Задачи, тесты

ЕГЭ по-американски

Многие считают, что наш ЕГЭ гораздо хуже обычных устных и письменных экзаменов. Попробуем показать, как устроена многоступенчатая система тестов по физике для выпускников старшей школы (High School) в США. Думаю, что знакомство с этим «ЕГЭ по-американски» поможет сделать критику нашего ЕГЭ более конструктивной. В качестве примера даём вариант «американского ЕГЭ» по физике минимальной сложности с ответами.

Система обучения физике в старшей школе США отличается от нашей в следующем:

• учить или не учить физику – решает сам учащийся; в настоящее время её выбирают лишь 30%;
• каждый учащийся может выбрать один или несколько следующих друг за другом сертифицированных курсов физики различной сложности и направленности; каждый из этих курсов заканчивается написанием соответствующего теста.

Перед поступлением в колледж учащийся старшей школы может написать такие тесты по физике:

1. SAT Subject test, или SAT-II. Тест (приводим его ниже) не подразумевает оценку обучения по какой-либо определённой программе или учебнику, но соответствует образовательным стандартам. По своей сложности этот тест аналогичен части А нашего ЕГЭ.

2. AP Physics B. Тест подразумевает углублённое изучение физики и умение применять знания по алгебре, геометрии и тригонометрии для решения физических задач. По своей сложности этот тест иногда напоминает части В и С нашего ЕГЭ по физике, но чаще бывает сложнее. Определён перечень учебников, по которым можно подготовиться к этому тесту.

3. AP Physics C: Mechanics. Тест подразумевает углублённое изучение механики (и не только), а также умение применять высшую математику для решения физических задач. Определён перечень учебников, по которым можно подготовиться к этому тесту.

4. AP Physics C: Electricity & Magnetism. Тест подразумевает углублённое изучение теории электромагнитного поля (и не только), а также умение применять высшую математику для решения физических задач. Определён перечень учебников, по которым можно подготовиться к этому тесту.

Приёмная комиссия колледжа при зачислении выпускника старшей школы может учитывать результаты всех написанных им тестов. При этом каждый колледж вправе придавать каждому тесту тот или иной вес. Успешное написание вышеперечисленных тестов AP Physics (2–4) позволяет выпускнику старшей школы не только поступить в престижный колледж США, но и сократить расходы на обучение, т.к. ему уже не нужно выбирать там курсы, соответствующие AP Physics, а вместо этих курсов прослушать что-то другое.

Наличие четырёх тестов по физике в США (вместо одного у нас) несомненно открывает более широкие возможности для поиска талантливой и мотивированной молодёжи. Однако внедрение такой системы невозможно в России, где углублённое изучение физики доступно далеко не везде.

С тестами по физике, принятыми в США, можно ознакомиться более подробно на англоязычном сайте www.collegeboard.com/testing/. Самый простой (SAT-II) я привожу (в переводе) ниже.

Варианты тестов AP Physics B предыдущих лет можно найти на сайте www.collegeboard.com/student/testing/ap/physics_b/samp.html?physicsb, варианты тестов AP Physics C – на сайте www.collegeboard.com/student/testing/ap/physics_c/samp.html?physicsc. Там же можно найти и список учебников, по которым рекомендуют готовиться к этим тестам.

 

Демонстрационный вариант SAT-II

В течение 1 ч предлагается ответить на 75 вопросов, выбрав из 5 предлагаемых ответов. Ответить на все часто невозможно из-за их числа. Калькуляторами пользоваться не разрешают.

Часть А. На каждый из вопросов укажите правильный ответ из пяти предлагаемых указанных ответов (А–Е).

Вопросы 1, 2. Лучи света падают слева на прямоугольное отверстие в стенке ящика. Дна у ящика нет, поэтому, пройдя через него, лучи падают на непрозрачный экран (Screen). В ящике могут находиться:

А – выпуклая линза, B – вогнутая линза, C – толстый лист стекла, D – непрозрачный лист картона с очень узкой щелью и E – призма вершиной вниз.

