Как направлен импульс шаров после столкновения

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 4 часа (240 минут). Работа состоит из 3-х частей, включающих 35 заданий.

  • Часть 1 содержит 21 задание (А1-А21). К каждому заданию даётся 4 варианта ответа, из которых правильный только 1.
  • Часть 2 содержит 4 задания (В1-В4), в которых ответ необходимо записать в виде набора цифр.
  • Часть 3 содержит 10 задач: А22-А25 с выбором одного верного ответа и С1-С6, для которых требуется дать развёрнутые решения.

При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор. Все бланки ЕГЭ заполняются яркими чёрными чернилами. Допускается использование гелевой, капиллярной или перьевой ручек.

При выполнении заданий Вы можете пользоваться черновиком. Обращаем Ваше внимание, что записи в черновике не будут учитываться при оценке работы.

Советуем выполнять задания в том порядке, в котором они даны. Для экономии времени пропускайте задание, которое не удаётся выполнить сразу, и переходите к следующему. Если после выполнения всей работы у Вас останется время, Вы сможете вернуться к пропущенным заданиям.

Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы.

Десятичные приставки

Наименова
ние-

Обозначе
ние-

Множитель-

Наименова
ние-

Обозначе
ние-

Множитель-

милли


Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером выполняемого вами задания (А1-А21) поставьте знак «Х» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А1 На графике приведена зависимость скорости прямолинейно движущегося тела от времени. Определите модуль ускорения тела.

А2 Подъёмный кран поднимает груз с постоянным ускорением. На груз со стороны троса действует сила, равная 8⋅10 3 H. Сила, действующая на трос со стороны груза,

1) равна 8 ⋅ 10 3 Н и направлена вниз
2) меньше 8 ⋅ 10 3 Н и направлена вниз
3) больше 8 ⋅ 10 3 Н и направлена вверх
4) равна 8 ⋅ 10 3 Н и направлена вверх

А3 Камень массой 200 г брошен под углом 45° к горизонту с начальной скоростью υ = 15 м/с. Модуль силы тяжести, действующей на камень в момент броска, равен

1) 0
2) 1,33 Н
3) 3,0 Н
4) 2,0 Н

А4 Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и при столкновении слипаются. Как будет направлен импульс шаров после столкновения?

А5 Для разрушения преграды часто используют массивный шар, раскачиваемый на стреле подъёмного крана (см. рисунок). Какие преобразования энергии происходят при перемещении шара из положения А в положение Б?

1) кинетическая энергия шара преобразуется в его потенциальную энергию
2) потенциальная энергия шара преобразуется в его кинетическую энергию
3) внутренняя энергия шара преобразуется в его кинетическую энергию
4) потенциальная энергия шара полностью преобразуется в его внутреннюю энергию

А6 На рисунке показан профиль бегущей волны в некоторый момент времени. Разность фаз колебаний точек 1 и 3 равна

1) 2π

А7 Под микроскопом наблюдают хаотическое движение мельчайших частиц мела в капле растительного масла. Это явление называют

1) диффузией жидкостей
2) испарением жидкостей
3) конвекцией в жидкости
4) броуновским движением

А8 На рисунке приведён график циклического процесса, осуществляемого с идеальным газом. Масса газа постоянна. Изотермическому сжатию соответствует участок

1) АВ
2) ВС
3) СD
4) DА

А9 В сосуде с подвижным поршнем находится вода и её насыщенный пар. Объём пара изотермически уменьшили в 2 раза. Концентрация молекул пара при этом

1) не изменилась
2) увеличилась в 2 раза
3) уменьшилась в 2 раза
4) увеличилась в 4 раза

А10 На графике показана зависимость давления одноатомного идеального газа от его объёма. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершил работу, равную 5 кДж. Количество теплоты, полученное газом при этом переходе, равно

1) 1 кДж
2) 4 кДж
3) 5 кДж
4) 7 кДж

А11 На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов + q и - q (q > 0). Направлению вектора напряженности суммарного электрического поля этих зарядов в точке А соответствует стрелка

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

А12 По проводнику с сопротивлением R течет ток I. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в проводнике в единицу времени, если его сопротивление увеличить в 2 раза, а силу тока уменьшить в 2 раза?

