	Наименова-ние	Обозначение	Множитель
гига	Г	10 9	санти	с	10–2
мега	М	10 6	милли	м	10–3
кило	к	10 3	микро	мк	10–6
гекто	г	10 2	нано	н	10–9
деци	д	10–1	пико	п	10–12

 

 

Константы
число p	p = 3,14
ускорение свободного падения на Земле	g = 10 м/с2
гравитационная постоянная	G = 6,7·10–11 Н·м2/кг2
универсальная газовая постоянная	R = 8,31 Дж/(моль·К)
постоянная Больцмана	k = 1,38·10–23 Дж/К
постоянная Авогадро	N А = 6·1023 моль–1
скорость света в вакууме	с = 3·108 м/с
коэффициент пропорциональности в законе Кулона	k = = 9·109 Н·м2/Кл2
модуль заряда электрона (элементарный электрический заряд)	e = 1,6·10–19 Кл
постоянная Планка	h = 6,6·10–34 Дж·с

 

Соотношение между различными единицами
температура			0 К = – 273°С
атомная единица массы			1 а.е.м. = 1,66×10–27 кг
1 атомная единица массы эквивалентна			931,5 МэВ
1 электронвольт			1 эВ = 1,6×10–19 Дж
Масса частиц
электрона	9,1×10–31кг» 5,5×10–4 а.е.м.
протона	1,673×10–27 кг» 1,007 а.е.м.
нейтрона	1,675×10–27 кг» 1,008 а.е.м.
Плотность		подсолнечного масла				900 кг/м3
воды	1000 кг/м3	алюминия			2700 кг/м3
древесины (сосна)	400 кг/м3	железа			7800 кг/м3
керосина	800 кг/м3	ртути		13600 кг/м3

 

 

Удельнаятеплоемкость
воды	4,2×10 3		Дж/(кг×К)			алюминия		900	Дж/(кг×К)
льда	2,1×10 3		Дж/(кг×К)			меди		380	Дж/(кг×К)
железа		460	Дж/(кг×К)			чугуна		500	Дж/(кг×К)
свинца		130	Дж/(кг×К)
Удельнаятеплота
парообразования воды				2,3×10 6 Дж/кг
плавления свинца				2,5×10 4 Дж/кг
плавления льда				3,3×10 5 Дж/кг
Нормальные условия: давление 105 Па, температура 0°С

 

Молярная маcса

азота

28×10–3

кг/моль

кислорода

32×10–3

кг/моль

аргона

40×10–3

кг/моль

лития

6×10–3

кг/моль

водорода

2×10–3

кг/моль

молибдена

96×10–3

кг/моль

воздуха

29×10–3

кг/моль

неона

20×10–3

кг/моль

гелия

4×10–3

кг/моль

углекислого газа

44×10–3

кг/моль

 

Часть 1

 

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером выполняемого вами задания (А1–А25) поставьте знак «´» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

A1

 

Тело свободно падает из состояния покоя с высоты 50 м. На какой высоте окажется тело через 3 с падения? Сопротивлением воздуха пренебречь.

 

1)

0 м

2)

5 м

3)

10 м

4)

45 м

A2

Материальная точка равномерно движется со скоростью u по окружности радиусом r. Как изменится модуль ее центростремительного ускорения, если  скорость точки будет втрое больше?

 

1)	уменьшится в 3 раза
2)	уменьшится в 9 раз
3)	увеличится в 3 раза
4)	увеличится в 9 раз

 

A3

У поверхности Земли на космонавта действует гравитационная сила 720 Н. Какая гравитационная сила действует со стороны Земли на того же космонавта в космическом корабле, который находится на расстоянии двух ее радиусов от земной поверхности?

 

1)

360 Н

2)

240 Н

3)

180 Н

4)

80 Н

A4

 

По гладкой горизонтальной плоскости по осям x и y движутся две шайбы с импульсами, равными по модулю       p ₁ = 2 кг×м/с и p ₂ = 3 кг×м/с, как показано на рисунке. Чему равен модуль импульса системы этих двух тел после их абсолютно неупругого удара?

