Методические страницы
В. А.
Грибов,
ФИПИ, г. Москва;
М. Ю.
Демидова,
< demidovaktv1@yandex.ru >, ФИПИ, г. Москва;
Г. Г.
Никифоров,
< nikiforowgg@mail.ru >, ИСМО РАО, ФИПИ, г. Москва
Итоги ЕГЭ-2008 по физике и подготовка к ЕГЭ-2009
Продолжение. См. № 2/2009
II. Методическое письмо «Об использовании результатов ЕГЭ-2008 в преподавании физики в образовательных учреждениях среднего (полного) общего образования»
Основная задача ЕГЭ по физике – оценить подготовку по физике выпускников 11 (12) классов общеобразовательных учреждений (ООУ) с целью государственной (итоговой) аттестации и отбора для поступления в средние специальные и высшие учебные заведения. Существующая в настоящее время концепция конструирования КИМ ЕГЭ по физике обеспечивает единство требований к знаниям и умениям выпускников ООУ и позволяет эффективно дифференцировать выпускников в соответствии с их уровнем подготовки. Они призваны всесторонне оценить как усвоение основных содержательных линий всех разделов школьного курса физики, так и сформированность различных видов деятельности.
В течение восьми лет проведения ЕГЭ модель экзамена претерпела изменения. В 2002 г. была разработана структура КИМ, в которой каждая часть работы включала задания по всем содержательным разделам школьного курса физики, задания были чётко разделены по уровням сложности: вторая и третья части работы полностью состояли из однотипных расчётных задач повышенного и высокого уровней соответственно. В 2007 г. в связи с переходом на новый государственный образовательный стандарт (ГОС) была разработана новая модель КИМ, в рамках которой приоритетом стало обеспечение проверки более широкого спектра видов деятельности при сохранении баланса проверяемых содержательных единиц. Кроме того, были введены тестовые задания новых типов, наиболее эффективно отвечающие поставленным ГОС задачам.
Модель ЕГЭ 2009 г.
По сравнению с предыдущим годом изменены подходы к конструированию КИМ. При использовании тех же форм заданий и сохранении внешней компоновки экзаменационного варианта из трёх частей, включающих задания разного типа, системообразующим стержнем стал отбор заданий на проверку необходимых в соответствии с ГОС видов деятельности. При этом сохранилась возможность полноценной проверки всех тематических разделов школьного курса физики.
ЕГЭ по физике является экзаменом по выбору выпускников и выбирается в основном теми, кто собирается поступать в вузы, где физика является одним из приёмных испытаний. Поэтому для конструирования кодификатора контролируемых элементов содержания и перечня проверяемых видов деятельности выбран стандарт по физике профильного уровня. Таким образом, содержание экзаменационной работы начиная с 2009 г. полностью соответствует Федеральному компоненту ГОС основного общего и среднего (полного) образования по физике, профильный уровень (Приказ Минобразования России № 1089 от 05.03.2004 г.). Конструирование кодификатора осуществлялось с учётом следующих условий:
- В кодификатор не включались элементы, выделенные в ГОС курсивом как не подлежащие итоговой проверке. Элементы содержания, изложенные в части «Практическая деятельность», а также элементы (понятия, явления, законы, теории и т.п.), перечисленные в разделе «Требования к уровню подготовки выпускников», использовались для уточнения и более детальной характеристики соответствующих дидактических единиц.
- Распределение содержания Стандарта по элементам кодификатора производилось исходя из «объёмности» входящих в данный элемент понятий и возможности их проверки в условиях письменного тестового контроля знаний.
Перечень видов деятельности, на проверку которых должны быть ориентированы задания ЕГЭ по физике, составлялся на основе операционализации требований, изложенных в разделе Стандарта «Требования к уровню подготовки выпускников». Были отобраны три основных вида деятельности:
- владение основным понятийным аппаратом школьного курса физики (понимание смысла физических понятий, моделей, явлений, величин, законов, принципов, постулатов) – 22 задания (20 заданий с выбором ответа и 2 задания с кратким ответом);
- владение основами знаний о методах научного познания – 2 задания с выбором ответа;
- решение задач различного типа и уровня сложности – 12 заданий (3 задания с выбором ответа, 3 задания с кратким ответом, 6 заданий с развёрнутым ответом).
По сравнению с предыдущим годом внесены изменения в структуру экзаменационного варианта: количество заданий снижено с 39 до 36; сокращено число заданий части 1 с 30 до 25; в части 2 стало 2 задания базового уровня на установление соответствия позиций, представленных в двух множествах; в часть 3 работы добавлено одно задание с развёрнутым ответом.
