Демоверсия ЕГЭ 2027 по физике от ФИПИ — задания, ответы и критерии

Официальная система оценивания ФИПИ. Сначала решите задания самостоятельно.

Система оценивания экзаменационной работы по физике Задания 1–20

Правильное выполнение каждого из заданий 1–4, 7, 8, 11–13, 16, 19 и 20 оценивается 1 баллом. Задание считается выполненным верно, если ответ записан в той форме, которая указана в инструкции по выполнению задания, и полностью совпадает с эталоном ответа. В ответе на задание 20 порядок записи символов значения не имеет. Правильное выполнение каждого из заданий 6, 10, 15 и 17 оценивается 2 баллами. Задание считается выполненным верно, если ответ записан в той форме, которая указана в инструкции по выполнению задания, и полностью совпадает с эталоном ответа: каждый символ в ответе стоит на своём месте, лишние символы в ответе отсутствуют. Выставляется 1 балл, если на любой одной позиции ответа записан не тот символ, который представлен в эталоне ответа. Во всех других случаях выставляется 0 баллов. Если количество символов в ответе больше требуемого, выставляется 0 баллов вне зависимости от того, были ли указаны все необходимые символы. Правильное выполнение каждого из заданий 5, 9, 14 и 18 оценивается 2 баллами. В этих заданиях предполагается два или три верных ответа. Задание считается выполненным верно, если ответ записан в той форме, которая указана в инструкции по выполнению задания, каждый символ присутствует в ответе, в ответе отсутствуют лишние символы. Порядок записи символов в ответе значения не имеет. Выставляется 1 балл, если только один из символов, указанных в ответе, не соответствует эталону (в том числе есть один лишний символ наряду с остальными верными) или только один символ отсутствует; во всех других случаях выставляется 0 баллов. Номер задания 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Правильный ответ –5 16 20 6 124 32 3 240 13 32

Номер задания 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Правильный ответ 1,6 2 50 245 31 0,2 21 35 0,40,1 24

Критерии оценивания выполнения заданий с развёрнутым ответом

Выполнение заданий 21–26 (с развёрнутым ответом) оценивается предметной комиссией. На основе критериев, представленных в приведённых ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности данного экзаменуемым ответа выставляется от 0 до максимального балла. Выполнение заданий оценивается на основании описания полного правильного ответа, за который выставляется максимальный балл, а наличие тех или иных недостатков или ошибок приводит к снижению оценки. В схеме оценивания учтены наиболее типичные ошибки или недочёты, допускаемые участниками экзамена, и определено их влияние на оценивание. Для каждого задания 21–26 приводится авторский способ решения. Предлагаемый способ (метод) решения не является образцом решения и определяющим для построения шкалы оценивания работ экзаменуемых. Решение экзаменуемого может иметь логику, отличную от авторской логики решения (альтернативное решение). В этом случае эксперт оценивает возможность решения конкретной задачи тем способом, который выбрал экзаменуемый. Если ход решения экзаменуемого допустим, то эксперт оценивает полноту и правильность этого решения на основании того списка основных законов, формул или утверждений, которые соответствуют выбранному способу решения. Для заданий 22–26 в схеме оценивания используются единые требования к полному правильному ответу.

На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, двух идеальных диодов (сопротивление диода при прямом включении равно нулю, при обратном включении ток через диод равен нулю), двух ключей, двух резисторов, идеальных амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ключ К1 замкнут, а ключ К 2 разомкнут. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как изменятся показания приборов, если ключ К1 разомкнуть, а ключ К 2 замкнуть.

D2 К2 R2

D1 К1

V R1

Возможное решение 1. В начальный момент времени, когда ключ К1 замкнут, а ключ К 2 разомкнут, диод D1 закрыт, ток в цепи и токи через диоды отсутствуют. Ток через амперметр не течёт (I1 = 0), и его показания равны нулю. Вольтметр показывает: U1 =  . 2. Если ключ К1 разомкнуть, а ключ К 2 замкнуть, то ток пойдёт через диод D2 (он открыт) и резистор R2 . В соответствии с законом Ома для полной  цепи сила тока I 2 = . Её покажет амперметр во втором случае. ( R1 + R2 + r ) Показания амперметра увеличатся.

