Извлечение из обобщенного плана варианта КИМ ЕГЭ 2013 года по физике для задания С1 Проверяемые элементы содержания Механика – Квантовая физика (качественная задача) Коды элементы содержания по кодификатору элементов содержания 1.1. – 5.3 (Кинематика – Физика атомного ядра) Коды проверяемых умений 2.6, 3 (применять полученные знания для решения физических задач, использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни) Уровень сложности задания Повышенный Максимальный балл за выполнение задания 3

Задание С1 качественный вопрос, требующий подробного объяснения или обоснования. При выполнении этого задания нужно помнить о необходимости подробного и обоснованного ответа. В критериях оценки требования к полному и правильному решению включают обязательное указание на физическое явление, о котором идет речь в задании (его нужно узнать и назвать), и логически выстроенную цепочку рассуждений, приводящих к верному ответу.

Типовые критерии оценки выполнения заданий С1 Критерии оценки выполнения задания Баллы Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае …), и полное верное объяснение (в данном случае …) с указанием наблюдаемых явлений (в данном случае …). 3 Приведено решение 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. 2

Типовые критерии оценки выполнения заданий С1 Критерии оценки выполнения задания Баллы 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 1 Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. 0

Задача С1 из разделов «Динамика» и «Магнитное поле» Мягкая пружина из нескольких крупных витков провода подвешена к потолку. Верхний конец пружины подключается к источнику тока через ключ К, а нижний – с помощью достаточно длинного мягкого провода. Как изменится длина пружины через достаточно Большое время после замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Решение задачи С1 из разделов «Динамика» и «Магнитное поле» 1) Пружина сожмется, ее длина уменьшится. В соседних витках пружины токи потекут сонаправлено. Проводники с сонаправленными токами притягиваются друг к другу. В результате будет достигнуто новое состояние равновесия (пружина станет короче), в котором упругие силы, действующие на каждый виток пружины со стороны соседних витков, будут уравновешивать силу тяжести и силу Ампера, действующие на виток. 2) До замыкания ключа пружина находится в состоянии, в котором упругие силы, действующие на каждый виток пружины со стороны соседних витков, уравновешивают силу тяжести, действующую на виток. 3) При замыкании ключа К по цепи пойдет ток.

Задача С1 из раздела «Магнитное поле» Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита. Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Как будет двигаться рамка на неподвижной оси МО, если рамку не удерживать? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха.

Решение задачи С1 из раздела «Магнитное поле» 1) Ответ: Рамка повернется по часовой стрелке и встанет перпендикулярно оси магнита так, что контакт (+) окажется внизу. 3) На левое звено рамки действует сила Ампера, направленная вверх, а на правое звено – вниз. 2) В исходном положении в левом звене рамки ток направлен к нам, а в правом – от нас. 4) Эти силы разворачивают рамку на неподвижной оси МО по часовой стрелке, возникают колебания рамки вокруг положения равновесия. Сопротивление воздуха способствует затуханию этих колебаний.

Задача С1 из раздела «Оптика» Тонкая линза Л дает четкое действительное изображение предмета АВ на экране Э (см. рис. 1). Что произойдет с изображением предмета на экране, если верхнюю половину линзы закрыть куском черного картона К (см. рис. 2)? Постройте изображение предмета в обоих случаях. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Решение задачи С1 из раздела «Оптика» 1. Изображением точки в тонкой линзе служит точка. В данной задаче это означает, что все лучи от любой точки предмета пересекаются за линзой в одной точке, давая действительное изображение. 2. Пока картон не мешает, построим изображение в линзе предмета АВ, используя лучи, исходящие из точки В. Проведя первый луч через центр линзы, находим точку В изображение точки В. Проводим следующие два луча, находим фокусы линзы. Затем проводим еще один луч, пользуясь правилом, что изображением точки является точка. 3. Кусок картона К перекрывает первые лучи, но никак не влияет на ход остальных. Благодаря этим и аналогичным им лучам изображение предмета продолжает существовать на прежнем месте, не меняя формы, но становится темнее, т.к. часть лучей больше не участвуют в построении изображения.

Задача С1 из раздела «Законы постоянного тока» На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник тока (с внутреннем сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ, амперметр и идеальный вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра в результате замыкания ключа? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Решение задачи С1 из раздела «Законы постоянного тока» 2) До замыкания ключа амперметр показывает нулевой ток, вольтметр – ЭДС источника тока. 1) Показания амперметра станут отличными от нуля, а показания вольтметра уменьшатся.

