Часть 3. задание верный ответ B1 B2

Часть 2

задание	верный ответ
B1
B2
B3
B4
B5

В зависимости от содержания задачи учитывается наличие схематического рисунка с указанием действующих сил, ссылка на физический закон, запись его в формульном виде, получение ответа в общем виде, численного результата, анализ полученного результата и т.п. При решении задачи способом, отличным от авторского (например, при совмещении этапов решения), эксперт оценивает, на какой этап предложенного авторами решения выходит экзаменуемый в своем решении. Затем эксперт при наличии обязательных элементов в решении (схематический рисунок, ссылка на законы) ставит сумму баллов за все пройденные этапы авторского решения. Приведение только верного ответа оценивается в 1 балл.

Если ученик не приступал к выполнению задания, то оно оценивается в 0 баллов.

С1. (максимум 4 балла). Задача считается решенной, если набрано не менее 3 баллов.

(1 балл). На основании графика зависимости модуля скорости от времени можно рассчитать модули ускорений шайбы при движении ее вверх a ₁ = 1,5м/с² и при движении вниз а ₂ = 1 м/с², а также сделать вывод о том, что при движении тела и вверх, и вниз действует сила трения, поскольку модули ускорений разные.

(1 балл). Наличие рисунка с указанием сил, действующих на тело, и ссылка на второй закон Ньютона или запись его в векторном виде: + + = m .

(1 балл). Наличие записи второго закона Ньютона в проекциях на ось, перпендикулярную плоскости, и ось, направленную вдоль плоскости вниз, для движения шайбы вверх (рис.):

N – mgcosa = 0, m a ₁ = mgsina + mN,

для движения вниз:

m a ₂ = mgsina – mN.

(1 балл) Решение системы уравнений с получением буквенного и численного ответа:

m(a ₁+ a ₂) = 2mgsina, sina = (a ₁+ a ₂)/2g,

sina = 0,125 или a = arcsin 0,125.

С2. (максимум 7 баллов) Задача считается решенной, если за нее набрано не менее 5 баллов.

(1 балл). Знание определение КПД тепловой машины, работающей по циклу 1-2-3-4: h = , где А₁₂₃₄ – работа газа в цикле,

Q₁₃ – суммарное количество теплоты, полученное на участках цикла 1-2 и 2-3.

(1 балл). Знание геометрического смысла работы газа в в цикле. A₁₂₃₄ равна площади прямоугольника 1-2-3-4, изображающего график цикла в координатах p-V: A₁₂₃₄ = 2p₀V₀.

(1 балл). Понимание того, что тепло подводится к газу на участках 1-2 и 2-3, и того что на участке 2-3 по первому закону термодинамики оно затрачивается только на увеличение внутренней энергии, а на участке 2-3 на увеличение внутренней энергии и совершение работы в изобарном процессе:

Q₁₃= DU₁₃+ A₁₃ = DU₁₃ + A₁₂ + A₂₃ = DU₁₃ + A₂₃.

(1 балл) Умение рассчитывать работу в изобарном процессе 2-3:

А₂₃ = 2p₀×2V₀ = 4p₀V₀.

(1 балл) Знание связи между внутренней энергией одноатомного идеального газа и абсолютной температурой: DU₁₃ = nRT₃ – nRT₁.

(1 балл). Использование уравнения Клапейрона-Менделеева для перехода от значений Т к значениям p и V: DU₁₃ = 2p₀ 3V₀ – p₀V₀ = p₀V₀.

(1 балл) Совмещение всех уравнений для получения значения КПД и правильные алгебраические преобразования с получением численного ответа. Ответ может быть приведен и в виде округленной десятичной дроби.

С3. (максимум 5 баллов) Задача считается решенной, если за нее набрано не менее 3 баллов.

(1 балл) Использование связи между энергией, запасенной в конденсаторе, его емкостью и напряжением на нем для расчета энергии конденсатора: .

(1 балл) Указание на то, что напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе 2R, поскольку ток по резисторам 4R и 5R в установившемся режиме в цепи не течет, и разность потенциалов на них равна нулю.

(1 балл). Применение закона Ома для участка цепи для вычисления напряжения на резисторе 2R: U = I×2R.

(1 балл) Применение закона Ома. Ток через резистор рассчитывается по закону Ома для замкнутой цепи, содержащей источник и резисторы сопротивлением R, 2R, 3R: .

