Досрочный ЕГЭ 2019 по физике ФИПИ с ответами и решениями

Занятие 1

Сегодня мы с вами проведём нашу первую встречу, на которой будут рассмотрены следующие вопросы: демоверсия ЕГЭ-2019, краткий обзор ошибок на ЕГЭ-2018, разбор заданий первой части ЕГЭ по теме «Механика».

1. Все вы наверняка просмотрели и ознакомились с демоверсией ЕГЭ-2019, представленной на сайте ФИПИ. И все вы наверняка заметили, что в этом году никаких нововведений или изменений в заданиях не предусмотрено. Всё осталось таким же как и было в 2018 году. Все те же темы, те же разделы физики, все те же задания, нацеленные на проверку знаний учащимися основных понятий, величин, законов физики, физических явлений и методов их исследования. Так что я не буду тратить время на подробный анализ демоверсии, лишь добавлю, что изучение физики на базовом уровне по-прежнему не позволит учащимся успешно справляться с заданиями второй части, особенно 28-32, а значит, придётся проводить дополнительные занятия или детям придётся обращаться за помощью к репетиторам. А также хочу сказать, что для решения задачи 24 по астрономии в этом году, по-прежнему не требуется особых знаний в этой области, то есть правильное решение этого задания никак не зависит от того, изучал ли учащийся данный предмет или нет.

2. Теперь скажу несколько слов о прошедшем ЕГЭ и некоторых ошибках учащихся, которые не позволили им получить более высокий результат. Прежде всего, это конечно же вычислительные ошибки, которые можно списать на волнение или невнимательность. К сожалению, экзамен по-прежнему является стрессовым для подавляющего большинства учащихся и именно поэтому не удаётся полностью избавиться от подобных ошибок. Вторым типом ошибок тоже по-прежнему является неверное использование и применение тех или иных законов физики при решении задач. И вот с этими ошибками нам с вами и предстоит вести войну в течение всего года. На мой взгляд, большинство ошибок связано с недостаточным количеством решённых задач. Не секрет, что учебники содержат довольно большое количество избыточной теоретической информации, которая не всегда помогает учащимся, а скорее мешает им найти верный путь решения. Им элементарно не хватает практики. Так что для себя я решил сместить акцент с теории на задачи.

3. И теперь давайте перейдём к рассмотрению примеров решения конкретных заданий первой части ЕГЭ. Сегодня мы будем говорить только о заданиях по теме «Механика», то есть задачи с 1 по 7-ю.

Задание 1

Это задание проверяет знания учащихся в области кинематики, к основным понятиям которой относятся понятия ускорение, скорости и перемещения. Так как это векторные величины, то в подавляющем большинстве учебников приведены формулы в векторном виде и подавляющее большинство моих коллег, с которыми мне доводилось общаться, также заставляют своих учеников учить формулы в векторном виде, что совершенно избыточно, на мой взгляд, и чаще мешает решать задания ЕГЭ, чем помогает.

Конечно, важно знать, что скорость, ускорение и перемещение — это векторные величины, как и импульс, и сила. Но гораздо важнее, чтобы они понимали, что вычисляем мы, в конечном итоге, не вектора, а их проекции и модули. И вот с этим-то учащиеся часто путаются. К примеру, необходимо по графику скорости определить модуль или проекцию ускорения. Сколько формул для этого нужно учить — три, две или одну? Конечно же одну, для проекции ускорения. А модуль ускорения а = |ах|.

С перемещением ситуация ещё интереснее. Часто мне приходится сталкиваться с ситуацией, когда ученики из других школ, с которыми я занимаюсь подготовкой к экзамену по физике в центре подготовки к ЕГЭ в городе Ногинске, не понимают почему проекцию перемещения нужно находить по той или иной формуле. Они просто не могут понять откуда взялись те или иные формулы перемещения.

Но зато они легко могут написать эти формулы в векторном виде, от которого, как правило, мало толку. Да, есть проблема — когда изучается кинематика, в 10 классе, дети ещё не знакомы с элементами математического анализа и не знают ни понятия производной, ни понятия интеграла. Но это и не обязательно.

Достаточно показать на простом примере равномерного движения, что проекция перемещения может быть определена как площадь фигуры под графиком скорости и затем применить эту идею к равноускоренному движению. Это, в принципе, показано и в учебнике Пёрышкина для 9 класс, в разделе Кинематика, и в учебнике для 10 класса углублённого уровня Мякишева.

1. Найти a_x в промежутке времени от 0 до 2 с.
2. Найти модуль ускорения в промежутке от 6 до 7 с.
3. Найти пройденный путь за первые 5 с движения

Вот несколько примеров.

2) На промежутке от 6 до 7 с ускорение такое же как и на промежутке от 6 до 8 с, а он удобнее, поэтому

a = │ax│ = 7,5 м/с2

Задание 2

Это задание относится к динамике и чаще всего содержит задание, в котором рассматривается действие различных сил на тело. Формулы основных сил и два основных закона, которые могут пригодиться ученикам при выполнении данного задания приведены на слайде. И снова отмечу – второй закон Ньютона в каждой конкретной задаче применяется не для векторных расчётов, а для составления соответствующего уравнения с проекциями сил, действующих на тело. Закон всемирного тяготения в задании 2 так же может встретиться учащимся на ЕГЭ, хотя в демоверсии в этом задании его и нет.