3. При этом напряжение, которое показывает вольтметр, в соответствии с законом

Ома для участка цепи станет U 2 = I 2 ( R1 + R2 ) =  − I 2 r. Показания вольтметра уменьшатся. Ответ: показания вольтметра уменьшатся, а показания амперметра увеличатся Критерии оценивания выполнения задания Баллы Приведено полное правильное решение, включающее правильный 3 ответ (в данном случае: п. Ответ), и полное верное объяснение (в данном случае: n. 1–3) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон Ома для полной цепи и участка цепи, условие протекания тока через диод)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. 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 ответу, содержат ошибки. ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла Максимальный балл

При игре в крокет на лужайке однородный дубовый шар массой m = 454 г закатился в ямку с водой (см. рисунок), при этом половина шара оказалась в воде. Определите плотность дерева, если шар давит на ровное дно ямки с силой F = 1,66 Н. Сделайте схематичный рисунок с указанием сил, действующих на шар. Возможное решение 1. Выберем инерциальную систему отсчёта x «Лужайка». 2.По третьему закону Ньютона N = F ( N – сила реакции опоры). FA

3. Запишем второй закон

Ньютона для шара в проекциях на ось Ox: N FА + N − mg = 0, O V ρ gm mg m = ρV , FА = ρв g = в , 2 2ρ где V – объём шара, ρ – плотность дерева, ρв – плотность воды. ρ Получим F = mg (1− в ) , откуда: 2ρ mgρв 0, 454 ⋅10 ⋅1000 3 ρ= = ≈ 790 кг/м . 2 ( mg − F ) 2 ( 0, 454 ⋅10 − 1, 66 ) Ответ: ρ ≈ 790 кг/м3 Критерии оценивания выполнения задания Баллы Приведено полное решение, включающее следующие элементы: 2 I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: третий закон Ньютона, второй закон Ньютона для шара, выражение для силы Архимеда, связь массы тела с плотностью); II) сделан рисунок с указанием сил, действующих на шар; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) представлены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II или III, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла Максимальный балл 23

Во время опыта объём сосуда с разреженным аргоном не менялся, и аргон перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Кран у сосуда был закрыт неплотно, и сквозь него мог просачиваться N2 аргон. Определите отношение N1 числа молекул газа в сосуде в конце и в начале опыта.

р, 10 Па 2

900 Т, К

Возможное решение 1. Запишем уравнение состояния идеального газа p = nkT, p откуда получим: n = . kT

N . V 3. Тогда искомое отношение числа молекул газа в сосуде в конце и начале опыта: N 2 n2 p2T1 1 ⋅ 105 ⋅ 450 1 = = = = . N1 n1 T2 p1 900 ⋅ 2 ⋅ 105 4 N 1 Ответ: 2 = N1 4

2. Запишем выражение для концентрации молекул газа: n =

Критерии оценивания выполнения задания Баллы Приведено полное решение, включающее следующие элементы: 2 I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении: уравнение состояния идеального газа, выражение для концентрации молекул газа); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ Правильно записаны все необходимые положения теории, 1 физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла Максимальный балл

Сосуд разделён перегородкой на две части. Объём первой части V1 = 2 л, объём второй части V2 = 3 л. В первой части сосуда находятся влажный воздух и вода, причём масса водяного пара в 2 раза больше, чем масса воды. Вторая часть сосуда пустая. Найдите относительную влажность воздуха в сосуде после снятия перегородки. Температура воздуха в сосуде постоянна и не меняется при снятии перегородки. Объёмом перегородки пренебречь. Возможное решение 1. При постоянной температуре давление насыщенного пара постоянно. Обозначим его рнп. До снятия перегородки водяной пар был насыщенным, так как вместе с ним в первой части сосуда была вода.