 

1)

кг×м/с

2)

5 кг×м/с

3)

кг×м/с

4)

1 кг×м/с

A5

Легковой автомобиль и грузовик движутся по мосту через реку со скоростями u ₁ = 108 км/ч и u ₂ = 54 км/ч. Масса легкового автомобиля m ₁ = 1000 кг, а грузовика m ₂ = 4500 кг. Каково отношение потенциальной энергии грузовика к потенциальной энергии легкового автомобиля, если отсчитывать их потенциальную энергию от уровня воды?

 

1)

0,5

2)

2

3)

4,5

4)

2,25

 

A6

Период колебаний потенциальной энергии пружинного маятника 1 с. Каким будет период ее колебаний, если массу груза маятника увеличить в 2 раза, а жесткость пружины вдвое уменьшить?

 

1)

8 с

2)

6 с

3)

4 с

4)

2 с

 

Камень массой m = 4 кг падает под углом α = 30° к вертикали со скоростью 10 м/с в тележку с песком общей массой M = 16 кг, покоящуюся на горизонтальных рельсах. Скорость тележки после падения в нее камня равна

 

1)

1,0 м/с

2)

1,25 м/с

3)

1,73 м/с

4)

2,0 м/с

 

A7

A8

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул разреженного газа уменьшилась в 4 раза. Как изменилась при этом абсолютная температура газа?

 

1)	увеличилась в 4 раза
2)	увеличилась в 2 раза
3)	уменьшилась в 2 раза
4)	уменьшилась в 4 раза

A9

Идеальный газ сначала охлаждался при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре объем газа увеличился до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях V–T соответствует этим изменениям состояния газа?

1)

2)

3)

4)

 

 

A10

Температура медного образца массой 100 г повысилась с 20 °С до 60 °С. Какое количество теплоты получил образец?

 

1)

760 Дж

2)

1520 Дж

3)

3040 Дж

4)

2280 Дж

 

A11

Газ получил количество теплоты 400 Дж, и его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. При этом

 

1)	над газом совершили работу 200 Дж
2)	над газом совершили работу 600 Дж
3)	газ совершил работу 200 Дж
4)	газ совершил работу 600 Дж

 

A12

В сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)?

 

1)	Т 2 = 4 Т 1
2)	Т 2 = Т 1
3)	Т 2 = Т 1
4)	Т 2 = Т 1

A13

Модуль силы воздействия одного неподвижного точечного заряженного тела на другое равен F. Чему станет равен модуль этой силы, если увеличить заряд одного тела в 2 раза, а второго – в 3 раза?

 

1)

5 F

2)

F

3)

6 F

4)

F

A14

По участку цепи, состоящему из резисторов R ₁ = 2 кОм и R ₂ = 4 кОм (см. рисунок), протекает постоянный ток I = 100 мА. Какое количество теплоты выделится на этом участке за время t = 1 мин?

1)	3,6 кДж
2)	60 кДж
3)	360 Дж
4)	60 Дж

 

Прямолинейный проводник длиной L с током I помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции B. Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля увеличить в 3 раза?

A15

 

1)	уменьшится в 1,5 раза
2)	уменьшится в 6 раз
3)	увеличится в 1,5 раза
4)	увеличится в 6 раз

 

A16

Плоская электромагнитная волна распространяется в вакууме вдоль оси Oz. На каком минимальном расстоянии друг от друга (выраженном в единицах длины волны λ) находятся точки, для которых разность фаз колебаний вектора магнитной индукции составляет ?