1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) не изменится
4) уменьшится в 8 раз

А13 Магнитное поле создано в точке А двумя параллельными длинными проводниками с токами I 1 и I 2 , расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Векторы В → 1 и В → 2 в точке А направлены в плоскости чертежа следующим образом:

А14 На рисунке приведены осциллограммы напряжений на двух различных элементах электрической цепи переменного тока.


Колебания этих напряжений имеют

1) одинаковые периоды, но различные амплитуды
2) различные периоды и различные амплитуды
3) различные периоды, но одинаковые амплитуды
4) одинаковые периоды и одинаковые амплитуды

А15 На рисунке представлен опыт по преломлению света. Пользуясь приведённой таблицей, определите показатель преломления вещества.

1) 1,22
2) 1,47
3) 1,88
4) 2,29

А16 Сложение в пространстве когерентных волн, при котором образуется постоянное во времени пространственное распределение амплитуд результирующих колебаний, называется

1) интерференция
2) поляризация
3) дисперсия
4) преломление

А17 Длина волны красного света почти в 2 раза больше длины волны фиолетового света. Энергия фотона красного света по отношению к энергии фотона фиолетового света

1) больше в 4 раза
2) больше в 2 раза
3) меньше в 4 раза
4) меньше в 2 раза

А18 Ядро мышьяка состоит из

1) 33 нейтронов и 34 протонов
2) 33 протонов и 34 нейтронов
3) 33 протонов и 67 нейтронов
4) 67 протонов и 34 электронов

А19 В образце имеется 2 ⋅ 10 10 ядер радиоактивного изотопа цезия , имеющего период полураспада 26 лет. Через сколько лет останутся нераспавшимися 0,25 ⋅ 10 10 ядер данного изотопа?

1) 26 лет
2) 52 года
3) 78 лет
4) 104 года

А20 Идеальный газ в количестве ν молей при температуре Т и давлении р занимает объём V. Какую константу можно определить по этим данным?

1) число Авогадро N A
2) газовую постоянную R
3) постоянную Планка h
4) постоянную Больцмана k

А21 На графике представлены результаты измерения напряжения на концах участка AB цепи постоянного тока, состоящей из двух последовательно соединённых резисторов, при различных значениях сопротивления резистора R 2 и неизменной силе тока I (см. рисунок).

С учётом погрешностей измерений (ΔR = ±1 Ом, ΔU = ± 0,2 В) найдите ожидаемое напряжение на концах участка цепи АВ при R 2 = 50 Ом.


1) 3,5 В
2) 4 В
3) 4,5 В
4) 5,5 В

Часть 2

Ответом к заданиям этой части (В1-В4) является последовательность цифр. Впишите ответы сначала в текст работы, а затем перенесите их в бланк ответов № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки, без пробелов и каких-либо дополнительных символов. Каждую цифру пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами.

В1 В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия одного моля разреженного гелия увеличивается. Как изменяется при этом температура гелия, его давление и объём?

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

B2 Монохроматический свет с энергией фотонов E ф падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается, равно U зап . Как изменится длина волны λ падающего света, модуль запирающего напряжения U зап и длина волны λ кр , соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов E ф увеличится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В3
Шарик брошен вертикально вверх с начальной скоростью υ → (см. рисунок). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (t 0 - время полёта). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А Б

В4
На неподвижном проводящем уединенном кубике находится заряд Q. Точка O - центр кубика, точки B и C - центры его граней, AB = OB, CD = OC , Модуль напряженности электростатического поля заряда Q в точке A равен EA. Чему равен модуль напряженности электростатического поля заряда Q в точке D и точке M ?