2. Запишем уравнение

Менделеева – Клапейрона для массы m водяного пара в начальном состоянии: m pнпV1 = RT , μ где μ – молярная масса воды. Отсюда mRT pнп = . μV1 3. После снятия перегородки водяной пар распределяется по всему объёму, а вода начинает испаряться. Если испарится вся вода, то масса пара станет равной m1 = m + m/2 = 3m/2. Тогда парциальное давление водяного пара в сосуде в конечном состоянии: 3 mRT p1 = ⋅ . 2 μ (V1 + V2 )

4. Относительная влажность воздуха в сосуде в конечном состоянии:

φ1 =

p1 3 mRT μV 3 V = ⋅ ⋅ 1 = ⋅ 1 . pнп 2 μ (V1 + V2 ) mRT 2 V1 + V2

Подставив числовые данные, получим:

3 2 ⋅10−3 φ1 = ⋅ = 0,6 = 60 % . 2 2 ⋅10−3 + 3⋅10−3

Так как относительная влажность меньше 100 %, то, действительно, испарилась вся вода. Ответ: φ1 = 60 %

Критерии оценивания выполнения задания Баллы 3 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: свойства насыщенных паров, уравнение Менделеева – Клапейрона, формула для относительной влажности воздуха); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины 2 Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, И (ИЛИ) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла Максимальный балл

Из никелиновой проволоки с удельным сопротивлением ρ = 42·10–8 Ом·м и площадью поперечного сечения S = 0,2 мм2 изготовлен прямоугольный контур KLMN с диагональю KM (см. рисунок). Стороны прямоугольника KL = l1 = 20 см и LM = l 2 = 15 см. Контур

подключён за диагональ KM к источнику K L  постоянного напряжения с ЭДС  = 1,5 В B и помещён в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого параллелен сторонам KL и NM и равен по модулю 0,1 Тл. Чему равен модуль результирующей сил, с которыми магнитное поле действует на контур? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на сто́роны контура и его диагональ со стороны магнитного поля. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. Возможное решение 1. При подключении контура к источнику N напряжения по его сторонам и диагонали потекут токи I 1 , I 2 и I 3 (см. рисунок).  Проводники KNM, KLM и KM соединены F1 I2  I1 = I 3 = параллельно, следовательно, R1 I1 l1 + l 2 l  K I3 , где R1 = ρ и R2 = ρ и I2 = R2 S S

( KM = l = l1 + l 2 ) – сопротивления B соответствующих проводников. 2. Со стороны магнитного поля на проводники LM и KN, перпендикулярные индукции магнитного поля, а также на диагональ KM действуют силы Ампера, равные по модулю: F1 = F3 = BI 1l 2 l2 и F2 = BI 2l sin(180° − α ) = BI 2l sin α , где sin α = . По правилу левой руки l силы Ампера параллельны друг другу и направлены к наблюдателю, на проводники KL и NM силы Ампера не действуют, так как эти сто́роны Таким образом, модуль проводника параллельны вектору B. результирующей силы F = 2 F1 + F2 . BSl 2 BSl 2 3. Выполнив преобразования, получим: F1 = и F2 = . 2 2 ρ ( l1 + l 2 ) ρ l +l 2

В итоге:

 BSl 2  2 BSl 2 BSl 2 1 = + + = 2 2  ρ  l1 + l 2 ρ ( l1 + l 2 ) ρ l 2 + l 2 l1 + l 2  1 2  −6  0,1 ⋅ 1,5 ⋅ 0,2 ⋅ 10 ⋅ 0,15  2 1  ≈ 0,1 Н. = + −8 2 2   0,2 + 0,15 42 ⋅ 10 + 0,2 0,15   Ответ: F ≈ 0,1 Н Критерии оценивания выполнения задания Баллы Приведено полное решение, включающее следующие элементы: 3 I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: принцип суперпозиции сил, закон Ома, формулы сопротивления проводника и модуля силы Ампера, правило левой руки); II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур со стороны магнитного поля; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) представлены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины Правильно записаны все необходимые положения теории, 2 физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. F = 2 F1 + F2 = 2

Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла Максимальный балл

Пластилиновый шарик в момент t = 0 бросают с горизонтальной поверхности Земли под углом α к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. Время от столкновения шариков до их падения на Землю равно τ. С какой начальной скоростью υ0 был брошен первый шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи. Возможное решение y Обоснование  m υ1 1. Выберем инерциальную систему отсчёта, A связанную с Землёй. За начало отсчёта  координат примем первоначальное положение υ B 2m u0 0 первого шарика. 2. Шарики будем считать материальными  m υ2 точками. α 3. Так как сопротивлением воздуха можно 0 x пренебречь, то движение шариков можно считать свободным падением. 4. Время взаимодействия шариков при неупругом столкновении можно считать малым. Следовательно, импульсом внешней силы (силы тяжести) за это время можно пренебречь. Значит, импульс системы двух шариков при столкновении сохраняется. Решение 1. Первый шарик начинает движение из начала координат, а второй ‒ из точки А. До и после столкновения (происходящего в точке В) шарики свободно падают. Поэтому до столкновения для первого шарика 2 2 gt gt , y1 ( t ) = υ 0 y t − = υ 0 sin α ⋅ t − 2 2 υ1 y ( t ) = υ 0sin α − gt , а для второго шарика υ 2 y ( t ) = − gt . 2. Шарики сталкиваются в момент t , при этом импульс системы двух  1  шариков сохраняется: mυ1 + mυ 2 = 2mu 0 , а скорость u 0 шариков после удара согласно условию горизонтальна. Поэтому υ 1 y ( t1 ) + υ 2 y ( t1 ) = 0 , или

υ sin α

(υ 0sin α − gt1 ) + ( − gt1 ) = 0 , откуда t1 = 02 g

3. Столкновение шариков происходит на высоте 2 2 2 2 2 2 2 υ sin α υ 0 sin α 3 υ 0 sin α gt h = y1 ( t1 ) = υ 0sin α ⋅ t1 − 1 = 0 − = ⋅ . g 2 2g 8g 8

 4. Поскольку скорость u 0 шариков после удара горизонтальна, интервал времени τ от столкновения шариков до их падения на Землю находится 2 υ sin α gτ 2h = 3⋅ 0 , откуда τ = . из условия h = 2 g 2g 2 gτ . Отсюда: υ 0 = 3 ⋅ sin α 2 gτ Ответ: υ 0 = 3 ⋅ sin α Критерии оценивания выполнения задания Баллы Критерий 1 Верно обоснована возможность использования законов 1 (закономерностей). В данном случае: выбор ИСО, материальная точка, условия применения закона сохранения импульса и кинематических уравнений для свободного падения В обосновании отсутствует один или несколько из элементов. 0 ИЛИ В обосновании допущена ошибка. ИЛИ Обоснование отсутствует Критерий 2 I) записаны положения теории и физические законы, 3 закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон сохранения импульса, формулы кинематики); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу; IV) представлен правильный ответ

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) 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 данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла Максимальный балл

Брусок массой М = 600 г соединён невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через M гладкий невесомый блок, с грузом массой m = 200 г. К этому грузу на лёгкой пружине m подвешен второй такой же груз. Длина нерастянутой пружины l = 12 см, коэффициент трения бруска о поверхность стола μ = 0,2. m Определите жёсткость k пружины, если при движении грузов длина пружины L постоянна и равна 14 см. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на брусок и грузы. Трением в оси блока и трением о воздух пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи. Возможное решение Обоснование 1. Задачу будем решать в инерциальной системе отсчёта, связанной с поверхностью стола. 2. Брусок и грузы движутся поступательно. Применим к ним модель материальной точки, чтобы их движение в ИСО можно было описывать вторым законом Ньютона для материальной точки. 3. Так как длина пружины не меняется в процессе движения, то силы, действующие на грузы, постоянны, и грузы движутся равноускоренно. Так как нить нерастяжима и длина пружины в процессе движения постоянна, ускорения обоих грузов и бруска равны по модулю:    (1) a1 = a2 = a3 = a. 4. Так как блок и нити невесомы, а трением в оси блока можно пренебречь, то модули сил натяжения нити, действующих на брусок и верхний груз, одинаковы:   (2) T1 = T2 = T .