1)

λ

2)

λ

3)

2λ

4)

λ

A17

Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим лучом и отраженным увеличили на 30°. Угол между зеркалом и отраженным лучом

1)	увеличился на 30°
2)	увеличился на 15°
3)	уменьшился на 30°
4)	уменьшился на 15°

 

 

A18

В инерциальной системе отсчета свет от неподвижного источника распространяется со скоростью c. Источник света движется в этой системе отсчета со скоростью u, а зеркало – со скоростью u в противоположную сторону. С какой скоростью распространяется в этой системе отсчета свет, отраженный от зеркала?

1)

c + u + u

2)

c

3)

c + u

4)

c – u

 

A19

 Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс = 4 влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скоростям: первая - в поле с индукцией В₁, вторая - в поле с индукцией В₂. Найдите отношение времен , затраченных частицами на один оборот, если радиус их траекторий одинаков, а отношение индукций = 2.

1)

1

2)

2

3)

8

4)

4

 

A20

На рисунках А, Б, В приведены спектры излучения атомарных газов А и В и газовой смеси Б. На основании анализа этих участков спектров можно сказать, что смесь газов содержит

1)	только газы А и В
2)	газы А, В и другие
3)	газ А и другой неизвестный газ
4)	газ В и другой неизвестный газ

 

A21

На рисунке изображены схемы четырех атомов, составленные в соответствии с теорией Резерфорда. Черными точками обозначены электроны. Атому Не соответствует схема

1)

2)

3)

4)

 

A22

Ядро изотопа урана U после нескольких радиоактивных распадов превратилось в ядро изотопа U. Какие это были распады?

 

1)	один a и один b
2)	один a и два b
3)	два a и один b
4)	такое превращение невозможно

 

 

A23

В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все фотоэлектроны, называется задерживающим напряжением.

В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов, в ходе которого при освещении одной и той же пластины светом разной частоты было получено значение h = 5,3×10^–34 Дж×c.

 

Задерживающее напряжение U, В		0,6
Частота n, 1014 Гц	5,5	6,1

 

Каково опущенное в таблице первое значение задерживающего напряжения?

1)

0,8 В

2)

0,7 В

3)

0,5 В

4)

0,4 В

 

 

A24

Была выдвинута гипотеза, что размер мнимого изображения предмета, создаваемого рассеивающей линзой, зависит от оптической силы линзы.

Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два опыта можно провести для такого исследования?

 

1)

А и Б

2)

А и В

3)

Б и В

4)

В и Г

 

A25

В  схеме, показанной на рисунке, ключ К замыкают в момент времени t = 0. Показания амперметра в последовательные моменты времени приведены в таблице.

 

t, мс	0	50	100	150	200	250	300	400	500	600	700
I, мА	0	23	38	47	52	55	57	59	59	60	60

 

Определите ЭДС источника, если сопротивление резистора R = 100 Ом. Сопротивлением проводов и амперметра, активным сопротивлением катушки индуктивности и внутренним сопротивлением источника пренебречь.

 

1)

1,5 В

2)

3 В

3)

6 В

4)

7 В

 

Часть 2

Ответом к каждому из заданий В1–В2 будет некоторая последовательность цифр. Эту последовательность надо записать в бланк ответов № 1 справа от номера соответствующего задания без пробелов и каких-либо символов, начиная с первой клеточки. Каждую цифру пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведенными в бланке образцами.

 

 

В1. Одноатомный идеальный газ в изотермическом процессе совершает работу   А > 0. Как меняются в этом процессе объем, давление и внутренняя энергия газа, если его масса остается неизменной?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

 

                             1) увеличилась

                             2) уменьшилась

                             3) не изменилась

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

Объем газа	Давление газа	Внутренняя энергия газа

 

В2. Фотон с энергией Е движется в вакууме. Пусть h – постоянная Планка, c – скорость света в вакууме. Чему равны частота и импульс фотона?