Установите соответствие между физическими величинами и их значениями.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А Б


Часть 3

Задания третьей части представляют собой задачи. Рекомендуется провести их предварительное решение на черновике. При выполнении заданий (А22-А25) в бланке ответов № 1 под номером выполняемого вами задания поставьте знак «Х» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А22 Небольшой камень бросили с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту. На какую максимальную высоту поднялся камень, если ровно через 1 с после броска его скорость была направлена горизонтально?

1) 10 м
2) 5 м
3) 5√3 м
4) 10√2 м

А23 Подвешенный на нити грузик совершает гармонические колебания. В таблице представлены координаты грузика через одинаковые промежутки времени. Какова примерно максимальная скорость грузика?

х (см)

1) 1,24 м/с
2) 0,31 м/с
3) 0,62 м/с
4) 0,4 м/с

А24 У теплового двигателя, работающего по циклу Карно, температура нагревателя - 500 К, а температура холодильника - 300 К. Рабочее тело за один цикл получает от нагревателя 40 кДж теплоты. Какую работу совершает при этом рабочее тело двигателя?

1) 1,6 кДж
2) 35,2 кДж
3) 3,5 кДж
4) 16 кДж

А25 Две частицы, имеющие отношение масс , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение зарядов частиц , если их скорости одинаковы, а отношение радиусов траекторий:

1) 16
2) 2
3) 8
4) 4

Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1.

Полное решение задач С1-С6 необходимо записать в бланке ответов № 2. При оформлении решения в бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1, С2 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте чётко и разборчиво.

С1


Почему в моменты времени t1 и t2 ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

Полное правильное решение каждой из задач С2-С6 должно включать законы и формулы, и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчёты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

С2 Грузы массами M = 1 кг и m связаны лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (см. рисунок). Груз массой M находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту α = 30°, коэффициент трения μ

C3 Необходимо расплавить лёд массой 0,2 кг, имеющий температуру 0 °С. Выполнима ли эта задача, если потребляемая мощность нагревательного элемента - 400 Вт, тепловые потери составляют 30%, а время работы нагревателя не должно превышать 5 минут?

B V

С6 Свободный пион (π V, γ

Система оценивания экзаменационной работы по физике

Задания с выбором ответа

За правильный ответ на каждое задание с выбором ответа ставится по 1 баллу. Если указаны два и более ответов (в том числе правильный), неверный ответ или ответ отсутствует - 0 баллов.

№ задания

Ответ

№ задания

Ответ

Задания с кратким ответом

Задание с кратким ответом считается выполненным верно, если в заданиях В1-В4 правильно указана последовательность цифр. За полный правильный ответ на каждое задание ставится по 2 балла; если допущена одна ошибка - 1 балл; за неверный ответ (более одной ошибки) или его отсутствие - 0 баллов.

№ задания

Ответ

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ С РАЗВЁРНУТЫМ ОТВЕТОМ

Решения заданий С1-С6 части 3 (с развёрнутым ответом) оцениваются экспертной комиссией. На основе критериев, представленных в приведённых ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности данного учащимся ответа выставляется от 0 до 3 баллов.

C1 Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображённого на рис. 1. Пролетая сквозь закреплённое проволочное кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рис. 2.


Почему в моменты времени t1 и t2 ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

Возможное решение

1. Индукционный ток в кольце вызван ЭДС индукции, возникающей при пересечении проводником линий магнитного поля. По закону индукции Фарадея ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока Ф , т.е. количеству линий, пересекаемых кольцом в секунду. Она тем выше, чем больше скорость движения магнита.

Сила тока I , в соответствии с законом Ома для замкнутой цепи, пропорциональна ЭДС индукции

2. В момент времени t 1 к кольцу приближается магнит, и магнитный поток увеличивается. В момент t 2 магнит удаляется, и магнитный поток уменьшается. Следовательно, ток имеет различные направления.

Примечание для экспертов.

