Физика Длительность независимого экзамена: 2 часа. Количество вопросов: 33.

Физика
Длительность независимого экзамена: 2 часа.
Количество вопросов: 33.
Максимальный балл за независимый экзамен: 100.
Независимый экзамен состоит из трех секций: «А», «В» и «С».
Секция «А» содержит 20 вопросов множественного выбора, за которые можно
получить максимально 20 баллов.
Секция «B» включает в себя 9 вопросов открытого типа, в этой секции можно
заработать максимум 39 баллов.
В секции «С» представлено 4 вопроса открытого типа, за который можно
набрать максимум 41 балл.
Таблица данных будет представлена на первой странице экзаменационного
листа. Во время экзамена разрешается пользоваться калькулятором.
Примерные вопросы независимого экзамена по физике:
Секция A
На каждый вопрос представлены 4 варианта ответа A, B, C или D. Выберите
один вариант ответа, который Вы считаете правильным.
Примерный вопрос 1
Низковольтная настольная лампа питается трансформатором.
Производительность электродвижущей силы (э.д.с.) трансформатора представлена
на графике на Рис. 1.1
э.д.с/V
.
[Рис. 1.1]
Сопротивление нити лампы равно 1.5 Ω.
Какова рассеиваемая мощность в нити?
A
B
C
D
54 W
27 W
24 W
12 W
A
B
C
D
[1]
Примерный вопрос 2
Электромагнитное излучение, полученное с далекой галактики, является
красным смещением.
Что это означает?
A Никакой красный свет не излучается с далекой галактики.
B Излучение, найденное на Земле в одной частоте, было испущено галактикой
более высокой частоты.
C Излучение, найденное на Земле в одной длине волны, было испущено
галактикой с большей длины волны.
D Если смотреть в телескоп на галактику, она кажется красной.
A
B
C
[1]
D
[Итого: 2]
Вопрос
Ответ
Баллы
1
2
D
B
1
1
[Итого: 2]
Секция B
Примерный вопрос 3
На Рис. 3.1 показан шарик массой m подвешенный на пружину с
коэффициентом жесткости k.
пружина
шар
[Рис 3.1.]
(a) Укажите выражение расстояния е, где растягивается пружина, когда к ней
подвешивают шарик.
e=
1]
(b) Шарик тянут на большое расстояние A (A˂e) и отпускают. Шарик колеблется в
вертикальном положении.
(I)
Укажите направление и размер результирующей силы, которые
действуют на шарик, когда расстояние у ниже положения равновесия.
Направление силы =
Размер силы =
[1]
(II)
Таким образом, докажите что колеблющийся шарик равен уравнению
2
d y
  2 y
dt 2
[3]
(III)
Укажите выражение максимальной скорости колеблющегося шарика.
максимальная скорость =
1]
(c) Перемещение шарика измеряется по положению равновесия. На Рис. 3.2
представлен график смещения времени шарика с момента, как его отпустили.
смещение
[Рис. 3.2]
(d) Опишите изменение энергии, которое происходит тогда, когда отпускают
шарик, и он впервые возвращается в положение равновесия.
2]
(e) Шарик массой 0,24 кг подвешен на пружине с коэффициентом 1,5 Н·м -1 и
смещается в вертикальном положении. Вычислите период колебаний шарика.
период =
2]
[Итого: 10]
Вопрос 3
Ответ
(e = )mg/k
(a)
(b) (I) Нуклеиновая кислота
- ускорение происходит в противоположном
направлении по сравнению с направлением силы и
(II) имеет отрицательное значение
- ускорение = (–)ky/m
- ω2 = k/m
(III) (максимальная скорость = )Aω или A√(k/m)
Баллы
1
1
макс. 3
1
(c)
(d)
(e)
- синусоидальный кривой правильного периода
- Синусоида правильного периода и оси Aω или A√(k/m)
правильного положения
- от потенциальной энергии пружины
- в кинетическую энергию и потенциальную
(гравитационную) энергию
-(период = )2π/ω или 2π/√(k/m) или 2π√(m/k) или
2π/√(1.5/0.24) или
2π√(0.24/1.5) или 2π/√6.25 или 2π√ 0.16 или 2π/2.5 или
2π0.4 или 3.142 для π
- 2.51 с
макс. 2
макс. 2
макс. 2
[Итого: 12]
Секция C
Практические и Научно-исследовательские вопросы
Примерный вопрос 4
Учащийся создает схему, которая включает в себя фотоэлемент и переменное
электроснабжение. Схема показана на Рис. 4.1.