В результате каждый вариант экзаменационной работы состоит из трёх частей и включает 36 заданий, различающихся формой и уровнем сложности. Часть 1 содержит 25 заданий с выбором ответа, из них 20 заданий базового уровня и 5 повышенного; часть 2 содержит 5 заданий, к которым требуется дать краткий ответ (2 – на установление соответствия позиций, представленных в двух множествах, которые относятся к базовому уровню, и 3 расчётные задачи повышенного уровня сложности); часть 3 включает задания с развёрнутым ответом: 1 – повышенного уровня и 5 расчётных задач высокого уровня сложности.
Каждая часть работы включает задания по всем четырём содержательным разделам школьного курса физики. Общее количество заданий в экзаменационной работе по каждому из разделов приблизительно пропорционально его содержательному наполнению и учебному времени, отводимому на изучение данного раздела в школьном курсе. Общее время выполнения работы (210 мин) и максимальный первичный балл (50) остались прежними. Сохранена и система оценивания выполнения как отдельных заданий, так и работы в целом.
Более подробно с кодификатором, спецификацией и демонстрационным вариантом ЕГЭ-2009 можно ознакомиться на сайте ФИПИ http://www.fipi.ru.
Особенности новых заданий ЕГЭ-2009
При подготовке учащихся к ЕГЭ 2009 г. следует обратить внимание на новые типы заданий, особенности которых описаны ниже.
1. Переход на Стандарт 2004 г. обуславливает усиление внимания к формированию методологических умений. К сожалению, в связи с организационными сложностями, которые возникают при переходе ЕГЭ в штатный режим, введение дополнительных испытаний по проверке экспериментальных умений планируется пока лишь ограниченно. Однако в модели ЕГЭ 2009 г. расширяется как число заданий, проверяющих методологические умения, так и спектр проверяемых умений. Кроме того, усиливается роль заданий по фотографиям реальных экспериментов, для выполнения которых необходимо уметь распознавать используемое лабораторное оборудование и измерительные приборы и правильно снимать показания. Ниже перечислены методологические умения, на формирование которых следует обратить внимание в процессе преподавания физики, и примеры заданий, при помощи которых они проверяются:
– различать использование различных методов изучения физических объектов (наблюдение, эксперимент, измерение, описание, моделирование, гипотеза) (см. пример 1);
– предлагать (выбирать) порядок проведения опыта или наблюдения, выбирать измерительные приборы и оборудование в зависимости от поставленной цели исследования (см. пример 2);
– определять цену деления, пределы измерения прибора, записывать показания приборов;
– анализировать порядок проведения наблюдения или опыта, выделять ошибки в ходе постановки исследования (см. пример 3);
– строить графики по результатам исследований (с учётом абсолютных погрешностей измерений), находить по результатам эксперимента значения физических величин (косвенные измерения), оценивать соответствие выводов имеющимся экспериментальным данным (см. пример 4);
– сопоставлять результаты исследований, приведённые в виде словесного описания, таблицы или графика (переводить имеющиеся данные из одной формы описания в другую), делать выводы, объяснять результаты опытов и наблюдений на основе известных физических явлений, законов, теорий (см. пример 5).
Пример 1. Ученица опустила электроды в сосуд с химическим раствором и подсоединила их к источнику тока. В своем отчёте она записала: «На одном из электродов выделились пузырьки». Это утверждение является:
1) теоретическим выводом;
2) экспериментальным фактом;
3) гипотезой эксперимента;
4) объяснением факта.
Пример 2. Источник света цилиндрической формы S отражается в плоском зеркале ab. На каком рисунке верно показано изображение S1 этого источника в зеркале?
Пример 3. Ученик предположил, что электрическое сопротивление отрезка металлического провода прямо пропорционально его длине. Для проверки этой гипотезы он взял отрезки проводов из алюминия и меди. Результаты измерения длины отрезков и их сопротивлений ученик отметил точками на графике зависимости сопротивления от длины проводника. Погрешности измерения длины и сопротивления равны соответственно 5 см и 0,1 Ом. Какой вывод следует из результатов эксперимента?
1) С учётом погрешности измерений эксперимент подтвердил правильность гипотезы;
2) порядок постановки эксперимента не соответствовал выдвинутой гипотезе: отрезки проводов разной длины изготовлены из двух разных материалов;
3) погрешности измерений настолько велики, что не позволили проверить гипотезу;
4) большинство результатов измерений подтверждает гипотезу, но при измерении сопротивления отрезка провода длиной 5 м допущена грубая ошибка.