В начальный момент магнит находится далеко от кольца, поэтому линии поля В → практически не пересекают проводник. По мере приближения к кольцу поле растёт, и его линии начинают пересекать проводник, вызывая ЭДС индукции. Скорость магнита также растёт с течением времени, поэтому ЭДС быстро возрастает по мере приближения северного полюса магнита к плоскости кольца, поскольку густота линий увеличивается, т.е. растёт магнитный поток Ф, что приводит к росту модуля ЭДС и модуля силы тока. Когда полюс магнита, пройдя через плоскость кольца, начинает удаляться от проводника, то количество пересекаемых линий уменьшается. Поэтому, несмотря на возрастание скорости, модуль ЭДС падает. В тот момент, когда через плоскость кольца проходит середина магнита, линии поля перпендикулярны плоскости. Проводник в этот момент «скользит» по линиям поля, не пересекая их. Поток вектора магнитной индукции в этот момент достигает максимального значения. При этом сила тока обращается в нуль.

При дальнейшем движении магнита поток начинает уменьшаться, а линии оказываются вновь направлены под углом к плоскости кольца и пересекаются им при движении. Это приводит к возникновению ЭДС, направление которой изменяется на противоположное, поскольку количество линий, оказавшихся внутри контура, уменьшается, а значит, поток поля теперь не увеличивается, а уменьшается. Соответственно, возникает индукционный ток, направленный в противоположную сторону, увеличивающийся по мере приближения южного полюса к плоскости кольца. Поскольку скорость магнита теперь гораздо больше, чем при прохождении северного полюса, ЭДС значительно больше, а значит, и модуль силы тока оказывается больше, чем в начале движения. Пройдя максимум, поле магнита начинает уменьшаться по мере удаления южного полюса от плоскости кольца, что приводит к уменьшению силы тока до нуля тогда, когда магнит оказывается на большом расстоянии от кольца.

Критерии оценки выполнения задания

Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае п. 2) и исчерпывающие верные рассуждения с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае свободное падение магнита, явление электромагнитной индукции и его описание на основе закона индукции Фарадея, а также закон Ома для полной цепи)

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, и дано правильное объяснение, но содержится один из следующих недостатков.

В представленных записях содержатся лишь общие рассуждения без привязки к конкретной ситуации задачи.
ИЛИ
Рассуждения, приводящие к ответу, представлены не в полном объеме, или в них содержатся логический недочет


Указаны не все необходимые явления и физические законы, даже если дан правильный ответ на вопрос задания.
ИЛИ
Указаны все необходимые явления и физические законы, но в некоторых из них допущена ошибка, даже если дан правильный ответ на вопрос задания.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к верному ответу, содержат ошибки

С2 Грузы массами M = 1 кг и m связаны лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (см. рисунок). Груз массой M находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту α = 30°, коэффициент трения μ = 0,3). Чему равно максимальное значение массы m, при котором система грузов ещё не выходит из первоначального состояния покоя? Решение поясните схематичным рисунком с указанием используемых сил.

Возможное решение


1. Если масса m достаточно велика, но грузы ещё покоятся, то сила трения покоя, действующая на груз массой M, направлена вниз вдоль наклонной плоскости (см. рисунок).

Учтём, что:

T 1 = T 2 = T (нить лёгкая, между блоком и нитью трения нет),
F тр ≤ μN (сила трения покоя).

T = mg ,
F тр = mg − Mgsinα ,
N = Mgcosα ,

и мы приходим к неравенству mg − Mgsinα ≤ μMgcosα с решением m ≤ M(sinα + μcosα ).

Таким образом, m max = M(sinα + μcosα) ≈ 0,76 кг.

Ответ : m max ≈ 0,76 кг.

