Задание C5 по физике

www.ctege.info

Задания С5 по физике

1. В одном из вариантов опыта, поставленного А.К. Тимирязевым для демонстрации закона сохранения и превращения энергии, груз массой m = 1 кг, подвешенный на шнурке, перекинутом через блок, опускался с постоянной скоростью v = 1 м/с, вращая динамо-машину, на вал которой был намотан другой конец шнурка. Динамо-машина питала электрическую лампочку, рассчитанную на напряжение U = 6 В и ток I = 0,5 А, причем лампочка горела с нормальным накалом. Каков был КПД η превращения механической энергии в электрическую, выделяющуюся в лампочке в виде света и теплоты?

Критерии оценки 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 КПД установки, электрической и механической мощностей);

II) указаны цели использования в решении каждого из записанных положений и законов;

III) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических 3

величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ и обозначений, используемых в условии задачи);

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.

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 – 2 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.).

www.ctege.info

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 V, или в нем допущена ошибка.

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

Врешении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но 1 присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

ВОДНОЙ 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.

	Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным		0
	критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
	Ответ: КПД установки равен 30%/

www.ctege.info

2. Хорошо проводящая рамка площадью S = 20 см2 вращается в однородном магнитном поле с индукциейВ = 1, 5 Тл, перпендикулярной оси вращения рамки, с частотой ν = 50 Гц . Скользящие контакты от рамки присоединены к цепи, состоящей из резистора сопротивлением R1 = 5 Ом, к которому последовательно присоединены два параллельно соединенных резистора сопротивлениями R2 = 10 Ом и R3 = 15 Ом (см. рис.). Найти максимальную силу тока, текущего через резисторR3 в процессе вращения рамки. Индуктивностью цепи можно пренебречь.

Критерии оценки 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 – закон электромагнитной индукции Фарадея, законы Ома для полной цепи и для участка цепи, формула для расчета сопротивления последовательно и параллельно соединенных резисторов);

II) указаны цели использования в решении каждого из записанных положений и законов;

III) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических 3

величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ и обозначений, используемых в условии задачи);

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.

Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой 2 величины. Но имеется один из следующих недостатков. Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III – представлены не в

www.ctege.info

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 V, или в нем допущена ошибка.

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

Врешении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но 1 присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

ВОДНОЙ 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.

	Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным		0
	критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
	Ответ: 34 мА

www.ctege.info

3. Цепь, схема которой изображена на рисунке, состоит из источника постоянного напряжения с нулевым внутренним сопротивлением R3, идеального амперметра, резистора с постоянным сопротивлением и двух реостатов, сопротивления R1 и R2 которых можно изменять. Сопротивления реостатов меняют так, что сумма R1 = R все время остается неизменной(R1 + R2 = const).При этом сила тока I, текущего через идеальный амперметр А, изменяется. При каком отношении R2/ R1 сила тока I будет минимальной?

Критерии оценки 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 – закон электромагнитной индукции Фарадея, законы Ома для полной цепи и для участка цепи, формула для расчета сопротивления последовательно и параллельно соединенных резисторов);

II) указаны цели использования в решении каждого из записанных положений и законов;

III) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических 3

величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ и обозначений, используемых в условии задачи);

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.

Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и 2 представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

www.ctege.info

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 V, или в нем допущена ошибка.

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

Врешении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но 1 присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

ВОДНОЙ 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.

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

www.ctege.info

4. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 50 мкГн и сопротивлением R = 1 Ом и конденсатора ёмкостью С = 0,1 мкФ. В контуре

поддерживаются незатухающие колебания, при которых амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе равна Uо= 10 В. Какую среднюю

мощность при этом потребляет контур от внешнего источника?

Критерии оценки выполнения задания

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы: записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае - закон сохранения энергии при незатухающих колебаниях в контуре, выражения для энергии, запасённой в конденсаторе и в катушке индуктивности, а также выражение для средней мощности, выделяющейся на сопротивлении резистора)-, описаны все вводимые в решении буквенные обозначения физических 3

величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи)-, проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение "по частям" с промежуточными вычислениями); представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

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 объёме или отсутствуют.

ИЛИ При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в

решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, 2 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 оши

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. 1

www.ctege.info

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

Врешении 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

ВОДНОЙ 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

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

www.ctege.info

5. Один радиолюбитель постоянно слушал свою любимую радиостанцию, вещающую на длине волны λ= 3,29 м в диапазоне ИМ. Однажды

передатчик этой радиостанции испортился, и она перешла на резервный передатчик, работающий в диапазоне УКВ на частоте МГц. Радиолюбитель решил перестроить входной контур своего радиоприёмника на эту частоту, для чего он в два раза увеличил индуктивность катушки контура, вставив в неё ферромагнитный сердечник большего размера. Настройка на нужную частоту у него при этом сразу не получилась, и пришлось вдобавок немного уменьшить ёмкость конденсатора в контуре. На сколько процентов была уменьшена ёмкость этого конденсатора для точной настройки приемника на новую частоту?

Критерии оценки выполнения задания

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы: записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае - закон Ампера и условия равновесия твёрдого тела):

описаны все вводимые в решении буквенные обозначения физических

величин {за исключением, возможно, обозначений констант, указанных

3

в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи):

проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

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 объёме или отсутствуют.

ИЛИ ’ При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в 2

решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, 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.

www.ctege.info

ИЛИ

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка.

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без какихлибо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

Врешении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но 1 присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

ВОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

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

Ответ: ёмкость конденсатора была уменьшена на 23,7%

.