Работа №1
Часть 2 Оценивание экзаменационных работ
C1
На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра.
Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.
Образец возможного решения (рисунок обязателен) |
||
1. Эквивалентная электрическая схема цепи, учитывающая внутреннее сопротивление батареи, изображена на рисунке, где I – сила тока в цепи. Ток через вольтметр практически |
|
|
не течет, а сопротивление амперметра пренебрежимо мало. 2.
Сила тока в цепи определяется законом
Ома для замкнутой (полной) цепи:
В
соответствии с законом Ома для участка
цепи напряжение, измеряемое вольтметром:
3. Сила тока в цепи при этом уменьшается, а напряжение на батарее растет. |
||
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
|
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае – изменения показания приборов, п. 3), схему электрической цепи – п.1) и полное верное объяснение (в данном случае – п. 2) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае – закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи). |
3 |
|
Приведено решение, верная схема электрической цепи 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. ИЛИ — Приведено решение, и дан верный ответ, но не представлена схема электрической цепи. ИЛИ — Представлен только правильный ответ без обоснований и верная схема электрической цепи. |
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. ИЛИ — Представлена только верная схема электрической цепи. |
1 |
|
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. |
0 |
|
C2
Д
ва
шарика, массы которых m = 0,1 кг
и М = 0,2 кг,
висят, соприкасаясь, на вертикальных
нитях длиной l = 1,5 м
(см. рисунок). Левый шарик отклоняют на
угол 90
и отпускают без начальной скорости.
Какое количество теплоты выделится в
результате абсолютно неупругого удара
шариков?
Образец возможного решения |
|
Закон сохранения механической энергии до удара:
Закон сохранения импульса при ударе:
Количество теплоты, выделившееся при ударе:
Решая
систему уравнений (1) – (3), получаем:
Ответ:
|
|
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — закон сохранения энергии, закон сохранения импульса); 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 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 |
C3
На рисунке изображено изменение состояния 1 моль идеального одноатомного газа. Начальная температура газа 27С. Какое количество теплоты сообщено газу в этом процессе?
Образец возможного решения |
|
В состоянии 1: pV0 = νRT1, в состоянии 2: p3V0 = νRT2. Отсюда Т2 = 3 Т1. Количество теплоты, получаемое системой в изобарном процессе:
Q12
= U12
+ A12
=
Ответ: Q12 12,5 (кДж). |
|
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — первый закон термодинамики, уравнение Менделеева-Клапейрона, выражение для внутренней энергии идеального газа); 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 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 |
C4
Одни
и те же элементы соединены в электрическую
цепь сначала по схеме 1, а затем по
схеме 2 (см. рисунок). Сопротивление
резистора равно R,
сопротивление амперметра
R,
сопротивление вольтметра 9R.
Найдите отношение
показаний амперметра в схемах. Внутренним
сопротивлением источника и сопротивлением
проводов пренебречь.
Образец возможного решения |
|
Пусть
В
схеме 1 ток через амперметр определяется
с помощью закона Ома для замкнутой
цепи:
Отсюда
В
схеме 2 ток через амперметр не зависит
от сопротивления вольтметра, т.к.
внутреннее сопротивление источника
тока пренебрежимо мало:
Ответ:
|
|
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — закон Ома для полной цепи (схема 1) и для участка цепи (схема 2), последовательное и параллельное соединение проводников); 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 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 |
C5
Образец возможного решения |
|
Период колебаний электрической энергии в контуре:
Циклическая частота колебаний электрической энергии в контуре:
Изменение циклической частоты:
Объединяя
(1)
(3), получаем:
Ответ:
|
|
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — формулы для периода и циклической частоты колебаний электрической энергии в контуре); 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 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 |
C6
Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор – электронно-оптический преобразователь. В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов ∆U = 15000 В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для падающего на катод света λ1 = 820 нм, а для света, излучаемого экраном, λ2 = 410 нм. Во сколько раз N прибор увеличивает число фотонов, если один фотоэлектрон рождается при падении на катод в среднем k = 10 фотонов? Работу выхода электронов Авых принять равной 1 эВ. Считать, что энергия падающих на экран электронов переходит в энергию света без потерь.
Образец возможного решения |
|
В электрическом поле электрон приобретает энергию Е = еU = 15000 (эВ). Начальная
энергия фотоэлектронов
Ответ: N 500. |
|
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — изменение энергии частицы при движении в электрическом поле, формула Эйнштейна для фотоэффекта, формула для расчета энергии фотона, формула для числа фотонов, выбиваемых электронами); 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 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 |

,
где
– сопротивление участка цепи,
содержащего вольтметр.
.
.
Отношение
токов
.
.
(мкФ).