Баллы

применение которых необходимо в данном случае - II закон Ньютона для двух тел, формула расчёта силы трения );
II) описаны все вводимые в решении буквенные обозначения физических величин ( );
III) представлен схематический рисунок с указанием сил, поясняющий решение;
IV) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение "по частям" с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

3


Записи, соответствующие одному или нескольким пунктам: II, III, IV - представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ

ИЛИ

ИЛИ
При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
ИЛИ

ИЛИ

1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

0

C3 Необходимо расплавить лёд массой 0,2 кг, имеющий температуру 0 ºС. Выполнима ли эта задача, если потребляемая мощность нагревательного элемента - 400 Вт, тепловые потери составляют 30%, а время работы нагревателя не должно превышать 5 минут?

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае I начало термодинамики, закон Джоуля - Ленца );
);

3

Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков.
ИЛИ
При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т.п.).
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и(или) преобразования/вычисления не доведены до конца
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка.

2


ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи

1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

0

В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диодов в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, потребляемая мощность равна 7,2 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 14,4 Вт. Укажите условия протекания тока через диоды и резисторы в обоих случаях и определите сопротивление резисторов в этой цепи.

Образец возможного решения

1. При подключении положительного полюса батареи к точке А потенциал точки А выше потенциала точки В (φ A >φ B), поэтому ток через резистор R 1 не течёт, а течёт через резистор R 2 . Эквивалентная схема цепи имеет вид, изображённый на рис. 1.
Потребляемая мощность

2. При изменении полярности подключения батареи φ A <φ B , ток через резистор R 2 не течёт, но течёт через резистор R 1 . Эквивалентная схема цепи в этом случае изображена на рис. 2. При этом потребляемая мощность
3. Из этих уравнений:

4. Подставляя значения физических величин, указанные в условии, получаем: R =10 Ом, R 2 = 20 Ом.

Ответ : R 1 =10 Ом, R 2 = 20 Ом.

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае порядок протекания тока через диоды, формула расчета мощности );
II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических величин;

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3

Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков.
Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III - представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т.п.).
ИЛИ

ИЛИ

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи

1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.

0

Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция B → которого направлена вертикально вниз (см. рисунок - вид сверху). На рельсах перпендикулярно им лежат два одинаковых проводника, способных скользить по рельсам без нарушения электрического контакта. Левый проводник движется вправо со скоростью V → , а правый покоится. С какой скоростью υ → надо перемещать правый проводник, чтобы в три раза уменьшить силу Ампера, действующую на левый проводник? (Сопротивлением рельсов пренебречь.)

Образец возможного решения

Когда правый проводник покоится, на левый действует сила Ампера F = IBl , где - индукционный ток, R - сопротивление цепи, l - расстояние между рельсами. Поскольку силу Ампера надо уменьшить в 3 раза, ЭДС индукции в контуре надо в 3 раза уменьшить.

Значит, скорость изменения площади, ограниченной контуром, также должна быть в 3 раза меньше. Отсюда следует, что правый проводник должен, как и левый, двигаться вправо, причём его скорость должна быть равна:

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае формула расчёта силы Ампера, закон Фарадея, закон Ома );
II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ и обозначений, используемых в условии задачи );
III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение "по частям" с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3


Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III - представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т.п.).
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и(или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи

1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла 0

С6 Свободный пион (π 0 -мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью V, которая значительно меньше скорости света. В результате его распада образовались два γ -кванта, причём один из них распространяется в направлении движения пиона, а другой - в противоположном направлении. Энергия одного кванта на 10% больше, чем другого. Чему равна скорость пиона до распада?

Образец возможного решения (рисунок не обязателен)

Пион, движущийся со скоростью V , имеет импульс p = mV и энергию , где m - масса пиона.

Энергия γ -кванта E γ и его импульс р γ связаны соотношением:
При распаде пиона на два кванта энергия системы и её импульс сохраняются:


Разделив второе уравнение на первое, получим:

По условию задачи E 1 =1,1⋅ E 2 , так что

Ответ : V ≈1,43⋅10 7 м/с.

