Критерии оценивания заданий с развёрнутым ответом

Рис. а

Рис. б

В сосуд наливают воду при комнатной температуре.
В воду погружают нагревательные элементы с сопротивлениями R₁ и R₂, подключённые к источнику постоянного напряжения так, как показано на
рис. а. Оставив ключ в положении 1, доводят воду до кипения. Затем кипяток выливают, сосуд охлаждают до комнатной температуры, вновь наполняют таким же количеством воды при комнатной температуре и, повернув ключ К в положение 2
(рис. б), повторяют опыт. Напряжение источника
в опытах одинаково. Опираясь на законы электродинамики и молекулярной физики, объясните, в каком из приведённых опытов вода закипит быстрее.

Возможное решение

1. Согласно закону Джоуля – Ленца при протекании электрического тока через нагревательный элемент выделяется теплота, которая расходуется на нагревание воды и доводит её до кипения:

2. В первом опыте к источнику подключены два нагревательных элемента, соединённых последовательно. Их общее сопротивление
Во втором опыте при переключении ключа К в положение 2 нагревательный элемент сопротивлением R₂ отключается от источника, при этом общее сопротивление уменьшается: .

3. Уменьшение общего сопротивления нагревательных элементов R приведёт к увеличению выделяемой тепловой мощности: . Следовательно, во втором опыте для доведения воды до кипения потребуется меньше времени:

4. Вода закипит быстрее во втором опыте

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: п. 4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон Джоуля – Ленца; формулы для определения сопротивления последовательно соединённых проводников и количества теплоты, необходимого для нагревания воды)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются 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, 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

Мимо остановки по прямой улице проезжает троллейбус со скоростью
10 м/с. Через 5 с от остановки вдогонку троллейбусу отъезжает автомобиль, движущийся с ускорением 3 м/с². На каком расстоянии от остановки автомобиль догонит троллейбус?

Возможное решение:

Запишем кинематические формулы, описывающие равномерное движение троллейбуса и равноускоренное движение автомобиля:

, где

время движения троллейбуса и автомобиля до встречи на расстоянии S от остановки. Получим квадратное уравнение относительно

. Подставив числа, получим:

. Корни уравнения:

= 15 с и 1,67 с. Второй корень не удовлетворяет условию задачи, т.к. автомобиль догоняет троллейбус спустя

= 5 с. Таким образом, автомобиль догонит троллейбус на расстоянии

= 10·15 = 150 м Ответ: S = 150 м.

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: формулы кинематики равномерного и равноускоренного прямолинейного движения); 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) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ	2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности,ипроведены преобразования, направленные на решение задачи. Но имеются 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, 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	1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла	0
Максимальный балл	2

На шероховатой наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол лежит маленькая шайба массой г. Коэффициент трения шайбы о плоскость m = 0,7. Какую минимальную силу F_min надо приложить к шайбе в горизонтальном направлении вдоль плоскости, чтобы шайба сдвинулась с места?

Возможное решение

1. Систему отсчёта, связанную с Землёй, считаем инерциальной. Введём Декартову систему координат (ху z), как показано на рисунке. На шайбу действуют сила трения, сила нормальной реакции опоры и сила тяжести. Поскольку шайба по условию задачи первоначально покоится, это означает, что Шайба сдвинется в том случае, когда сила трения покоя достигнет своего максимального значения, равного силе трения скольжения:

(1)

2. Поскольку до начала скольжения шайба находилась в покое, то согласно второму закону Ньютона

(2)

Запишем второй закон Ньютона в проекциях на ось z:

(3)

Обозначим составляющую равнодействующей двух сил: силы тяжести
и силы , направленную вдоль наклонной плоскости, как силу . Из (2) следует, что в момент начала движения сила трения направлена противоположно этой силе и равна ей по модулю (см. рисунок). Проекция силы тяжести на ось y равна По теореме Пифагора

(4)

3. Решая систему уравнений (1), (3), (4), получим:

Н.