(1 балл) Объединение трех уравнений для расчета энергии, запасенной в конденсаторе и правильные алгебраические преобразования с получением ответа, использующего известные из условия задачи величины:

.

С4. (максимум 9 баллов). Задача считается решенной, если за нее набрано не менее 6 баллов.

(1 балл). Понимание принципа действия дифракционной решетки и структуры картины, наблюдаемой на экране.

На экране наблюдаются светлые и темные полосы в результате интерференции световых пучков, образующихся в результате дифракции света на решетке. Прозрачную щель решетки можно представить согласно принципу Гюйгенса-Френеля совокупностью тонких светящихся нитей, параллельных краям щели, которые излучают когерентные цилиндрические волны. Поскольку в условии ничего не говорится о ширине щелей, будем считать их достаточно узкими. Светлые полосы на экране свидетельствуют о том, что волны от разных щелей приходят в эти точки в одинаковой фазе и интерферируют, давая максимум интенсивности световой волны.

(1 балл) Наличие рисунка с ходом лучей от двух щелей через линзу с соблюдением законов геометрической оптики, демонстрирующих путь волн интерферирующих в заданной точке экрана.

На рис. показан ход лучей 1 и 2 (луч – направление распространения световой волны), образующих интерференционный максимум первого порядка на расстоянии X₁ от центрального (нулевого) максимума. Ход лучей, образующих второй максимум, строится аналогично, только лучи 3 и 4 пойдут под бóльшим по сравнению с j₁ углом j₂ по отношению к главной оптической оси линзы.

(1 балл). Вычисление разности хода лучей s₁ и s₂, образующих первый и второй максимумы, на основе знания геометрии и тригонометрии:

s₁ = ВС = d sinj₁, s₂ = d sinj₂.

(1 балл) Указание на то, что прохождение лучей через линзу не приводит к изменению их разности фаз.

(1 балл). Использование условия интерференционных максимумов первого и второго порядков: d sinj₁= l, d sinj₂ = 2l.

(1 балл). Использование геометрических соотношений для вычисления расстояния между первым и вторым максимумами с использованием фокусного расстояния линзы.

Из рис. видно, что: Х₁ = f tgj₁, Х₂ = f tgj₂.

Откуда следует, что искомое расстояние между максимумами равно:

Х₂ – Х₁ = f(tgj₂ – tgj₁).

(1 балл). Доказательство малости углов j и j₂ и использование их малости для замены тангенсов углов их синусами.

Учтя, что при малых углах j (малость углов sinj = 0,06 Þ j» 3^о можно проверить, используя данные задачи) sinj = tgj = j, получим:

Х₂ – Х₁ = f(sinj₂ – sinj₁) = f (2l/d – l/d) = fl/d.

(1 балл). Получение численного ответа в результате правильных арифметических расчетов с использованием числовых значений условия.

Подставив численные значения физических величин, выраженных в СИ, получаем ответ: Х₂ – Х₁ = 3×10^–3 м = 3 мм.

С5. (максимум 5 баллов) Задача считается решенной, если за нее набрано не менее 3 баллов.

(1 балл). Использование взаимосвязи модуля силы Лоренца с зарядом частицы, ее скоростью, модулем вектора индукции магнитного поля и углом между направлением вектора магнитной индукции и вектором скорости для вычисления силы Лоренца в заданных условиях: F_Л = BVq sina.

В однородном магнитном поле заряженная частица будет двигаться по окружности, если угол между вектором индукции магнитного поля и вектором скорости равен 90^о: a = 90^о Þ sina = 1, F_Л = BVq.

(1 балл). Использование второго закона Ньютона для описания движения частицы по окружности с центростремительным ускорением а под действием силы Лоренца, взаимосвязи центростремительного ускорения при равномерном движении по окружности с модулем вектора скорости и радиусом окружности:

F_Л.= m a, a = .

(1 балл) Заряд q альфа-частицы равен по модулю удвоенному заряду электрона: q = 2e, а масса примерно равна массе атома гелия: m = M/N_A.

(1 балл) Совместное решение системы уравнений с получением ответа в общем виде: .

(1 балл) Подстановка численных данных и правильные арифметические расчеты: V = 1,9 × 10⁷ м/с.

Дата добавления: 2014-12-08