5.Так какпружина лёгкая, то силы упругости равны по модулю: | Fупр2 | = | Fупр3 | = Fупр . (3)

Решение 1. На рисунке показаны силы, действующие на брусок и грузы. Запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси Ох и Oy выбранной системы координат. С учётом (1)–(3) получим Ox: Ma = T − Fтр ;

a1 T1

Oy: N = Mg, ma = mg − T + Fупр , ma = mg − Fупр . Сложив эти уравнения, найдём ускорение тел: 2mg − Fтр a= . M + 2m 2. Сила трения по модулю Fтр = μN = μMg . 3. Из уравнений в п. 1 и 2 получим Fупр = m( g − a) = По закону Гука Fупр = k Δl = k ( L − l ) , тогда

T2 mg

x a2

Fупр2

Fупр3 a3 y

mMg (1 + μ) . M + 2m

Fупр 0,2 ⋅ 0,6 ⋅ 10 ⋅ (1 + 0,2) mMg (1 + μ) = = = 72 Н/м. L − l ( L − l )( M + 2m) (0,14 − 0,12) ⋅ (0,6 + 2 ⋅ 0,2) Ответ: k = 72 Н/м k=

Критерии оценивания выполнения задания Баллы Критерий 1 Верно обоснована возможность использования законов 1 (закономерностей). В данном случае: инерциальная система отсчёта, модель материальной точки, условия равенства модулей сил натяжения нити и равенства модулей упругих сил, равенства модулей ускорений тел В обосновании отсутствует один или несколько из элементов. 0 ИЛИ В обосновании допущена ошибка. ИЛИ Обоснование отсутствует

Критерий 2 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: второй закон Ньютона для трёх тел, формула для силы трения скольжения, закон Гука); II) сделан рисунок с указанием сил, действующих на тела; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) представлены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения физической величины Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пунктам II или III, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла Максимальный балл

К концам невесомого рычага подвесили за невесомые нерастяжимые нити два сплошных груза массами 1,28 кг и 0,32 кг и привели рычаг в состояние равновесия. Затем рычаг с грузами расположили над водой так, что оба груза целиком оказались под водой. В результате для сохранения равновесия точку опоры пришлось переместить на 10 см. Определите первоначальное расстояние от более тяжёлого груза до точки опоры, если объёмы обоих грузов одинаковы и равны 200 см3. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на рычаг (для двух случаев), а также на погружённые в воду грузы. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи. Возможное решение Обоснование

1. Рассмотрим задачу в системе отсчёта, связанной с

Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной (ИСО). 2. Опишем рычаг моделью абсолютно твёрдого тела (форма и размеры тела неизменны, расстояние между любыми двумя точками тела остаётся неизменным). 3. Сумма приложенных к абсолютно твёрдому телу внешних сил равна нулю, так как тело не совершает поступательного движения. 4. Сумма моментов внешних сил относительно осей, проходящих через точки O1 и O2 перпендикулярно плоскости рисунка, равна нулю, так как тело не совершает вращательного движения.

5. Грузы на нитях могут двигаться поступательно, поэтому опишем грузы моделью материальной точки и используем второй закон

Ньютона. 6. Нити невесомы, поэтому натяжение нити всюду одинаково.

7. Согласно третьему закону

Ньютона силы, с которыми взаимодействуют грузы, нити и рычаг, равны по модулю и направлены в противоположные стороны.

Решение

 Q1

 P1

O2 l

 P2

Q2  P1 '

 P2 '

 N1 '

 F Арх

 F Арх  m1 g

 N2 '

 m2 g

• 1. Начальное условие равновесия: (1) P1l1 = P2 l 2 ,  где Рi – силы, с которыми нити действуют на рычаг, li – плечи рычага.  На каждый груз действуют только сила тяжести mg и сила реакции подвеса  N . В равновесии по второму закону Ньютона N = mg. Пусть T – модуль силы натяжения нити. Поскольку нити невесомы, по третьему закону Ньютона P = T, T = N. Поэтому P = mg. 
• 2. Когда грузы находятся в воде, на них действует архимедова сила FАрх , и в равновесии N ′ = mg − FАрх , откуда P′ = mg − FАрх = P − FАрх .  
• 3. Под действием сил P1 и P 2 рычаг находился в равновесии. В результате погружения грузов в воду обе силы уменьшились на одну и ту же величину. Значит, бо́льшая сила изменилась на меньшую относительную величину. Следовательно, для сохранения равновесия рычага в новых условиях надо уменьшить плечо большей силы. Условие равновесия рычага в конечном состоянии: P1′(l1 − Δl ) = P2′(l2 + Δl ), или