Пример 4. Исследовалась зависимость напряжения на обкладках воздушного конденсатора от заряда этого конденсатора. Результаты измерений представлены в таблице.
q, мкКл |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
U, кВ |
0 |
0,5 |
1,5 |
3,0 |
3,5 |
3,5 |
Погрешности измерений величин q и U равнялись соответственно 0,05 мкКл и 0,25 кВ. Ёмкость конденсатора примерно равна:
1) 250 пФ; 2) 10 нФ; 3) 100 пФ; 4) 750 мкФ.
Пример 5. Экспериментально исследовалась зависимость времени закипания некоторого количества воды от мощности кипятильника. Начальная температура воды неизменна. По результатам измерений построен график, приведённый на рисунке. Какой вывод можно сделать по результатам эксперимента?
1) Время нагревания прямо пропорционально мощности нагревателя;
2) с ростом мощности нагревателя вода нагревается быстрее;
3) мощность нагревателя с течением времени уменьшается;
4) теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг · °С).
Следует обратить внимание на то, что формирование перечисленных выше умений возможно только в случае организации в курсе лабораторных работ исследовательского характера, предполагающих максимальную самостоятельность действий учащихся. Тестовые же задания, аналогичные применяемым в ЕГЭ, могут служить инструментом лишь диагностики тех или иных умений, но не формирования исследовательских умений.
2. В КИМ 2009 г. впервые будут использоваться задания с развёрнутым ответом, которые представляют собой качественные задачи. Введение таких заданий позволит более полно проверять умение анализировать физические явления, строить логически обоснованные рассуждения, применять имеющиеся теоретические знания для объяснения явлений из окружающей жизни.
В вариантах 2009 г. будут использоваться два типа качественных задач: 1) объяснение физических явлений, наблюдаемых в окружающей жизни (см. задачу С1 из демонстрационного варианта 2009 г. и пример 6); 2) объяснение опыта, иллюстрирующего протекание тех или иных физических явлений (см. примеры 7 и 8).
Пример 6. Человек в очках вошёл с улицы в тёплую комнату и обнаружил, что его очки запотели. Какой должна быть температура на улице, чтобы наблюдалось это явление? В комнате температура воздуха 22 °С, а относительная влажность воздуха 50%. Поясните, как вы получили ответ. (Для ответа воспользуйтесь таблицей для давления насыщенных паров воды.)
Давление насыщенных паров воды при различных температурах
t, °С |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
p, кПа |
0,611 |
0,705 |
0,813 |
0,934 |
1,07 |
1,23 |
1,4 |
1,59 |
t, °С |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
25 |
30 |
40 |
p, кПа |
1,81 |
2,06 |
2,19 |
2,64 |
2,99 |
3,17 |
4,24 |
7,37 |
Пример 7. К стержню электроскопа, стоящего на изолирующей подставке, поднесли, не касаясь его, положительно заряженную стеклянную палочку. Затем к стержню электроскопа прикоснулись пальцем другой руки, убрали сначала руку, а потом убрали заряженную палочку. Электроскоп показал наличие электрического заряда. Какой заряд приобрёл электроскоп? Объясните наблюдаемое явление. По возможности поясните объяснение рисунками.
Пример 8. Тонкостенную стеклянную пробирку с воздухом опускают закрытым концом в стакан с водой. Погружённая в воду часть пробирки кажется зеркальной. Какое явление наблюдается в этом случае? Объясните, почему в данном случае его можно наблюдать. По возможности сопроводите пояснение рисунком.
Критерии оценивания выполнения заданий, представляющих собой качественные задачи, строятся исходя из описания полного правильного решения. Такое решение обязательно должно включать следующие элементы:
– верное указание на наблюдаемое физическое явление и правильное использование в объяснении (если это необходимо) физических величин и законов, характеризующих протекание явления;
– логическую цепочку рассуждений, приводящую к правильному ответу.
При обучении школьников письменным развёрнутым ответам на качественные задачи рекомендуется придерживаться следующей схемы решения:
– ознакомление с условием задачи, краткая запись условия или создание рисунка, поясняющего условие задачи. (Как правило, в перечисленных выше типах заданий использование рисунков при анализе условия наиболее эффективно.);
– анализ условия задачи. Вычленение в задаче цепочки вопросов, на основании которых в дальнейшем строится логическое объяснение;
– выделение физических явлений и характеризующих их физических величин и законов, которые необходимо использовать при ответе на составленную цепочку вопросов;
– запись цепочки рассуждений, представляющей собой последовательные ответы на поставленные вопросы и включающей указания на выделенные физические явления, величины и законы;
– формулировка вывода, представляющего собой ответ на вопрос задачи.