Критерии оценивания выполнения задания Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае выражения для энергии и импульса релятивистской частицы, закон сохранения энергии и импульса системы );
II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения
физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ и обозначений, используемых в условии задачи );
III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение "по частям" с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3

Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков.
Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III - представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т.п.).
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и(или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Страница 1 из 4

A1 На графике приведена зависимость скорости прямолинейно движущегося тела от времени. Определите модуль ускорения тела.

1) 5 м/с 2
2) 10 м/с 2
3) 15 м/с 2
4) 12,5 м/с 2

A2 Подъёмный кран поднимает груз с постоянным ускорением. На груз со стороны троса действует сила, равная 8*10 3 H. Сила, действующая на трос со стороны груза,

1) равна 8 * 10 3 Н и направлена вниз
2) меньше 8 * 10 3 Н и направлена вниз
3) больше 8 * 10 3 Н и направлена вверх
4) равна 8 * 10 3 Н и направлена вверх

A3 Камень массой 200 г брошен под углом 45° к горизонту с начальной скоростью v = 15 м/с. Модуль силы тяжести, действующей на камень в момент броска, равен

1) 0
2) 1,33 Н
3) 3,0 Н
4) 2,0 Н

A4 Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и при столкновении слипаются. Как будет направлен импульс шаров после столкновения?


A5 Для разрушения преграды часто используют массивный шар, раскачиваемый на стреле подъёмного крана (см. рисунок). Какие преобразования энергии происходят при перемещении шара из положения А в положение Б?


1) кинетическая энергия шара преобразуется в его потенциальную энергию
2) потенциальная энергия шара преобразуется в его кинетическую энергию
3) внутренняя энергия шара преобразуется в его кинетическую энергию
4) потенциальная энергия шара полностью преобразуется в его внутреннюю энергию

A6 На рисунке показан профиль бегущей волны в некоторый момент времени. Разность фаз колебаний точек 1 и 3 равна


1) 2π
2) π
3) π/4
4) π/2

A7 Под микроскопом наблюдают хаотическое движение мельчайших частиц мела в капле растительного масла. Это явление называют

1) диффузией жидкостей
2) испарением жидкостей
3) конвекцией в жидкости
4) броуновским движением

A8 На рисунке приведён график циклического процесса, осуществляемого с идеальным газом. Масса газа постоянна. Изотермическому сжатию соответствует участок


1) АВ
2) ВС
3) СD
4) DА

A9 В сосуде с подвижным поршнем находится вода и её насыщенный пар. Объём пара изотермически уменьшили в 2 раза. Концентрация молекул пара при этом

1) не изменилась
2) увеличилась в 2 раза
3) уменьшилась в 2 раза
4) увеличилась в 4 раза

A10 На графике показана зависимость давления одноатомного идеального газа от его объёма. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершил работу, равную 5 кДж. Количество теплоты, полученное газом при этом переходе, равно


1) 1 кДж
2) 4 кДж
3) 5 кДж
4) 7 кДж

A11 На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов + q и – q (q > 0). Направлению вектора напряженности суммарного электрического поля этих зарядов в точке А соответствует стрелка


1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

A12 По проводнику с сопротивлением R течет ток I. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в проводнике в единицу времени, если его сопротивление увеличить в 2 раза, а силу тока уменьшить в 2 раза?

1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) не изменится
4) уменьшится в 8 раз

A13 Магнитное поле создано в точке А двумя параллельными длинными проводниками с токами I1 и I2, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Векторы и в точке А направ-лены в плоскости чертежа следующим образом:


1) – вверх, – вниз
2) – вверх, – вверх
3) – вниз, – вверх
4) – вниз, – вниз

A14 На рисунке приведены осциллограммы напряжений на двух различных элементах электрической цепи переменного тока.



Колебания этих напряжений имеют

1) одинаковые периоды, но различные амплитуды
2) различные периоды и различные амплитуды
3) различные периоды, но одинаковые амплитуды
4) одинаковые периоды и одинаковые амплитуды

A15 На рисунке представлен опыт по преломлению света. Пользуясь приведённой таблицей, определите показатель преломления вещества.

