Часть 3

Два тела, массы которых соответственно m₁ = 1 кг и m₂ = 2кг, скользят по гладкому горизонтальному столу (см. рисунок). Скорость первого тела v₁ = 3 м/с, скорость второго тела v₂ = 6 м/с. Какое количество теплоты выделится, когда они столкнутся и будут двигаться дальше, сцепившись вместе? Вращения в системе не возникает. Действием внешних сил пренебречь.

Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию (допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)	Баллы
Элементы ответа: 1) Записан закон сохранения импульса M = m1 1 + m2 2; (M×v)2 = (m1×v1)2 + (m2×v2)2; M = m1 + m2 = m1 + 2×m1 = 3×m1; m2×v2 = 2×m1×2×v1 = 4×m1×v1; (3m1×v)2 = (m1×v1)2 + (4m1×v1)2; 9m12×v2 = m12×v12 + 16m12×v12; 9×v2 = 17×v12; v2 = ×v12. 2) Записан закон сохранения энергии Eкин1 + Eкин2 = Eкин + Q; или + Q; Q = ; 3) Получено выражение для количества теплоты и рассчитано его числовое значение Q = = ; Q = 15 (Дж).
Решение правильное и полное, включающее все приведенные выше элементы (рисунок не обязателен)
Решение включает 1-й и 2-й из приведенных выше элементов
Решение включает только1-й или только 2-й из приведенных выше элементов. При записи одного из законов допущена ошибка
Все элементы ответа записаны неверно
Максимальный балл

В медный стакан калориметра массой 200 г, содержащий 150 г воды, опустили кусок льда, имевший температуру 0°С. Начальная температура калориметра с водой 25°С. В момент времени, когда наступит тепловое равновесие, температура воды и калориметра стала равной 5°С. Рассчитайте массу льда. Удельная теплоемкость меди 390 Дж/кг×К, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг×К, удельная теплота плавления льда 3,35×10⁵ Дж/кг. Потери тепла калориметром считать пренебрежимо малыми.

Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию (допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)	Баллы
Элементы ответа. 1) Записаны формулы для расчета количества теплоты, отданного калориметром и водой и полученного льдом при плавлении и нагревании ; ; Qплавл. = lльда× m льда; . 2) Записано уравнение теплового баланса 3) Получено выражение для массы льда и рассчитано ее числовое значение m льда = = . m льда = » 0,04 (кг).
Решение правильное и полное, включающее все приведенные выше элементы (рисунок не обязателен)
Решение включает 1-й и 2-й из приведенных выше элементов
Решение включает только 1-й или только 2-й из приведенных выше элементов
Все элементы ответа записаны неверно
Максимальный балл

В кинескопе телевизора разность потенциалов между катодом и анодом 16 кВ. Отклонение электронного луча при горизонтальной развертке осуществляется магнитным полем, создаваемым двумя катушками. Ширина области, в которой электроны пролетают через магнитное поле, равна 10 см. Какова индукция отклоняющего магнитного поля при значении угла отклонения электронного луча 30°?

Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию (допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)	Баллы
Элементы ответа: 1) Записано выражение второго закона Ньютона для движения электрона в магнитном поле Fл = m× a ц; Fл = e×v×B; a ц = ; e×v×B = . 2) Записан закон сохранения энергии для движения электрона в электрическом поле 3) Выполнен чертеж и получено выражение . 4) Получено выражение для модуля вектора индукции магнитного поля и рассчитано его числовое значение B = × ; В ≈ 2 10–3 (Тл).
Решение правильное и полное, включающее все приведенные выше элементы (рисунок обязателен)
Решение включает 1-й, 2-й и 3-й из приведенных выше элементов
Решение включает 1-й и 2-й или 2-й и 3-й из приведенных выше элементов
Все элементы представлены неверно или приведен правильно только один элемент (1-й, 2-й или 3-й)
Максимальный балл

В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор емкостью С = 8000 пФ. При длительном освещении катода светом c частотой n = 10¹⁵ Гц фототок, возникший вначале, прекращается. Работа выхода электронов из кальция А = 4,42×10^–19 Дж. Какой заряд q при этом оказывается на обкладках конденсатора?

Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию (допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)	Баллы
Элементы ответа: 1) Записано уравнение Эйнштейна для фотоэффекта hν = A + . 2) Записано выражение для запирающего напряжения eU = . 3) Записано выражение, связывающее разность потенциалов на обкладках конденсатора с электрическим зарядом на них U = . 4) Получено выражение для расчета заряда на обкладках конденсатора и получено его числовое значение q = (hν – A)× . q ≈ 1,1∙10–8 (Кл) = 11 (нКл).
Решение правильное и полное, включающее все приведенные выше элементы (рисунок не обязателен)
Решение включает 1-й, 2-й и 3-й из приведенных выше элементов
Решение неполное, включает 1-й и 2-й или 1-й и 3-й из приведенных выше элементов
Все элементы записаны неверно или записан правильно только один элемент (1-й, 2-й или 3-й)
Максимальный балл

На рисунке представлена фотография установки по исследованию скольжения каретки (1) массой 40 г по наклонной плоскости под углом 30°. В момент начала движения верхний датчик (2) включает секундомер (3). При прохождения кареткой нижнего датчика (4) секундомер выключается. Оцените количество теплоты, которое выделилось при скольжении каретки по наклонной плоскости между датчиками.

Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию (допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу)	Баллы
Элементы ответа: 1) Выполнен схематический чертеж (рис.) 2) Записан закон сохранения энергии Еп1 = Еп2 + Екин. + Q; Еп1 = m×g×h1; Еп1 = m×g×h2; Екин. = ; Q = mg×h1 – mg×h2 – = mgDh – ; 3) Записано выражение для количества теплоты Dh = Dd×sina; v = a ×t или v = 2× , где S = Dd; Q = mg×Dd×sina – ; 4) Получено числовое значение Q = » 0,03 (Дж).
Решение правильное и полное, включающее все приведенные выше элементы (рисунок обязателен)
Решение включает 1-й, 2-й и 3-й из приведенных выше элементов
Решение включает 1-й и 2-й из приведенных выше элементов
Все элементы представлены неверно или представлен правильно только один элемент (1-й или 2-й)
Максимальный балл