3. Традиционно при преподавании физики большое внимание уделяется формированию умения решать расчётные задачи. В настоящее время в ЕГЭ используются одинаковые критерии оценивания для всех расчётных задач в третьей части работы. Эти критерии пока не предполагают выделения в решении этапа анализа условия задачи. Однако в дальнейшем планируется ввести задачи с неявно заданной физической моделью, полное правильное решение которых должно включать следующие элементы:
– анализ условия задачи (указание на описанные в условии задачи физические процессы и явления), запись комментариев, поясняющих выбор физической модели и соответствующих уравнений и законов;
– запись формул, выражающих физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
– проведение необходимых математических преобразований и расчётов, приводящих к правильному ответу, и запись ответа.
Указанный выше первый этап решения является крайне важным для всех типов расчётных задач, поэтому целесообразно использовать его уже с первых шагов обучения решению задач в основной школе. Рекомендуется пересмотреть подходы к методике обучения решению задач, внести в традиционную запись решения пункт «анализ условия задачи», что поможет обеспечить полноту усвоения обобщённого алгоритма решения расчётных задач.
Приведённый выше алгоритм формирует умение работать не только с физическими задачами, он вносит существенный вклад в решение одной из важнейших задач школьного образования – обучение решению проблем, т.к. позволяет формировать умение вычленять модель и отбирать адекватные средства при решении различных проблем.
***
Обращаем ваше внимание на то, что с 2009 г. ЕГЭ полностью ориентирован на ГОС профильного уровня. По Федеральному базисному учебному плану профильному уровню изучения физики соответствует учебная нагрузка 5 ч/нед. в течение двух лет обучения. Понимая сложность полноценной организации профильного обучения по физике в школах с малым числом классов-комплектов и принимая во внимание сложившийся опыт преподавания физики по различным вариативным УМК, разработчики экзамена ориентируют уровень сложности КИМ на изучение предмета с недельной нагрузкой 4–5 ч. При этом в общеобразовательных классах рекомендуется выделять на изучение физики на базовом уровне 3 ч/нед., а тем, кто собирается поступать в технические вузы, предоставить возможность «добрать» необходимый объём часов в рамках элективного курса.
Надеемся, что наши рекомендации позволят вам усовершенствовать методику преподавания предмета и лучше подготовить учащихся к сдаче ЕГЭ.
Пояснения к демонстрационному варианту. Задания, включённые в демонстрационный вариант, не отражают всех вопросов содержания, которые будут проверяться с помощью вариантов КИМ в 2009 г. Полный перечень вопросов приведён в кодификаторе элементов содержания по физике для составления КИМ ЕГЭ-2009. Назначение демонстрационного варианта в том, чтобы любой мог составить представление о структуре будущих КИМ, количестве заданий, их форме, уровне сложности: базовом, повышенном и высоком. Приведённые критерии оценки выполнения заданий с развёрнутым ответом (ч. С) позволят составить представление о требованиях к полноте и правильности записи развёрнутого ответа.
III. Демонстрационный вариант-2009
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 ВЗ-В5 в виде числа.
Часть 3 состоит из 6 заданий (С1–С6), на которые требуется дать развернутый ответ.
При выполнении заданий ВЗ–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.
При выполнении заданий В3–В5 ч. 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 СИ. При вычислениях 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 даётся 1 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
Наименование |
Обозначение |
Множитель |
Наименование |
Обозначение |
Множитель |
гига- |
Г |
109 |
санти- |
с |
10-2 |
мега- |
М |
106 |
милли- |
м |
10-3 |
кило- |
к |
103 |
микро- |
мк |
10-6 |
гекто- |
г |
102 |
нано- |
н |
10-9 |
деци- |
д |
10-1 |
пико- |
п |
10-12 |
Константы
Число π ................................................................ π = 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 .............................. NА = 6·1023 моль-1
Скорость света в вакууме ................................. с = 3·108 м/с
Коэффициент пропорциональности в законе Кулона .................... k = 1/4πε0= 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
Соотношения 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 электрон-вольт .......................................... 1 эВ = 1,6 ·10-19 Дж
Масса частиц
Электрон 9,1 · 10-31 кг ≈ 5,5 ·10-4 а.е.м.