угол a

20°

40°

50°

70°

sin a

1) 1,22
2) 1,47
3) 1,88
4) 2,29

A16 Сложение в пространстве когерентных волн, при котором образуется постоянное во времени пространственное распределение амплитуд результирующих колебаний, называется

1) интерференция
2) поляризация
3) дисперсия
4) преломление

A17 Длина волны красного света почти в 2 раза больше длины волны фиолетового света. Энергия фотона красного света по отношению к энергии фотона фиолетового света

1) больше в 4 раза
2) больше в 2 раза
3) меньше в 4 раза
4) меньше в 2 раза

A18 Ядро мышьяка 67 33 As состоит из

1) 33 нейтронов и 34 протонов
2) 33 протонов и 34 нейтронов
3) 33 протонов и 67 нейтронов
4) 67 протонов и 34 электронов

A19 В образце имеется 2 * 10 10 ядер радиоактивного изотопа цезия 137 55 Cs, имеющего период полураспада 26 лет. Через сколько лет останутся нераспавшимися 0,25 * 10 10 ядер данного изотопа?

1) 26 лет
2) 52 года
3) 78 лет
4) 104 года

A20 Идеальный газ в количестве ν молей при температуре Т и давлении р занимает объём V. Какую константу можно определить по этим данным?

1) число Авогадро N A
2) газовую постоянную R
3) постоянную Планка h
4) постоянную Больцмана k

A21


С учётом погрешностей измерений (ΔR = ±1 Ом, ΔU = ± 0,2 В) найдите ожидаемое напряжение на концах участка цепи АВ при R2 = 50 Ом.



1) 3,5 В
2) 4 В
3) 4,5 В
4) 5,5 В

A21 На графике представлены результаты измерения напряжения на концах участка AB цепи постоянного тока, состоящей из двух последовательно соединённых резисторов, при различных значениях сопротивления резистора R2 и неизменной силе тока I (см. рисунок).

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером выполняемого вами задания (А1-А21) поставьте знак «×» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А1 На графике приведена зависимость скорости прямолинейно движущегося тела от времени. Определите модуль ускорения тела.
1) 5 м/с 2
2) 10 м/с 2
3) 15 м/с 2
4) 12,5 м/с 2

А2 Подъёмный кран поднимает груз с постоянным ускорением. На груз со стороны троса действует сила, равная 8⋅10 3 H. Сила, действующая на трос со стороны груза,
1) равна 8 ⋅ 10 3 H и направлена вниз
2) меньше 8 ⋅ 10 3 H и направлена вниз
3) больше 8 ⋅ 10 3 H и направлена вверх
4) равна 8 ⋅ 10 3 H и направлена вверх

А3 Камень массой 200 г брошен под углом 45° к горизонту с начальной
скоростью υ = 15 м/с. Модуль силы тяжести, действующей на камень в
момент броска, равен
1) 0
2) 1,33 Н
3) 3,0 Н
4) 2,0 Н

А4 Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и при столкновении слипаются. Как будет направлен импульс шаров после столкновения?

А5 Для разрушения преграды часто используют массивный шар, раскачиваемый на стреле подъёмного крана (см. рисунок). Какие преобразования энергии происходят при перемещении шара из положения А в положение Б?
1) кинетическая энергия шара преобразуется в его потенциальную энергию
2) потенциальная энергия шара преобразуется в его кинетическую энергию
3) внутренняя энергия шара преобразуется в его кинетическую энергию
4) потенциальная энергия шара полностью преобразуется в его внутреннюю энергию

А6 На рисунке показан профиль бегущей волны в некоторый момент времени. Разность фаз колебаний точек 1 и 3 равна

А7 Под микроскопом наблюдают хаотическое движение мельчайших частиц мела в капле растительного масла. Это явление называют
1) диффузией жидкостей
2) испарением жидкостей
3) конвекцией в жидкости
4) броуновским движением