Задача С1 из раздела «Электромагнитная индукция» На рисунке показана электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата вправо. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с ε.

Решение задачи С1 из раздела «Электромагнитная индукция» Когда по первичной обмотке идет ток, он создает в ней магнитный поток Ф. Этот поток поля почти весь пронизывает и вторичную катушку. Если ток в катушке 1 постоянен, значит ΔФ = 0 Вб, то во вторичной обмотке трансформатора ЭДС не возникает, значит и напряжения на вольтметре нет, он показывает ноль. 1 2 Обозначим катушку трансформатора, подключенную к источнику тока 1, а подключенную к вольтметру 2. В трансформаторе первичная и вторичная обмотки связаны индуктивно.

Решение задачи С1 из раздела «Электромагнитная индукция» При движении ползунка реостата вправо, его сопротивление начнет увеличиваться, следовательно сила тока в цепи, согласно закону Ома, будет уменьшаться, так как все остальные величины постоянны (по условию ЭДС самоиндукции пренебречь, поэтому сопротивление катушки неизменно). Таким образом, показания амперметра будут уменьшаться. Изменяющийся в первичной катушке ток вызовет изменение магнитного потока через первичную и вторичную катушки. 1 2

Задача С1 из раздела «Молекулярная физика» На VT-диаграмме показано, как изменялись объем и температура некоторого постоянного количества разряженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как изменялось давление газа р на каждом из трех участков 1 2, 2 3, 3 4: увеличивалось, уменьшалось или же оставалось неизменным? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Решение задачи С1 из раздела «Молекулярная физика» 1) Давление газа на участке 1 2 увеличивалось, на участке 2 3 не изменялось, на участке 3 4 увеличивалось. 2) На участке 1 2 процесс изотермический. По закону Бойля-Мариотта (pV = const), при уменьшении объема давление увеличивается. На участке 2 3 процесс изобарный; значит, давление остается неизменным. На участке 3-4 процесс изохорный. По закону Шарля (P/T=const) температура увеличивается, следовательно, давление увеличивается

Задача С1 из раздела «Законы сохранения в механике» Автомобиль приводится в движение двигателем, который соединяется с ведущими колесами при помощи трансмиссии, обычно состоящей из сцепления, коробки передач и системы различных валов и шарниров. Сцепление позволяет отсоединять двигатель от коробки передач, что облегчает ее переключение. Диск сцепления, соединенный с первичным валом коробки передач, прижимается к маховику двигателя мощными пружинами, что позволяет передавать крутящий момент в последующие элементы трансмиссии. По мере износа диска сцепления сила его прижатия к маховику уменьшается, и сцепление может начать «пробуксовывать». На каких передачах – «пониженных» или «повышенных» - следует двигаться в этом случае, чтобы добраться до ближайшей станции техобслуживания? Справка: при движении автомобиля с определенной скоростью на «пониженных» передачах (1, 2, 3 …) двигатель работает на больших оборотах, а на «повышенных» (4, 5, …) – на меньших оборотах при той же скорости движения.

Решение задачи С1 из раздела «Законы сохранения в механике» 1. При износе диска сцепления и уменьшении его прижатия к маховику уменьшается максимальная сила трения и ее момент, вращающий первичный вал коробки передач, что приводит к пробуксовке сцепления на режимах движения с использованием максимальной мощности двигателя. 2. Мощность силы равна произведению модуля этой силы на модуль скорости перемещения точки ее приложения, поэтому при уменьшении максимальной силы трения для сохранения ее мощности, передаваемой по трансмиссии, необходимо увеличить скорость вращения диска сцепления, т.е. обороты двигателя. 3. Таким образом, при заданных условиях движения и, соответственно, мощности, передаваемой на колеса, следует при возникновении пробуксировки сцепления переходить с повышенных передач на пониженные, когда двигатель при той же скорости движения автомобиля работает на более высоких оборотах.

Задача С1 из раздела «Молекулярная физика» В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения. 1.Ответ: масса жидкости в сосуде будет уменьшаться. 2. Вода и водяной пар находятся в закрытом сосуде длительное время, поэтому водяной пар является насыщенным. 3. При выдвигании поршня происходит изотермическое расширение пара, давление и плотность насыщенного пара в этом процессе не меняются. Следовательно, будет происходить испарение жидкости. Значит масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.