Протон 1,673 ·10-27 кг ≈ 1,007 а.е.м.
Нейтрон 1,675 ·10-27 кг ≈ 1,008 а.е.м.
Плотность
Вода |
Древесина (сосна) |
Керосин |
Алюминий |
Железо |
Ртуть |
Подсолнечное масло |
1000 кг/м3 |
400 кг/м3 |
800 кг/м3 |
2700 кг/м3 |
7800 кг/м3 |
13 600 кг/м3 |
900 кг/м3 |
Удельная теплоёмкость, Дж/(кг ·К)
Вода |
4,2 ·103 |
Алюминий |
900 |
Лёд |
2,1 ·103 |
Медь |
380 |
Железо |
640 |
Чугун |
500 |
Свинец |
130 |
|
|
Удельная теплота
Парообразования воды ................................ 2,3 ·106 Дж/кг
Плавления свинца ...................................... 2,5 ·104 Дж/кг
Плавления льда ......................................... 3,3 ·105 Дж/кг
Нормальные условия: давление 105 Па, температура 0 °С
Молярная маcса, кг/моль
Азот |
28 · 10-3 |
Кислород |
32 · 10-3 |
Аргон |
40 · 10-3 |
Литий |
6 · 10-3 |
Водород |
2 · 10-3 |
Молибден |
96 · 10-3 |
Воздух |
29 · 10-3 |
Неон |
20 · 10-3 |
Гелий |
4 · 10-3 |
Углекислый газ |
44 · 10-3 |
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. На рисунке представлен график зависимости скорости υ автомобиля от времени t. Найдите путь, пройденный автомобилем за 5 с.
1) 0 м; 2) 20 м;
3) 30 м; 4) 35 м.
A2. Система отсчёта связана с лифтом. Эту систему можно считать инерциальной в случае, когда лифт движется:
1) замедленно вниз; 2) ускоренно вверх;
3) равномерно вверх; 4) ускоренно вниз.
A3. Космический корабль находится между Землёй и Луной. На каком расстоянии от центра Земли силы притяжения космического корабля к Земле и Луне уравновешивают друг друга? Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а расстояние между их центрами в 60 раз больше радиуса Земли. (R3 – радиус Земли.)
1) 25R3; 2) 32R3; 3) 50R3; 4) 54R3.
A4. Хоккейная шайба массой 160 г летит со скоростью 20 м/с. Чему равен её импульс?
1) 0,8 кг · м/с; 2) 1,6 кг · м/с;
3) 3,2 кг · м/с; 4) 6,4 кг · м/с.
A5. Первая пружина имеет жёсткость 20 Н/м, вторая 40 Н/м. Обе пружины растянуты на 1 см. Отношение потенциальных энергий пружин E2 /E1 равно:
1) 1; 2) 2; 3) 
; 4) 4.
A6. Какова частота колебаний звуковых волн в среде, если скорость звука в этой среде υ = 500 м/с, а длина волны λ = 2 м?
1) 1000 Гц; 2) 250 Гц; 3) 100 Гц; 4) 25 Гц.
A7. По гладкой горизонтальной плоскости по осям X и Y движутся две шайбы с импульсами, равными по модулю p1 = 2 кг · м/с и p2 = 3,5 кг · м/с, как показано на рисунке. После соударения вторая шайба продолжает двигаться по оси Y в прежнем направлении с импульсом, равным по модулю p3 = 2 кг · м/с. Найдите модуль импульса первой шайбы после удара.
1) 2 кг · м/с; 2) 2,5 кг · м/с; 3) 3,5 кг · м/с; 4) 4 кг · м/с.
A8. Газ в цилиндре переводится из состояния А в состояние В так, что его масса при этом не изменяется. Параметры, определяющие состояния идеального газа, приведены в таблице:
Параметры |
р, 105 Па |
V, 10–3 м3 |
T, К |
Состояние А |
1,0 |
4 |
? |
Состояние В |
1,5 |
8 |
900 |
Выберите число, которое следует внести в свободную клетку таблицы.
1) 300; 2) 450; 3) 600; 4) 900.
A9. Какое из утверждений правильно? А. Диффузия наблюдается только в газах и жидкостях. Б. Диффузия наблюдается только в твёрдых телах. В. Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твёрдых телах.
1) А; 2) Б; 3) В;
4) ни А, ни Б, ни В.
A10. На рисунке приведён график зависимости температуры твёрдого тела от отданного им количества теплоты. Масса тела 4 кг. Какова удельная теплоёмкость вещества этого тела?