Какой подход желательно выработать у учащихся при решении подобных заданий? На мой взгляд, они должны действовать в соответствии с простой схемой: если в задаче тело движется под действием нескольких сил, то сделай рисунок, указав вектора всех сил, действующих на это тело, вектор его ускорения и оси координат, затем, спроецируй все векторные величины на оси координат и составь уравнение в соответствии с 2 законом Ньютона, где под Fобщ имеется в виду сумма проекций всех сил на эту ось.

Далее замени в составленном уравнении силы на их формулы и найди неизвестное, решив уравнение. Вроде бы всё просто. Тем более, для задания 2, достаточно составить всего одно уравнение для проекций на одну ось, в отличие от задания 25 или 29, где таких уравнений может быть 2 и более. Плюс такого подхода в том, что дети привыкают действовать по схеме: рисунок-проекции-уравнение, а в дальнейшем они смогут решать и более сложные задачи.

K = 50 Н/м   m = 200 г   Найти изменение длины пружины

Найти коэффициент трения, если для того, чтобы равномерно тянуть груз массой 4 кг требуется сила 8 Н.

μ = 0,4  m = 500 г  K = 40 Н/м  Каково изменение длины пружины при равномерном движении груза?

Какова сила натяжения нити, если груз массой 5 кг висит в воде, а объем груза 2 дм3

При какой силе тяги груз массой 4 кг будет двигаться с ускорением 2 м/с2, если коэффициент трения равен 0,8?

Рассмотрим примеры.

Задание 3

Это задание посвящено законам сохранения импульса и механической энергии. Во всех учебниках не только для 10 класса, но и для 9 (хотя в учебнике физика-9 Пёрышкина материал по данной теме крайне скудный) эта тема рассматривается достаточно подробно и тем не менее продолжает вызывать трудности у учащихся.

Если опустить теоретические подробности, да не обидятся на меня преподаватели вузов за излишнее упрощение, то данные законы говорят о том, что некая физическая величина в определённых ситуациях остаётся неизменной. Осталось только сказать какая величина и в каких ситуациях. В случае с импульсом, этой величиной является суммарный импульс тел (векторная сумма или сумма проекций, в зависимости от условия задачи), а ситуацией является столкновение тел, причём любого вида (о видах столкновений учащиеся также должны знать и отличать, к примеру упругое от неупругого), взрыв или реактивное движение (отдача при выстреле – разновидность такового).

В случае с законом сохранения энергии постоянной является полная механическая энергия тела (или системы тел), с учётом её возможных потерь в виде тепла или работы трения, а ситуацией являются любые виды движения тела (или системы тел). Все соответствующие математические формулировки, в упрощённом виде приведены на слайде. Этого упрощённого представления, повторюсь, чаще всего вполне достаточно для понимания сути этих законов и для решения соответствующих задач.

Давайте рассмотрим несколько примеров.

Добрый день. Сегодня мы с вами проведём нашу вторую встречу, на которой будут рассмотрены следующие вопросы: основное содержание и основные понятия, формулы и законы раздела физики «МКТ и термодинамика», разбор различных типов заданий 8–12 первой части ЕГЭ по физике.

Весь раздел физики «МКТ и термодинамика» можно условно разделить на следующие части:

1. МКТ – движение молекул и температура.
2. МКТ – давление газа, его объём и температура и связь между ними.
3. МКТ – изопроцессы.
4. Термодинамика – внутренняя энергия газа, работа газа.
5. Термодинамика – первый закон термодинамики и газовые процессы.
6. Термодинамика – тепловые машины, циклы, КПД.
7. Термодинамика – Фазовые переходы 1 рода.
8. Термодинамика – Насыщенный пар. Влажность воздуха.

Задания 8–12 первой части ЕГЭ по физике призваны проверить знания учащихся по всем указанным частям данного раздела. Так что хотя и в демоверсии эти задания составлены не совсем удачно, так как не охватывают всего содержания, но, скорее всего, на экзамене задания будут несколько иными и нам с вами важно подготовить учащихся и научить их выполнять самые разнообразные задания и решать различные по типу задачи данного раздела физики.

Сегодня я постараюсь рассмотреть все возможные виды заданий и разобрать их. Как и на первом нашем занятии на слайдах будут показаны и основные формулы, которые, как я считаю, учащиеся обязательно должны знать и уметь применять, и сами задачи с их решением.

Задание 8

Как правило, это задание посвящено основным понятиям МКТ – средняя кинетическая энергия молекулы, температура, средняя квадратичная скорость молекулы, давление, объём и концентрация газа. Основные формулы приведены на слайде. В демоверсии 2019 года предлагается задание на применение уравнения Клайперона–Менделеева, а в демоверсии 2018 года предлагалось задание на применение формулы средней кинетической энергии молекулы.

1. Определите начальную температуру газа, если в некотором процессе средняя кинетическая энергия его молекулы повысилась в 4 раза, и конечная температура газа стала равной 527 °С. Ответ дайте в кельвинах.
    
2. Определите во сколько раз изменится абсолютная температура газа, если его количество увеличить в 2 раза, давление повысить в 3 раза и объём газа увеличить в 3 раза.
   
3. Во сколько раз нужно изменить абсолютную температуру газа, чтобы средняя квадратичная скорость его молекул возросла в 3 раза?
   
4. Во сколько раз изменится давление газа, если его абсолютная температура повысится в 5 раз, а концентрация газа уменьшится в 2 раза?
   
5. Газ в количестве 2 моль занимает объём 83,1 л и находится под давлением 105 Па. Определите температуру газа. Ответ дайте в градусах Цельсия.
   
6. Определите массу гелия, который при температуре 27 °С будет занимать объём 8,31 л и создавать давление 3 МПа. Ответ приведите в граммах.