≡ физика
сайты - меню - вход - новости




Школа экспертов
Вернуться на основную страницу «Школы экспертов»

Ниже представлены ученические решения экзаменационных заданий. Оцените каждое из них в соответствии с критериями проверки заданий ЕГЭ. После нажатия кнопки «Проверить» вы узнаете правильный балл за каждое из решений. В конце будут подведены итоги.

Задание 3072
Задание 4149
Задание 4790
Задание 8556


Задание № 3072

Воздушный шар, оболочка которого имеет массу и объём наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха Какую минимальную температуру t должен иметь воздух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.


Решение

Условие подъема шара: где М — масса оболочки, m — масса воздуха внутри оболочки, отсюда

 

 

где  — плотность окружающего воздуха, — плотность воздуха внутри оболочки, V — объём шара.

Для воздуха внутри шара находим:

 

или

 

где p — атмосферное давление, Т — температура воздуха внутри шара. Соответственно, имеем плотность воздуха снаружи:

 

 

где  — температура окружающего воздуха.

 

 

Ответ:



Кри­те­рии оценки вы­пол­не­ния задания Баллы
При­ве­де­но полное пра­виль­ное решение, вклю­ча­ю­щее следующие элементы:
1) верно за­пи­са­ны формулы, вы­ра­жа­ю­щие физические законы, при­ме­не­ние которых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи вы­бран­ным способом (в дан­ном решении — вы­ра­же­ние для силы Архимеда, связь массы и плотности, урав­не­ние Менделеева–Клапейрона);
2) про­ве­де­ны необходимые ма­те­ма­ти­че­ские преобразования и расчеты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му числовому ответу, и пред­став­лен ответ (с ука­за­ни­ем единиц измерения); при этом до­пус­ка­ет­ся решение «по частям» (с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями).
3
Пред­став­лен­ное решение со­дер­жит п. 1 пол­но­го решения, но имеет один из сле­ду­ю­щих недостатков:
– в не­об­хо­ди­мых математических пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вычислени- ях до­пу­ще­на ошибка,
   ИЛИ
– не­об­хо­ди­мые математические пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния логически верны, не со­дер­жат ошибок, но не закончены,
   ИЛИ
– не пред­став­ле­ны преобразования, при­во­дя­щие к ответу, но за­пи­сан правильный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде,
   ИЛИ
– ре­ше­ние содержит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых математических пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го ответа.
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 в 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


Пример 5.

 

Оцените это решение в баллах:



Задание № 4149

Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной части цилиндра находится гелий, а в другой — аргон. В начальный момент температура гелия равна 300 К, а аргона — 900 К, объёмы, занимаемые газами, одинаковы, а поршень находится в равновесии.

Во сколько раз изменится объём, занимаемый гелием, после установления теплового равновесия, если поршень перемещается без трения? Теплоёмкостью цилиндра и поршня пренебречь.


Решение

Гелий и аргон можно описывать моделью идеального одноатомного газа, для которого применимо уравнение Клапейрона — Менделеева

Поршень в цилиндре вначале находится в состоянии механического равновесия, значит, давления газов в начальный момент совпадают. То же самое можно сказать и про конечный момент времени. В начальный момент объёмы газов одинаковы и равны и уравнение Клапейрона — Менделеева приводит к связи между начальными температурами гелия и аргона и и числом молей этих газов и :

После установления теплового равновесия температура газов равна а объёмы гелия и аргона изменились и стали равны и соответственно. Уравнения Клапейрона — Менделеева в этот момент приводят к соотношению Поскольку суммарный объём цилиндра остался неизменным: получаем, что Учитывая, что получим



Критерии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния заданияБаллы
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 – урав­не­ние Клапейрона–Менделеева, усло­вие рав­но­ве­сия поршня);

II) опи­са­ны все вво­ди­мые в ре­ше­нии 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 расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (допускается ре­ше­ние «по частям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ

3
Правильно за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния теории, фи­зи­че­ские законы, за­ко­но­мер­но­сти и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые преобразования. Но име­ют­ся сле­ду­ю­щие недостатки.

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, 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 в 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 балла0
Максимальный балл3


Пример 1.

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

Оцените это решение в баллах:

Пример 6.

Оцените это решение в баллах:



Задание № 4790

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре К и давлении Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа Па. Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу Дж?


Решение

Согласно первому началу термодинамики, переданное газу тепло идёт на изменение его внутренней энергии и на работу против внешних сил: Для идеального одноатомного газа изменение внутренней энергии определяется только изменением его температуры:

Согласно условию, процесс идёт таким образом, что давление изменяется обратно пропорционально квадрату объема, то есть можно записать где — некоторая постоянная (константа выбрана таким образом для удобства дальнейшего изложения). Обращая данное равенство получаем, что

Идеальный газ подчиняется уравнению Клапейрона — Менделеева:

 

 

Записав последнее выражение для начального и конечного состояний, после чего поделив одно на другое, получаем выражение для конечной температуры

 

 

Таким образом, количество теплоты, которое газ отдал при расширении, равно

 

 

 

Ответ:



Критерии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния заданияБаллы
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 — первое начало термодинамики, формула для внутренней энергии идеального одноатомного газа и уравнение Клапейрона — Менделеева):

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 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 объёме или отсутствуют.

ИЛИ

При ПОЛ­НОМ пра­виль­ном ре­ше­нии лиш­ние записи, не вхо­дя­щие в 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.

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
Максимальный балл3


Пример 1.

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

Оцените это решение в баллах:



Задание № 8556

Сосуд объёмом 10 л содержит смесь водорода и гелия общей массой 2 г при температуре 27 °С и давлении 200 кПа. Каково отношение массы водорода к массе гелия в смеси?


Решение

1. Запишем уравнение Клапейрона — Менделеева для водорода и гелия в смеси:

 

 

 

2. Согласно закону Дальтона давление смеси:

Кроме того, масса смеси

 

3. Решая систему уравнений, получаем:

 

 

 

Ответ: 1,5.



Критерии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния заданияБаллы
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: урав­не­ние Клапейрона—Менделеева; усло­вие рав­но­ве­сия тела, дви­жу­ще­го­ся поступательно);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний констант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обозначений, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии задачи);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния 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 все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния теории, фи­зи­че­ские законы, закономерности, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые преобразования. Но име­ют­ся сле­ду­ю­щие недостатки.

Записи, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или отсутствуют.

ИЛИ

В ре­ше­нии лиш­ние записи, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (возможно, неверные), не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не зачёркнуты; не за­клю­че­ны в скобки, рамку и т.п.).

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошибки, и(или) преобразования/вычисления не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

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 в 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 балла0
Максимальный балл3


Пример 6.

Оцените это решение в баллах:

Пример 7.

Оцените это решение в баллах:

Пример 8.

Оцените это решение в баллах:

Пример 9.

Оцените это решение в баллах:



Наверх
Вернуться на основную страницу «Школы экспертов»