1) 0,125 Дж/(кг · К); 2) 0,25 Дж/(кг · К);
3) 500 Дж/(кг · К); 4) 4000 Дж/(кг · К).
A11. На фотографии представлены два термометра, используемые для определения относительной влажности воздуха с помощью психрометрической таблицы, в которой влажность указана в процентах. Какой была относительная влажность воздуха в тот момент, когда проводилась съёмка?
tсух.тер, °С |
Разность показаний сухого и влажного термометров |
||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
15 |
100 |
90 |
80 |
71 |
61 |
52 |
44 |
36 |
27 |
16 |
100 |
90 |
81 |
71 |
62 |
54 |
45 |
37 |
30 |
17 |
100 |
90 |
81 |
72 |
64 |
55 |
47 |
39 |
32 |
18 |
100 |
91 |
82 |
73 |
64 |
56 |
48 |
41 |
34 |
19 |
100 |
91 |
82 |
74 |
65 |
58 |
50 |
43 |
35 |
20 |
100 |
92 |
83 |
74 |
66 |
59 |
51 |
44 |
37 |
21 |
100 |
91 |
83 |
75 |
67 |
60 |
52 |
46 |
39 |
22 |
100 |
92 |
83 |
76 |
68 |
61 |
54 |
47 |
40 |
23 |
100 |
92 |
84 |
76 |
69 |
61 |
55 |
48 |
42 |
24 |
100 |
92 |
84 |
77 |
69 |
62 |
56 |
49 |
43 |
1) 22%; 2) 61%; 3) 17%; 4) 40%.
A12. Какую работу совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 3?
1) 10 кДж; 2) 20 кДж;
3) 30 кДж; 4) 40 кДж.
A13. Как надо изменить заряд на обкладках плоского конденсатора, чтобы после увеличения зазора между обкладками в 3 раза напряжённость электрического поля в зазоре уменьшилась вдвое?
1) увеличить в 4 раза; 2) оставить прежним;
3) уменьшить в 2 раза; 4) увеличить в 2 раза.
A14. При одном сопротивлении реостата вольтметр показывает 6 В, амперметр – 1 А. При другом сопротивлении реостата показания приборов: 4 В и 2 А. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока? Амперметр и вольтметр считать идеальными.
1) 0,5 Ом; 2) 1 Ом; 3) 1,5 Ом; 4) 2 Ом.
A15. По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг другу, текут одинаковые токи I. Как направлено создаваемое ими магнитное поле в точке C?
1) к нам 
; 2) от нас 
; 3) вверх ↑; 4) вниз ↓.
A16. В двух идеальных колебательных контурах происходят незатухающие электромагнитные колебания. Амплитудное значение силы тока в первом контуре 3 мА. Каково амплитудное значение силы тока во втором контуре, если период колебаний в нём в 3 раза больше, а максимальное значение заряда конденсатора в 6 раз больше, чем в первом?
1) 2/3 мА; 2) 3/2 мА;
3) 3 мА; 4) 6 мА.
A17. Из очень тонких одинаковых сферических стеклянных сегментов изготовлены оболочки заполненных жидкостью линз, представленных на рисунках. Если показатель преломления глицерина больше, чем показатель преломления воды, то собирающая линза представлена на рисунке:
A18. В классическом опыте Юнга по дифракции пучок света, прошедший через узкое отверстие А, освещает отверстия В и С, за которыми на экране возникает интерференционная картина. Если увеличить L вдвое, то:
1) интерференционная картина останется на месте, сохранив свой вид;
2) расстояние между интерференционными полосами увеличится;
3) расстояние между интерференционными полосами уменьшится;
4) интерференционная картина сместится по экрану, сохранив свой вид.
A19. Точка В находится посередине отрезка АС. Неподвижные точечные заряды –q и –2q расположены в точках А и С соответственно. Какой заряд надо поместить в точку С вместо заряда –2q, чтобы напряжённость электрического поля в точке В увеличилась в 2 раза?
1) –5q; 2) 4q; 3) –3q; 4) 3q.
A20. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой из отмеченных стрелками переходов между энергетическими уровнями сопровождается поглощением кванта минимальной частоты?
1) с уровня 1 на уровень 5;
2) с уровня 1 на уровень 2;
3) с уровня 5 на уровень 1;
4) с уровня 2 на уровень 1.
A21. Атом натрия 
содержит:
1) 11 протонов, 23 нейтрона и 34 электрона;
2) 23 протона, 11 нейтронов и 11 электронов;
3) 12 протонов, 11 нейтронов и 12 электронов;
4) 11 протонов, 12 нейтронов и 11 электронов.