1. Какое из показанных выше тел может создавать маленькую точку света на экране?

2. Какое из показанных выше тел будет давать на экране дифракционную картину, состоящую из центральной яркой полосы и параллельных вторичных полос уменьшающейся с удалением от центра экрана яркости?

Вопросы 3, 4. На рисунке обозначен точечный заряд +Q и пять точек, лежащих в одной с ним плоскости.

3. В какой точке модуль напряжённости электрического поля наименьший?

4. В какой точке сила, действующая на электрон, направлена вверх?

Часть В. Каждый из вопросов дополните одним из пяти ответов или закончите незаконченное утверждение.

Вопрос 5. Когда вектор длиной 6 единиц складывают с другим вектором длиной 8 единиц, длина результирующего вектора равна:

A) точно 2 единицам;

B) 10 единицам;

C) точно 14 единицам;

D) некоторой величине от 0 до 10 единиц;

E) некоторой величине от 2 до14 единиц.

Вопрос 6. Брусок массой 5 кг подвешен к потолку на шнуре, как показано на рисунке. Сила, действующая на брусок со стороны шнура равна приблизительно:

A) нулю;

B) 25 Н;

C) 50 Н;

D) 100 Н;

E) 200 Н.

Вопросы 7, 8. Океанские волны, движущиеся к берегу со скоростью 10 м/с, ударяются о него с частотой 2 раза в секунду.

7. Длина волны этих волн равна:

A) 0,2 м; В) 0,5 м; С) 5 м; D) 10 м; E) 20 м.

8. За волнами наблюдает мальчик, сидящий в лодке. Какая из характеристик волн будет казаться мальчику больше при движении лодки от берега по сравнению с тем случаем, когда лодка стоит на якоре?

I. Скорость волн по отношению к лодке.

II. Частота, с которой волны ударяются о лодку.

III. Расстояние между соседними вершинами волн.

A) только I; B) только III; С) только I и II; D) только II и III; E) I, II и III.

Вопрос 9. Чтобы измерить удельную теплоёмкость меди, кусок меди нагревают в духовке, а затем опускают в сосуд с водой. Чтобы вычислить удельную теплоёмкость меди, необходимо знать или измерить значения некоторых величин, кроме:

А) массы воды;

В) начальных температур воды и меди;

С) конечной температуры воды и меди после установления теплового равновесия;

D) времени, необходимого для достижения теплового равновесия;

Е) удельной теплоёмкости воды.

Вопрос 10. Какой из графиков (см. рисунок) лучше описывает зависимость кинетической энергии K элементарной частицы от её скорости υ? с – скорость света.

Вопрос 11. В определённом процессе идеальный газ получает количество теплоты 12 Дж и совершает работу 8 Дж. Какое из следующих утверждений об изменении внутренней энергии газа во время этого процесса справедливо?

А) Увеличилась на 20 Дж;

В) увеличилась на 4 Дж;

С) не изменилась;

D) уменьшилась на 4 Дж;

Е) уменьшилась на 20 Дж.

Вопрос 12. На рисунке дан график зависимости положения (Position) объекта от времени (Time). Как изменяются скорость и ускорение объекта в течение отрезка времени, показанного на графике?

СКОРОСТЬ А) увеличивается; В) увеличивается; С) постоянна, но не 0; D) постоянна, но не 0; Е) равна 0;

УСКОРЕНИЕ увеличивается; постоянно, но не 0; увеличивается; равно 0; постоянно, но не 0.

Вопрос 13. Диск массой 4 кг скользит по ровному льду на восток (Е) со скоростью 1 м/с, как показано на рисунке. Затем диск ударяется в столб (Post) квадратного сечения и отскакивает от него на север (N). Изменение проекции импульса диска в направлении на восток равно:

А) –4 кг · м/с;

В) –1 кг · м/с;

С) 0 кг · м/с;

D) 1 кг · м/с;

Е) 4 кг · м/с.