( P − F ) (l − Δl ) = ( P − F ) (l + Δl ) , 1

где FAрх – архимедова сила, FАрх = ρgV. 4. Из (1) и (2) найдём выражение для плеча l1: Δl P2 + P1 − 2 FАрх Δl ( m1 + m 2 − 2ρV ) = = l1 = ρV [( m1 / m 2 ) − 1] FАрх ( P1 / P2 ) − 1 0,1 ⋅ (1,28 + 0,32 − 2 ⋅ 10 3 ⋅ 2 ⋅ 10 −4 ) = = 0,2 м. 10 3 ⋅ 2 ⋅ 10 −4 [(1,28 / 0,32) − 1] Ответ: l1 = 0,2 м Критерии оценивания выполнения задания Баллы Критерий 1 Верно обоснована возможность использования законов 1 (закономерностей). В данном случае: выбор ИСО, модель абсолютно твёрдого тела, условия равновесия абсолютно твёрдого тела относительно вращательного и поступательного движений, модель материальной точки, третий закон Ньютона В обосновании отсутствует один или несколько из элементов. 0 ИЛИ В обосновании допущена ошибка. ИЛИ Обоснование отсутствует Критерий 2 Приведено полное решение, включающее следующие элементы: 3 I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: условия равновесия рычага (для двух случаев), второй закон Ньютона, формула для силы Архимеда); II) сделан рисунок, на котором указаны силы, действующие на рычаг (для двух случаев), а также на погружённые в воду грузы; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) представлены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения физической величины

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла Максимальный балл

В соответствии с Порядком проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего общего образования (приказ Минпросвещения России и Рособрнадзора от 04.04.2023 № 233/552, зарегистрирован Минюстом России 15.05.2023 № 73314) «81. Проверка экзаменационных работ включает в себя: 1) проверку и оценивание предметными комиссиями ответов на задания КИМ для проведения ЕГЭ с развёрнутым ответом <…>, в том числе устных ответов, в соответствии с критериями оценивания по соответствующему учебному предмету, разработка которых организуется Рособрнадзором1. <…> По результатам первой и второй проверок эксперты независимо друг от друга выставляют первичные баллы за каждый ответ на задания КИМ для проведения ЕГЭ с развёрнутым ответом. <…> В случае существенного расхождения в первичных баллах, выставленных двумя экспертами, назначается третья проверка. Существенное расхождение в первичных баллах определено в критериях оценивания по соответствующему учебному предмету, разработка которых организуется Рособрнадзором. Эксперту, осуществляющему третью проверку, предоставляется информация о первичных баллах, выставленных экспертами, ранее проверявшими экзаменационную работу». Существенными считаются следующие расхождения. 1. Расхождение между баллами, выставленными двумя экспертами за выполнение любого из заданий 21–25, в 2 или более балла. В этом случае третий эксперт проверяет только те ответы на задания, которые вызвали столь существенное расхождение. 2. Расхождение между баллами, выставленными двумя экспертами за выполнение задания 26 по критерию К2, в 2 или более балла. В этом случае третий эксперт проверяет ответ на задание 26 по всем критериям. 3. Расхождение в результатах оценивания двумя экспертами ответа на одно из заданий 21–26 заключается в том, что один эксперт указал на отсутствие ответа на задание, а другой выставил за выполнение этого задания ненулевой балл. В этом случае третий эксперт проверяет только ответы на задания, которые были оценены со столь существенным расхождением. 4. Ситуации, в которых один эксперт указал на отсутствие ответа в экзаменационной работе, а второй эксперт выставил нулевой балл за выполнение этого задания, не являются ситуациями существенного расхождения в оценивании.

1 Часть 14 статьи 59 Федерального закона от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».