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

 

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА                       Формула

А) Частота фотона                            1)

Б) Импульс фотона                                  2)

                                                              3)

                                                                   4)

А	Б

 

 

Ответом к каждому из заданий В3–В5 будет некоторое число. Это число надо записать в бланк ответов № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ (цифру, запятую, знак минус) пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведенными в бланке образцами. Единицы физических величин писать не нужно.

 В3.  Мимо остановки по прямой улице проезжает грузовик со скоростью 10 м/с. Через 5 с от остановки вдогонку грузовику отъезжает мотоциклист, движущийся с ускорением 3 м/с². На каком расстоянии от остановки мотоциклист догонит грузовик?

 

В4.  Нагреваемый при постоянном давлении идеальный одноатомный газ совершил работу 400 Дж. Какое количество теплоты было передано газу?

 

 

В5. Три медных шарика диаметром 1 см каждый расположены в воздухе в вершинах правильного треугольника со стороной 20 см. Первый шарик несет заряд q ₁ = 4 нКл, второй q ₂ = 3 нКл, а третий q ₃ = 2 нКл. С какой силой второй шарик действует на первый? Ответ выразите в микроньютонах (мкН), округлив до десятых.

 

Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1

 

 

Часть 3

Задания С1–С6 представляют собой задачи, полное решение которых необходимо записать в бланке ответов № 2. Рекомендуется провести предварительное решение на черновике. При оформлении решения в бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи.

 

С1.  В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают вдвигать в сосуд. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали.

 

Полное правильное решение каждой из задач С2–С6 должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.

 

 

С2. Кусок пластилина сталкивается со скользящим навстречу по горизонтальной поверхности стола бруском и прилипает к нему. Скорости пластилина и бруска перед ударом направлены противоположно и равны v_пл = 15 м/с и v_бр = 5 м/с. Масса бруска в 4 раза больше массы пластилина. Коэффициент трения скольжения между бруском и столом m = 0,17. На какое расстояние переместятся слипшиеся брусок с пластилином к моменту, когда их скорость уменьшится на 30%?

С3. Газ с температурой Т = 300 К и давлением р = 2·10⁵ Па находится в цилиндрическом сосуде с сечением S = 0,1 м² под невесомым поршнем, который удерживается пружиной с жесткостью k = 1,5∙10⁴ Н/м на высоте h = 2 м над дном сосуда (см. рис.). Температуру газа увеличили на D Т = 15 К. Чему равно при этом смещение поршня D h?

 

С4. Маленький шарик с зарядом q и массой m, подвешенный на невесомой нити с коэффициентом упругости k, находится между вертикальными пластинами плоского воздушного конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора d. Какова разность потенциалов между обкладками конденсатора, если удлинение нити ∆l?

 

 

С5. Тонкий металлический брусок прямоугольного сечения, имеющий длину L и массу m, соскальзывает из состояния покоя по гладкой наклонной плоскости в вертикальном магнитном поле индукцией В. По стержню протекает электрический ток I в направлении, указанном на рисунке. Плоскость наклонена к горизонту под углом a. Продольная ось бруска при движении сохраняет горизонтальное направление. Найдите время, в течение которого брусок пройдет по наклонной плоскости расстояние l.

 

С6. В вакууме находятся две покрытые кальцием пластинки, к которым подключен конденсатор емкостью С = 8000 пФ. При длительном освещении одной из пластинок светом фототок, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд q = 11×10^–9 Кл. Работа выхода электронов из кальция

А = 4,42×10^–19 Дж. Определите длину волны l света, освещающего пластинку.

 

 

 

Инструкция по проверке и оценке работ учащихся по физике

 

Часть 1

За правильный ответ на каждое задание части 1 ставится 1 балл.

Если указаны два и более ответов (в том числе правильный), неверный ответ или ответ отсутствует – 0 баллов.

