По оценке части 3 экзаменационной работы

В зависимости от содержания задачи учитывается наличие схематического рисунка, ссылка на физический закон, запись его в аналитическом виде, вывод расчетной формулы в общем виде, получение численного результата, анализ 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.

С1 Тележка массой 0,8 кг движется по инерции со скоростью 2,5 м/с. На тележку с высоты 50 см вертикально падает кусок пластилина массой 0,2 кг и прилипает к ней. Рассчитайте энергию, которая перешла во внутреннюю при этом ударе.

Содержание правильного ответа	Балл
1)	Выполнен рисунок с указанием выбора нулевого уровня потенциальной энергии: Записаны законы сохранения механической энергии:Е_к1 + Е_р2 = Е_к12 + Q или Q = Е_к1 + Е_р2 – Е_к12 или Q = + m₂gh – ; импульса в общем виде: = или в проекции на координатную ось ОХ: m₁v₀ = (m₁ + m₂)v Þ v = .
2)	Выполнены математические преобразования, получены ответ в общем виде: Q = + m₂gh – и правильный числовой ответ: Q = 1,5 Дж.
	Ответ неправильный
	Максимальный балл

Задача С1 считается решенной, если набрано не менее 1 балла.

С2 Некоторое количество гелия расширяется: сначала адиабатно, а затем изобарно. Конечная температура газа равна начальной. При адиабатном расширении газ совершил работу, равную 4,5 кДж. Какова работа газа за весь процесс?

Содержание правильного ответа	Балл
1)	Записано, что полная работа равна сумме работ на каждом из участков: А₁₂₃ = А₁₂ + А₂₃; выполнен рисунок на pV-диаграмме.
2)	Записаны первый закон термодинамики: DU = А_вн.с. + Q или DU₁₂ = – А₁₂ формула для расчета внутренней энергии: DU₁₂ = nRDT₁₂; формула для расчета работы газа в адиабатном процессе 1 – 2: А₁₂ = – nRDT₁₂ или А₁₂ = nR(Т₁ - Т₂); формула для расчета работы газа в изобарном процессе 2 – 3: А₂₃ = nRDT₂₃ = nR(Т₃ - Т₂) или А₂₃ = nR(Т₁ - Т₂), (по условию Т₃ = Т₁).
3)	Выполнены математические преобразования, получены ответ в общем виде: А₁₂₃ = А₁₂ и правильный числовой ответ: А₁₂₃ = 7500 Дж.
	Ответ неправильный
	Максимальный балл

Задача С2 считается решенной, если набрано не менее 2 баллов.

С3Маленький заряженный шарик массой 50 г, имеющий заряд 1 мкКл, движется с высоты 0,5 м по наклонной плоскости с углом наклона 30°. В вершине прямого угла, образованного высотой и горизонталью, находится неподвижный заряд 7,4 мкКл. Какова скорость шарика у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю? Трением пренебречь.

Содержание правильного ответа	Балл
1)	Выполнен рисунок:
Записан закон сохранения энергии для двух положений заряженного шарика q₁в общем виде: Е_р1 + Е_р2 = Е_р + Е_к, где Е_р1 - потенциальная энергия заряда q₁ в поле тяготения (положение I), Е_р2 - потенциальная энергия заряда q₁ в электрическом поле заряда q₂(положение I), Е_р - потенциальная энергия зарядов в положении II, Е_к - кинетическая энергия заряда q₁ в положении II.
2)	Записан закон сохранения энергии с учетом формул расчета потенциальной и кинетической энергий: mqh + k = + k .
3)	Из прямоугольного треугольника: l = , где a = 30°. Выполнены математические преобразования, получены ответ в общем виде: v = и правильный числовой ответ: v =3,5 м/с.
	Ответ неправильный
	Максимальный балл

Задача С3 считается решенной, если набрано не менее 2 баллов.

С4 При облучении металла светом с длиной волны 245 нм наблюдается фотоэффект. Работа выхода электрона из металла равна 2,4 эВ. Рассчитайте величину напряжения, которое нужно приложить к металлу, чтобы уменьшить максимальную скорость вылетающих фотоэлектронов в 2 раза.

Содержание правильного ответа	Балл
1)	Записано уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: hn = A_вых + E_Кили = A_вых + , где v₁ – скорость движения электронов после вырывания с поверхности металла.
2)	Записана формула для расчета работы электрического поля при описании движения фотоэлектрона: A = qU_з.
3)	Решена система двух уравнений: , где v₂ – скорость движения электронов под влиянием электрического поля.
4)	Выполнены математические преобразования, получен ответ в общем виде: U_з= и правильный числовой ответ: U_з= 2 В.
	Ответ неправильный
	Максимальный балл

Задача С4 считается решенной, если набрано не менее 3 баллов.

С5 Вакуумный диод, у которого анод (положительный электрод) и катод (отрицательный электрод) — параллельные пластины, работает в режиме, когда между током и напряжением выполняется соотношение I = аU^3/2 (где а — некоторая постоянная величина). Во сколько раз увеличится сила, действующая на анод вследствие удара электронов, если напряжение на диоде увеличить в два раза? Начальную скорость вылетающих электронов считать равной нулю.

	Содержание правильного ответа	Балл
1)	Применен второй закон Ньютона: ×Dt = D или F = . Учтено, что импульс заряда определяется по формуле р = mvN, где N = и получена формула: F = .
2)	Записана теорема о кинетической энергии: DЕ_k = А или = ×U и получена формула расчета скорости: v = .
3)	Выполнены математические преобразования и получена формула для расчета силы, действующей на анод во время удара электронов: F = .
4)	Записано соотношение для двух значений напряжений и получен ответ в общем виде: = и правильный числовой ответ: = 4.
	Ответ неправильный
	Максимальный балл

Задача С5 считается решенной, если набрано не менее 3 баллов.

ИСПОЛНИТЕЛИ:
Руководитель предметной комиссии по физике (главный научный сотрудник ИОСО РАО, д.п.н.)		А.А. Фадеева
Член предметной комиссии по физике (профес сор МГУ им.М.В.Ломоносова, д.ф.-м.н.)		В.И.Николаев
Член предметной комиссии по физике (профессор МГУ им.М.В.Ломоносова, д.ф.-м.н.)		А.В.Засов

СОГЛАСОВАНО:
Ответственный за научно-методическое обеспечение разработки КИМ (зав. Центром оценки качества образования ИОСО РАО, к.п.н.)		Г.С. Ковалева

Ответственный за технологическое обеспечение разработки КИМ (зав. Центром педагогических измерений МИОО, к.ф.-м.н.)		А.О. Татур
Начальник отдела образовательных программ и стандартов естественнонаучного образования Департамента общего образования Минобразования России, к.п.н		В.А. Коровин

Тестолог (научный сотрудник ИОСО РАО)		А.И. Нурминский