A22. На рисунке приведена зависимость от времени числа нераспавшихся ядер в процессе радиоактивного распада для трёх изотопов. Для какого из них период полураспада наибольший?
1) А; 2) Б;
3) В; 4) у всех одинаков.
A23. В образце, содержащем изотоп нептуния 
, происходят реакции превращения его в уран: 
. При этом регистрируются следующие виды радиоактивного излучения:
1) только α-частицы; 2) только β-частицы;
3) и α-, и β-частицы одновременно; 4) только γ-частицы.
A24. Необходимо экспериментально проверить, что размер мнимого изображения предмета, создаваемого рассеивающей линзой, зависит от оптической силы линзы. 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 K 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
В заданиях В1–В2 требуется указать последовательность цифр, соответствующих правильному ответу. Эту последовательность следует записать сначала в текст экзаменационной работы, а затем перенести в бланк ответов № 1 без пробелов и других символов. (Цифры в ответе могут повторяться.)
B1. Брусок скользит по наклонной плоскости вниз без трения. Что происходит при этом с его скоростью, потенциальной энергией, силой реакции наклонной плоскости? К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).
Физические величины |
Их изменение |
А) Скорость |
1) увеличивается |
Б) Потенциальная энергия |
2) уменьшается |
В) Сила реакции наклонной плоскости |
3) не изменяется |
А |
Б |
В |
|
|
|
B2. Как меняется заряд ядра в α- и β-распаде? Ответ дайте в единицах элементарного электрического заряда e > 0. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).
Физический процесс |
Свойство процесса |
А) α-распад ядра |
1) заряд ядра уменьшается на е |
2) заряд ядра уменьшается на 2е |
|
Б) Электронный β-распад ядра |
3) заряд ядра увеличивается на е |
4) заряд ядра увеличивается на 2е |
А |
Б |
|
|
Ответом к каждому заданию В3–В5 будет некоторое число. Это число надо записать в бланк ответов № 1 справа от номера задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ (цифру, запятую, знак «минус») пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы физических величин писать не нужно.
B3. 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?
B4. Идеальный газ изотермически сжали из состояния с объёмом 6 л так, что давление газа изменилось в 3 раза. На сколько уменьшился объём газа в этом процессе? Ответ выразите в литрах.
B5. Проводящий стержень длиной l = 20 см движется поступательно в однородном магнитном поле со скоростью υ = 1 м/с так, что угол между стержнем и вектором скорости α = 30°. ЭДС индукции в стержне равна 0,05 В. Какова индукция магнитного поля?
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 (например, С1), а затем решение соответствующей задачи.
В задаче С1 следует записать развёрнутый ответ, поясняющий физические описанные процессы и ход ваших рассуждений.
C1. В схеме, показанной на рисунке, вольтметр, амперметр и источник тока имеют конечное сопротивление. Как изменятся показания амперметра и вольтметра, если перевести движок реостата R из среднего положения в крайнее левое? Ответ обоснуйте.
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, расчёты с числовым ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.
C2. Тело, свободно падающее с некоторой высоты из состояния покоя, за время τ = 1 с после начала движения проходит путь в n = 5 раз меньший, чем за такой же промежуток времени в конце движения. Найдите полное время движения.
C3. Вертикальный замкнутый цилиндрический сосуд высотой 50 см разделён подвижным поршнем весом 110 Н на две части, в каждой из которых содержится одинаковое количество идеального газа при температуре 361 К. Сколько молей газа находится в каждой части цилиндра, если поршень находится на высоте 20 см от дна сосуда? Толщиной поршня пренебречь.
C4. В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ K замкнут. Заряд конденсатора q = 2 мкКл, ЭДС батарейки 
= 24 В, её внутреннее сопротивление r = 5 Ом, сопротивление резистора R = 25 Ом. Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа K в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.
C5. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности Im = 5 мА, амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 2,0 В. В момент времени t напряжение на конденсаторе U = 1,2 В. Найдите силу тока I в катушке в этот момент.