 

 

№ задания	Ответ	№ задания	Ответ
А1	2	А14	1
А2	4	А15	3
А3	4	А16	1
А4	1	А17	4
А5	3	А18	2
А6	4	А19	2
А7	1	А20	1
А8	4	А21	2
А9	3	А22	2
А10	2	А23	4
А11	3	А24	2
А12	1	А25	3
А13	3

Часть 2

 

Задание с кратким ответом считается выполненным верно, если в заданиях В1, В2 правильно указана последовательность цифр, в заданиях В3, В4, В5 – число.

За полный правильный ответ на задания В1, В2 ставится 2 балла, 1 балл – допущена одна ошибка; за неверный ответ или его отсутствие – 0 баллов.

За правильный ответ на задания В3, В4, В5 ставится 1 балл, за неверный ответ или его отсутствие – 0 баллов.

 

 

№ задания	Ответ
В1	123
В2	43
В3	150
В4	1000
В5	2,7

 

Часть 3

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ

С РАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ

Решения заданий С1–С6 части 3 (с развернутым ответом) оцениваются экспертной комиссией. На основе критериев, представленных в приведенных ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности данного учащимся ответа выставляется от 0 до 3 баллов.

 

Внимание! При выставлении баллов за выполнение задания в «Протокол проверки ответов на задания бланка № 2» следует иметь в виду, что, если ответ отсутствует (нет никаких записей, свидетельствующих о том, что экзаменуемый приступал к выполнению задания), то в протокол проставляется «Х», а не «0».

 

 С1.   В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают вдвигать в сосуд. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали.

 

Образец возможного решения
1. Вода и водяной пар находятся в закрытом сосуде длительное время, поэтому водяной пар является насыщенным. При вдвигании поршня происходит изотермическое сжатие пара, давление и плотность насыщенного пара в этом процессе не меняются. Следовательно, будет происходить конденсация паров воды. 2. Значит, масса жидкости в сосуде будет увеличиваться.
Критерии оценки выполнения задания	Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае – увеличение массы жидкости, п. 2), и полное верное объяснение (в данном случае – п. 1) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае – водяной пар становится насыщенным, независимость плотности (давления) насыщенного пара от объема при данной температуре).	3
Приведено решение и дан верный ответ, но имеется один из следующих недостатков: — В объяснении содержатся лишь общие рассуждения без привязки к конкретной ситуации задачи, хотя указаны все необходимые физические явления и законы. ИЛИ — Рассуждения, приводящие к ответу, представлены не в полном объеме или в них содержатся логические недочеты. ИЛИ — Указаны не все физические явления и законы, необходимые для полного правильного решения.	2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев: — Приведены рассуждения с указанием на физические явления и законы, но дан неверный или неполный ответ. ИЛИ — Приведены рассуждения с указанием на физические явления и законы, но ответ не дан. ИЛИ — Представлен только правильный ответ без обоснований.	1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.	0

 

 

С2. Кусок пластилина сталкивается со скользящим навстречу по горизонтальной поверхности стола бруском и прилипает к нему. Скорости пластилина и бруска перед ударом направлены противоположно и равны v_пл = 15 м/с и v_бр = 5 м/с. Масса бруска в 4 раза больше массы пластилина. Коэффициент трения скольжения между бруском и столом m = 0,17. На какое расстояние переместятся слипшиеся брусок с пластилином к моменту, когда их скорость уменьшится на 30%?

 

Образец возможного решения
Пусть m – масса куска пластилина, M – масса бруска, u0 – начальная скорость бруска с пластилином после взаимодействия. Согласно закону сохранения импульса: Mvбр – mvпл = (M + m)u0. Так как M = 4m и vбр = vпл, то 4m vпл – mvпл = 5mu0 Þ 4mvпл – 3mvпл = 15mu0 Þ u0 = vпл.   По условию конечная скорость бруска с пластилином u = 0,7 u0. Изменение механической энергии бруска с пластилином равно работе силы трения, откуда:  = + m(M + m)gS Þ  =  + 5mmgS Þ ×vпл2 – ×vпл2 = mgS Þ  Þ S = ×  = 0,15 (м). Ответ: S = 0,15 м.
Критерии оценки выполнения задания	Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении – закон сохранения импульса, связь изменения механической энергии с работой силы трения); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (с указанием единиц измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).	3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.	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 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