Ответ: Н

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: второй закон Ньютона для шайбы, выражение для силы трения скольжения, определение направления силы трения); 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) 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

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности,ипроведены необходимые преобразования. Но имеются 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, 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 и достаточно 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 тепловом двигателе 1 моль одноатомного разреженного газа совершает цикл 1–2–3–4–1, показанный на графике в координатах p–T, где p – давление газа, Т – абсолютная температура. Температуры в точках 2 и 4 равны и превышают температуру в точке 1 в 2 раза. Определите КПД цикла.

Возможное решение

1. Коэффициент полезного действия теплового двигателя определяется формулой , где – работа, совершённая газом за цикл, – количество теплоты, полученное за цикл газом от нагревателя.

2. Анализируя график цикла, можно прийти к выводу, что цикл состоит из двух изохор, 1–2 и 3–4, и двух изобар, 2–3 и 4–1 (см. рисунок цикла в координатах p–V).

Согласно закону Шарля так как то .

3. Согласно закону Гей-Люссака так как то .

Работа, совершённая газом за цикл, численно равна площади фигуры, ограниченной графиком цикла: .

Газ получает положительное количество теплоты на изохоре 1–2
и изобаре 2–3; таким образом, .

4. Согласно первому закону термодинамики для изохорного процесса 1–2 ( ) . Для изобарного процесса 2–3 . С учётом уравнения Менделеева – Клапейрона, получаем:
и .

Таким образом,

Ответ: 15,4%

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 КПД теплового двигателя, первый закон термодинамики для изохорного и изобарного процессов, формула внутренней энергии одноатомного идеального газа, формула работы для изобарного процесса, уравнение Менделеева – Клапейрона); 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) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности,ипроведены необходимые преобразования. Но имеются 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, 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 и достаточно 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

Реостат R подключён к источнику тока с ЭДС E и внутренним сопротивлением r (см. рис.). Зависимость силы тока в цепи от сопротивления реостата представлена на графике. Найдите сопротивление реостата, при котором мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника, равна 8 Вт.

Возможное решение
1. Внутреннее сопротивление r источника находим, определив по графику I(R) значения I₁ и I₂ силы тока при двух разных произвольных значениях R₁ и R₂ сопротивления резистора. Записывая закон Ома для полной замкнутой цепи, получаем систему уравнений для вычисления E и r: 2. При решении полученной системы уравнений выбор двух значений сопротивления реостата произволен. Используем эту возможность в свою пользу. Пусть R₁ = 0, тогда I₁ = E / r = 6 А — сила тока короткого замыкания. Найдем значение R₂, при котором I₂ = (1/2)I₁. Раз сила тока уменьшилась вдвое, это значит, что сопротивление цепи вдвое возросло по сравнению со случаем короткого замыкания, т. е. стало равно 2r. С другой стороны, сопротивление цепи равно r + R₂. Из равенства 2r = r + R₂ следует, что r = R₂. Судя по графику, R₂ = 2 Ом. Таким образом, внутреннее сопротивление источника r = 2 Ом. 3. Мощность тока, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника, . Отсюда Такая сила тока наблюдается в цепи, согласно графику, при R = 4 Ом. Ответ: R = 4 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: закон Ома для полной цепи, формула для мощности тока); 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, 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,ипроведены необходимые преобразования. Но имеются 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, 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)	2
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	1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла	0

Источник, создающий монохроматический пучок параллельных лучей, за время Δt = 8 · 10^–4 с излучает N = 5 · 10¹⁴ фотонов. Лучи падают по нормали на площадку S = 0,7 см² и создают давление P = 1,5 · 10^–5 Па. При этом 40% фотонов отражается, а 60% поглощается. Определите длину волны излучения.

Возможное решение
Выражение для давления света . (1) (Формула (1) следует из: и ) Формулы для изменения импульса фотона при отражении и поглощении лучей: ; число отражённых фотонов ; число поглощённых фотонов . Тогда выражение (1) принимает вид . Для импульса фотона . Выражение для длины волны излучения . Таким образом, Ответ: λ = 5,5·10^–7 м.
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: формулы для давления света, для переданного импульса при отражении и поглощении фотона, для импульса фотона); 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, 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,ипроведены необходимые преобразования. Но имеются 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, 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)	2
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	1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла	0

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 123; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!