Вопрос 14. На рисунке показаны три энергетических уровня атома (превышение энергии над основным уровнем указано в эВ). Атом в состоянии n = 2 может спонтанно испустить фотон, обладающий энергией:

А) только 4 эВ;

В) только 7 эВ;

С) только 3 эВ или 4 эВ;

D) только 3 эВ или 7 эВ;

Е) 3 эВ, 4 эВ или 7 эВ.

Вопрос 15. Брусок массой m, находящийся в состоянии покоя в точке 1, начинает скользить без трения по «кривой» горке, показанной на рисунке. За время t он проходит расстояние d вдоль горки и оказывается в точке 2, расположенной ниже точки 1 на расстояние h. Пусть υ и а – значения скорости и ускорения в точке 2.

Какое из следующих уравнений справедливо?

А) h = υt;

В) h = gt²/2;

С) d = at²/2;

D) υ² = 2ad;

Е) mgh = mυ²/2.

Вопросы 16, 17. Резистор R соединён с источником постоянного тока (батареей), как показано на рисунке. Сила тока в контуре I, мощность, рассеиваемая в нём в виде тепла, P. ЭДС батареи увеличивают в 2 раза, оставляя сопротивление резистора неизменным.

16. После этого сила тока станет равной:

А) I/4; В) I/2; С) I; D) 2I; Е) 4I.

17. После этого мощность, рассеиваемая в резисторе, будет равна:

А) P/4; В) P/2; С) P; D) 2P; Е) 4P.

Вопрос 18. Какое из следующих утверждений справедливо для магнитного поля, образованного током, текущим по длинной прямой проволоке?

А) Поле однородно;

В) индукция поля увеличивается с увеличением расстояния от проводника;

С) линии магнитной индукции параллельны проволоке, но противоположны направлению тока;

D) линии магнитной индукции направлены радиально от проводника с током;

Е) линии магнитной индукции образуют окружности вокруг проволоки.

Вопрос 19. Что из перечисленного ниже может передавать энергию от одной точки к другой?

I. Электромагнитное излучение.

II. Звуковые волны.

III. конвективные потоки.

А) только I; В) только III; С) только I и II; D) только II и III; Е) I, II и III.

Вопрос 20. Радиус Земли равен 6400 км. Спутник вращается по круговой орбите радиусом 12 800 км. Если вес спутника на Земле равен 100 кН, то сила притяжения, действующая на спутник, находящийся на орбите, равна:

А) 11 кН; В) 25 кН; С) 50 кН; D) 10 кН; Е) 200 кН.

Вопрос 21. Математический маятник длиной L с грузом на конце массой m совершает колебания малой амплитуды. В результате каких изменений период маятника увеличится в два раза?

А) При удвоении массы m груза;

В) при удвоении начальной силы, приводящей маятник в движение;

С) при удвоении амплитуды колебаний маятника;

D) при увеличении массы m груза в 4 раза;

Е) при увеличении длины L маятника в 4 раза.

Вопросы 22, 23. Кусок мела бросают вертикально вверх и ловят на той же высоте, когда он падает вниз. Координату куска мела во время его полёта измеряют относительно точки, из которой его бросили. За положительное направление вертикальной оси координат, скорости и ускорения куска мела принимают направление вверх.

22. Какие знаки у координаты, скорости и ускорения куска мела на восходящем участке траектории?

Координата А) положительная В) положительная С) положительная D) отрицательная Е) отрицательная

Скорость положительная положительная отрицательная положительная отрицательная

Ускорение положительное отрицательное отрицательное отрицательное отрицательное

23. Какие знаки у координаты, скорости и ускорения куска мела на нисходящем участке траектории?

Координата А) положительная В) положительная С) положительная D) отрицательная Е) отрицательная

Скорость положительная положительная отрицательная положительная отрицательная

Ускорение положительное отрицательное отрицательное отрицательное отрицательное

 

Ответы

Вопрос	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Ответ	A	D	D	E	E	C	C	C	D	B	B	D
Вопрос	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
Ответ	A	A	E	D	E	E	E	B	E	B	C

Продолжение следует

---

Печатается по сайту http://kbogdanov4.narod.ru/EGE-in-USA.htm.