 

 

 

 

С3. Газ с температурой Т = 300 К и давлением р = 2·10⁵ Па находится в цилиндрическом сосуде с сечением S = 0,1 м² под невесомым поршнем, который удерживается пружиной с жесткостью

k = 1,5∙10⁴ Н/м на высоте h = 2 м над дном сосуда (см. рис.). Температуру газа увеличили на D Т = 15 К. Чему равно при этом смещение поршня D h?

 

Образец возможного решения
Использование уравнения Клапейрона–Менделеева для начального и конечного состояний газа: . Использование закона Гука для определения силы, действующей на поршень: , где  – смещение поршня из положения, в котором пружина не деформирована.           Определение условия равновесия поршня: приращение силы давления газа равно приращению силы упругости:  .      Переход к одному уравнению для искомой величины : . Использование малости отношения  для получения приближенного уравнения    . Δ h» 4×10–2 м = 4 см.
Критерии оценки выполнения задания	Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении – уравнение Клапейрона–Менделеева, закон Гука, условие равновесия поршня); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (с указанием единиц измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).	3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.	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 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

 

С4. Маленький шарик с зарядом q и массой m, подвешенный на невесомой нити с коэффициентом упругости k, находится между вертикальными пластинами плоского воздушного конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора d. Какова разность потенциалов между обкладками конденсатора, если удлинение нити ∆l?

 

 

Образец возможного решения (рисунок не обязателен)
	Условия равновесия: Возведем оба равенства в квадрат и сложим их: ()2 = ()2 + ()2, откуда  . Напряженность электрического поля в конденсаторе:
Таким образом,
Критерии оценки выполнения задания		Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — формулы для силы упругости, напряженности электрического поля в конденсаторе и условие равновесия шарика); 2) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу, и представлен ответ.		3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный ответ в общем виде.		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 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

 

С5. Тонкий металлический брусок прямоугольного сечения, имеющий длину L и массу m, соскальзывает из состояния покоя по гладкой наклонной плоскости в вертикальном магнитном поле с индукцией В. По стержню протекает электрический ток I в направлении, указанном на рисунке. Плоскость наклонена к горизонту под углом a. Продольная ось бруска при движении сохраняет горизонтальное направление. Найдите время, в течение которого брусок пройдет по наклонной плоскости расстояние l.

 

Образец возможного решения
Брусок движется вниз под действием силы тяжести, горизонтально направленной силы Ампера и силы реакции опоры, направленной перпендикулярно опоре. Второй закон Ньютона в проекциях на ось х, направленную вниз вдоль наклонной плоскости:  (1) Так как начальная скорость бруска равна нулю, то . (2) Решая систему уравнений (1) и (2), находим время:
Критерии оценки выполнения задания	Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — выражение для силы Ампера, второй закон Ньютона, формула перемещения при равноускоренном движении); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (с указанием единиц измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).	3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный ответ в общем виде.	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 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

 

 

С6. В вакууме находятся две покрытые кальцием пластинки, к которым подключен конденсатор емкостью С = 8000 пФ. При длительном освещении одной из пластинок светом фототок, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд q = 11 нКл. Работа выхода электронов из кальция А = 4,42×10^–19 Дж. Определите длину волны l света, освещающего пластинку.

 

Образец возможного решения
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: . Фототок прекращается, когда максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна модулю работы электростатического поля при торможении электрона: . Следовательно, .  Поскольку , то  = 300 нм.
Критерии оценки выполнения задания	Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — уравнение фотоэффекта, условие прекращения вылета фотоэлектронов, связь заряда конденсатора с его емкостью и напряжением на пластинах); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (с указанием единиц измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).	3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.	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 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