C6. Препарат, активность которого 1,7 · 1012 частиц в секунду, помещён в калориметр, заполненный водой при 293 К. Сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения 10 г воды, если известно, что данный препарат испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ, причём энергия всех α-частиц полностью переходит во внутреннюю энергию? Теплоёмкостью препарата, калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Инструкция по проверке и оценке работ
Часть 1
№ задания |
Ответ |
№ задания |
Ответ |
№ задания |
Ответ |
№ задания |
Ответ |
№ задания |
Ответ |
А1 |
4 |
А6 |
2 |
А11 |
2 |
А16 |
4 |
А21 |
4 |
А2 |
3 |
А7 |
2 |
А12 |
1 |
А17 |
4 |
А22 |
3 |
А3 |
4 |
А8 |
1 |
А13 |
3 |
А18 |
1 |
А23 |
3 |
А4 |
3 |
А9 |
3 |
А14 |
4 |
А19 |
3 |
А24 |
2 |
А5 |
2 |
А10 |
3 |
А15 |
2 |
А20 |
2 |
А25 |
3 |
Часть 2
Ответы: В1 (123); В2 (23); В3 (150); В4 (4); В5 (0,5).
Часть 3
Критерии оценки выполнения заданий с развёрнутым ответом
Решения заданий С1–С6 оцениваются экспертной комиссией. На основе критериев, представленных в приведённых ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности 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: если ответ отсутствует (нет никаких записей, свидетельствующих о том, что экзаменуемый приступал к выполнению задания), то в протокол проставляется «×», а не «0».
C1. Образец возможного решения. Рисунок обязателен!
1. При перемещении движка реостата влево сопротивление реостата уменьшается. В связи с этим уменьшается сопротивление цепи из амперметра и реостата. Поэтому уменьшается сопротивление внешней цепи, состоящей из амперметра с реостатом и включённого параллельно им вольтметра.
2. Согласно закону Ома для полной цепи 
, поэтому сила тока через источник с уменьшением сопротивления внешней цепи возрастает. В связи с этим показания вольтметра UAB = – Ir понижаются.
3. Когда движок реостата подвинули влево, сила тока, входящего в узел А от источника тока, увеличилась. Отношение сил тока через амперметр и через вольтметр 
при этом тоже увеличилось. Поэтому показания амперметра увеличились.
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: |
3 |
Представлено правильное решение и получен верный ответ, но |
2 |
– Правильно указано физическое явление, но в рассуждениях содержится ошибка, которая привела к неверному ответу. |
1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла |
0 |
C2. Образец возможного решения (рисунок не обязателен)
Если t – полное время падения с высоты H, то:
Ответ: t = 3 с.
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: |
3 |
– Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов. |
2 |
– В решении содержится ошибка в необходимых математических преобразованиях и отсутствуют какие-либо числовые расчёты. |
1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла (использование неприменимого закона, отсутствие более одного исходного уравнения, разрозненные записи и т.п.) |
0 |
C3. Образец возможного решения
Уравнения состояния для верхней и нижней частей газа:
p1V1 = νRT; p2V2= νRT, (1)
где V1 и V2 – объёмы верхней и нижней частей.
Объёмы: V1 = S (H – h), V2 = Sh, где S – площадь сечения поршня, Н – высота сосуда, h – высота, на которой находится поршень.
Условие равновесия поршня:
p1S + P – p2S = 0, (2)
где P – вес поршня.
Подставляя выражение (1) в (2), получим для количества молей газа: 
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: |
3 |
Критерии оценки выполнения задания на 2, 1 и 0 баллов такие же, как в задании С2. – Ред. |
|
C4. Образец возможного решения
Количество теплоты, выделяющееся на резисторе после размыкания ключа: 
Напряжение на конденсаторе равно падению напряжения на резисторе. С учётом закона Ома для полной цепи U = IR = R/(r + R).
Комбинируя эти формулы, находим:
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: |
3 |
Критерии оценки выполнения задания на 2, 1 и 0 баллов такие же, как в задании С2. – Ред. |
|
C5. Образец возможного решения
В идеальном контуре сохраняется энергия колебаний: 
Из равенства (1) следует, что 
, а из (2):
. В результате получаем:
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: |
3 |
Критерии оценки выполнения задания на 2, 1 и 0 баллов такие же, как в задании С2. – Ред. |
|
C6. Образец возможного решения
За время Δt в препарате выделяется количество теплоты Q = A · ε · Δt, где А – активность препарата,
ε – энергия α-частицы.
Изменение температуры воды ΔT определяется равенством Q = с · m · ΔT, где с – удельная теплоёмкость воды, m – масса воды.
Выделившееся количество теплоты идёт на нагревание воды.
Отсюда 
Ответ: Δt ≈ 2330 с ≈ 39 мин.
Критерии оценки выполнения задания |
Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: |
3 |
Критерии оценки выполнения задания на 2, 1 и 0 баллов такие же, как в задании С2. – Ред. |
|