фотоэлемент
переменное
электроснабжение
[Рис. 4.1]
Когда электромагнитное излучение с частотой 5,20 × 1014 Гц поражает
фотоэлемент, на миллиамперметре появляются показания.
Студент настраивает переменное электроснабжение до тех пор, пока показатель
на миллиамперметре будет равен нулю, и записывает показания на вольтметр
(остановка подачи электрического напряжения).
(a) скорость света в вакууме 3,00 × 108 мс-1.
Вычислите длину волны излучения, отражающейся на фотоэлементе.
длина волны =
1]
(b) Учащийся изменяет частоту f излучения, что отражается на фотоэлементе, и для
каждой частоты измеряет и записывает показатели остановки подачи
электрического напряжения Vs. На Рис. 4.2 представлена таблица результатов
учащегося.
f / 1014 Hz
Vs / V
5.2
0.50
5.5
0.62
6.9
1.18
7.4
1.37
8.2
1.75
[Рис. 4.2]
Опираясь на эти результаты, составьте график Vs от f, на Рис. 4.3.
(I)
[Рис. 4.3]
[2]
(II)
Используйте свой график для получения значения h постоянной Планки.
h=
3]
[Итого: 6]
Вопрос 4
(a)
(b)
(I)
Ответ
λ = c/f = 3.00 × 108/5.20 × 1014 = )5.77 × 10-7 m s–1
Все пять точек построены до ± 1 мм и U от ν
соответствует прямой линии и единицам измерения а
также меткам обоих осей
Баллы
1
максимум 2
градиент = h/e или большой треугольник, чтобы найти
(II) градиент (= 2.04/5.1 × 1014) = 3.8 - 4.2 × 10–15 (U) 6.08
– 6.72 × 10–34 Дж*с
максимум 3
[Итого: 6]
Примерный вопрос 5
Учащаяся рисует прямую, горизонтальную линию посередине листа бумаги и
обозначает линии как AB.
Она ставит полукруг стеклянного блока прямой стороной на линию и
очерчивает стеклянный блок вокруг его внешней стороны.
С помощью луча коробки, учащаяся пропускает луч белого света через
изогнутую сторону стеклянного блока так, чтобы он пересекал середину прямой
стороны. Прибор изображен на Рис. 5.1.
[Рис. 5.1]
(a) Учащаяся отмечает на листе бумаги две точки вдоль луча между лучом коробки
и изогнутой стороной стеклянного блока. Она обозначает эти точки P1 и P2.
Учащаяся также отмечает на листе бумаги две точки вдоль луча, который
выходит из стеклянного блока. Она обозначает эти точки P3 и P4. На Рис. 5.2.
представлен лист бумаги учащейся.
(I)
На Рис. 5.2 нарисуйте путь, по которому проходит свет между P1 и P4.
[1]
(II)
Таким образом, измерьте и определите показатель преломления n
стекла, из которого сделан блок.
n=
2]
(III) Предложите два способа точного экспериментального определения
показателя преломления.
1
2
1]
[Рис. 5.2]
(b) Учащаяся начинает двигать луч по часовой стрелке. Вскоре она обнаруживает,
что луч не появляется на плоской стороне блока. Изложите и объясните, почему это
происходит.
2]
[Итого: 6]
Вопрос 5
(a)
Ответ
две прямые: одна через P1 и P2; другой через P3 и P4; они
пересекаются на/рядом с AB
(II) - первый угол: 36.5 – 41.5°; второй угол: 69 - 74°;
- (n = sin(α)/sin(β) = sin(72.5°)/sin(39°) = ) 1.52 или
правильное вычисление значения кандидата
представленные в данной форме
(I)
Баллы
1
макс. 2
(b)
(III) два любых ответа:
- отметить точку в центре луча
- использовать узкий луч
- использовать заточенный карандаш
- учитывать толщину карандаша при черчений линий
- аккуратно поставить транспортир на АВ (центр
разместить на пересечение лучей)
- на линии смотреть вертикально сверху, при этом
прикрыть один глаз
- отметить больше точек
- угол падения луча на стекло превышает критический угол
- луч испытывает полное внутреннее отражение
1
макс. 2
[Всего:6]