А8 На рисунке приведён график циклического процесса, осуществляемого с идеальным газом. Масса газа постоянна. Изотермическому сжатию соответствует участок
1) АВ
2) ВС
3) СD
4) DА

А9 В сосуде с подвижным поршнем находится вода и её насыщенный пар. Объём пара изотермически уменьшили в 2 раза. Концентрация молекул пара при этом
1) не изменилась
2) увеличилась в 2 раза
3) уменьшилась в 2 раза
4) увеличилась в 4 раза

А10 На графике показана зависимость давления одноатомного идеального газа от его объёма. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершил работу, равную 5 кДж. Количество теплоты, полученное газом при этом переходе, равно
1) 1 кДж
2) 4 кДж
3) 5 кДж
4) 7 кДж

А11 На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов + q и - q (q > 0). Направлению вектора напряженности суммарного электрического поля этих зарядов в точке А соответствует стрелка
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

А12 По проводнику с сопротивлением R течет ток I. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в проводнике в единицу времени, если его сопротивление увеличить в 2 раза, а силу тока уменьшить в 2 раза?
1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) не изменится
4) уменьшится в 8 раз

А13 создано в точке А двумя параллельными длинными проводниками с токами I1 и I2, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Векторы и точке А направлены в плоскости чертежа следующим образом:
1) - вверх, - вниз
2) - вверх, - вверх
3) - вниз, - вверх
4) - вниз, - вниз

А14 На рисунке приведены осциллограммы напряжений на двух различных элементах электрической цепи переменного тока.
Колебания этих напряжений имеют
1) одинаковые периоды, но различные амплитуды
2) различные периоды и различные амплитуды
3) различные периоды, но одинаковые амплитуды
4) одинаковые периоды и одинаковые амплитуды

А15 На рисунке представлен опыт по преломлению света. Пользуясь приведённой таблицей, определите показатель преломления вещества.

1) 1,22
2) 1,47
3) 1,88
4) 2,29

А16 Сложение в пространстве когерентных волн, при котором образуется постоянное во времени пространственное распределение амплитуд результирующих колебаний, называется
1) интерференция
2) поляризация
3) дисперсия
4) преломление

А17 Длина волны красного света почти в 2 раза больше длины волны
фиолетового света. Энергия фотона красного света по отношению к энергии
фотона фиолетового света
1) больше в 4 раза
2) больше в 2 раза
3) меньше в 4 раза
4) меньше в 2 раза

А18 Ядро мышьяка 67 33 As состоит из
1) 33 нейтронов и 34 протонов
2) 33 протонов и 34 нейтронов
3) 33 протонов и 67 нейтронов
4) 67 протонов и 34 электронов

А19 В образце имеется 2 ⋅ 10 10 ядер радиоактивного изотопа цезия 137 55 Cs, имеющего период полураспада 26 лет. Через сколько лет останутся нераспавшимися 0,25 ⋅ 10 10 ядер данного изотопа?
1) 26 лет
2) 52 года
3) 78 лет
4) 104 года

А20 Идеальный газ в количестве ν молей при температуре Т и давлении р занимает объём V. Какую константу можно определить по этим данным?
1) число Авогадро N A
2) газовую постоянную R
3) постоянную Планка h
4) постоянную Больцмана k

А21 На графике представлены результаты измерения напряжения на концах участка AB цепи постоянного тока, состоящей из двух последовательно соединённых резисторов, при различных значениях сопротивления резистора R 2 и неизменной силе тока I (см. рисунок).
С учётом погрешностей измерений (ΔR = ±1 Ом, ΔU = ± 0,2 В) найдите ожидаемое напряжение на концах участка цепи АВ при R 2 = 50 Ом.

1) 3,5 В
2) 4 В
3) 4,5 В
4) 5,5 В

Система оценивания экзаменационной работы

Часть 1

За правильный ответ на каждое задание части 1 ставится 1 балл.
Если указаны два и более ответов (в том числе правильный), неверный ответ или ответ отсутствует - 0 баллов.