Физика 2012 - Ответы
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 |
А1 |
2 |
А14 |
1 |
А2 |
1 |
А15 |
2 |
А3 |
4 |
А16 |
1 |
А4 |
1 |
А17 |
4 |
А5 |
2 |
А18 |
2 |
А6 |
2 |
А19 |
3 |
А7 |
4 |
А20 |
2 |
А8 |
4 |
А21 |
3 |
А9 |
1 |
А22 |
2 |
А10 |
3 |
А23 |
2 |
А11 |
4 |
А24 |
4 |
А12 |
2 |
А25 |
4 |
А13 |
1 |
|
|
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 |
В1 |
112 |
В2 |
213 |
В3 |
21 |
В4 |
21 |
С1
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 ε: I = ε/R. 2. В момент времени t1 к кольцу приближается магнит, и магнитный поток увеличивается. В момент t2 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 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) |
3 |
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 |
2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. 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 |
1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла |
0 |
C2
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).
2. Будем считать систему отсчета, связанную с наклонной плоскостью, инерциальной. Запишем второй закон Ньютона для каждого из покоящихся тел в проекциях на оси введенной системы координат:
C3
Согласно первому началу термодинамики количество теплоты, необходимое для плавления льда, DQ1 = lm, где l – удельная теплота плавления льда. DQ2 – подведённое джоулево тепло: DQ2 = ηPt. В соответствии с заданными условиями DQ1 = 66 кДж и DQ2 = 84 кДж, а значит, DQ1 < DQ2, и поставленная задача выполнима.
C4