Итоги ГИА 2023 по физике: проблемы и перспективы ведущий эксперт предметной комиссии по физике

1.

Августовское совещание
учебно методического объединения
22.09.2023г
Итоги ГИА 2023 по физике:
проблемы и перспективы
ведущий эксперт предметной комиссии по физике
Логинова Татьяна Алексеевна

2. Особенности ЕГЭ 2023

• Изменено расположение заданий в части 1
КИМ (интегрированные задания №1 и 2,
включающие в себя элементы содержания не
менее чем из трёх разделов курса физики,
перенесены на линии 20 и 21).
• В части 2 расширена тематика заданий 30.
Кроме задач на применение законов Ньютона
(связанные тела) и задач на применение
законов сохранения в механике, добавлены
задачи по статике.

3.

Изменилась сложность заданий: в предыдущие
годы задания можно было разделить на очень
простые и очень сложные. Благодаря простым
2-бальным задачам можно было набрать 50-60
баллов.
В этом году, как и в прошлом, сверхсложных
задач не было, но и совсем простых тоже не
оказалось.

4. №25

• Раньше: Последний километр пути перед остановкой
поезд прошел за 200 секунд. Найдите модуль
изменения скорости.
• Теперь: Поезд трогается от станции и набирает
скорость, двигаясь равноускоренно по
прямолинейному горизонтальному пути железной
дороги. Увеличение скорости поезда на первом
километре пути составило 10 м/с. Определите время
разгона поезда, если длина участка, на котором
поезд увеличивает свою скорость, равна 4 км.

5.

Многих напугали даже те задачи, которые
остались простыми, но были сформулированы
непривычным образом
26. На дифракционную решётку, имеющую 500
штрихов на 1 см, падает по нормали параллельный
пучок белого света. Между решёткой и экраном
вплотную к решётке расположена линза, которая
фокусирует свет, проходящий через решётку, на
экране. Чему равно расстояние от линзы до экрана,
если ширина спектра второго порядка на экране равна
8 см? Длины красной и фиолетовой световых волн
соответственно равны 8·10-7 м и 4·10-7 м.
Считать угол φ отклонения лучей решёткой малым, так
что sin φ = tg φ = φ.

6. Результаты ЕГЭ по физике в Самарской области в 2023г

Средний % выполнения по России
Наблюдается сильный разрыв по баллам между группой сильных
учеников и группой учеников со слабым и средним уровнем знаний

7. Средний % выполнения по России

Пример 1
Пружинный маятник расположен на гладкой горизонтальной
плоскости. Смещение груза этого пружинного маятника меняется
относительно положения равновесия с течением времени по закону
х=Аcos 2πt/T, где период Т = 0,8 с. Через какое минимальное время,
начиная с момента t = 0, потенциальная энергия деформации
пружины маятника примет минимальное значение?
Ответ: 0,2c
37%

8.

6–8 заданий, в которых используются различные графические
зависимости и проверяются различные умения по работе с
графиками.
Пример 2.
Горизонтальный цилиндрический сосуд с гладкими стенками
разделён подвижным поршнем на две части. В одной части
сосуда находится неон, в другой – аргон. Определите отношение
средних кинетических энергий теплового движения молекул
неона и аргона ЕН/ЕА , если поршень покоится, а отношение
концентраций газов nН/nА = 1/3
Ответ: 3
44%

9.

Пример 3.
Индуктивность катушки идеального
колебательного контура L = 0,1 Гн.
Какой должна быть индуктивность L x
катушки в контуре (см. рисунок),
чтобы при переводе ключа К из
положения 1 в положение 2 частота
собственных электромагнитных
колебаний в контуре уменьшилась
в 3 раза?
Ответ: 0,9Гн
34%

10.

Пример 4
При перестройке работы лазера мощность испускаемого им
светового пучка уменьшилась в 3 раза, а энергия каждого
испускаемого фотона возросла в 2 раза. Во сколько раз
увеличилась при этом частота испускаемого лазером света?
Ответ: увеличилась в 2 раза
30%

11.

Пример 5
Установите соответствие между графиками,
представленными на рисунках, и
зависимостями, которые они могут
выражать. К каждой позиции первого
столбца подберите соответствующую
позицию из второго столбца и запишите в
таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.
ЗАВИСИМОСТИ
1) зависимость энергии фотона от длины волны
2) зависимость максимальной энергии фотоэлектронов от частоты
света
3) зависимость энергии фотона от частоты света
4) зависимость силы фототока от напряжения между электродами
при неизменной освещённости
Ответ: 21
36%

12.

Задания интегрированного характера, проверяющие понимание
основных теоретических положений школьного курса физики 20-21
Пример 6
Даны следующие зависимости величин:
А) зависимость модуля сил гравитационного притяжения между
точечными телами массой m каждое, от расстояния между ними;
Б) зависимость количества теплоты, выделяющегося при конденсации
пара, находящегося при температуре кипения, от его массы;
В) зависимость сопротивления длинного цилиндрического никелинового
проводника площадью поперечного сечения S от его длины.
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков,
обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите
соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Ответ: 511
39%

13.

Методологические умения
Задание 22
При исследовании зависимости давления
газа от температуры ученик измерял
давление в сосуде с газом с помощью
манометра. Шкала манометра
проградуирована в мм рт. ст. Абсолютная
погрешность измерений давления равна
цене деления шкалы манометра. Каково
показание манометра с учётом
погрешности измерений?
Ответ: (42± 2) мм рт.ст.
%
43%

14.

Часть 2
25 - задачи по механике, средний результат выполнения 42%.
26 - задачи на дифракционную решетку, средний результат 10%.
Задание 25 вариант 401
Пробирка, на дно которой насыпали свинцовой дроби, плавает в
жидкости практически вертикально. Минимальная плотность
жидкости, в которой пробирка ещё не тонет, равна 800 кг/м3. В
воде пробирка плавает так, что её верхняя часть выступает над
поверхностью на 5 см. Определите длину пробирки, считая, что
пробирка имеет форму цилиндра.
Ответ: 25см

15.

Средние результаты решения качественных задач составили 16,3%
Задание 24 вариант 310
Три параллельных длинных прямых проводника 1, 2 и 3
расположены на одинаковом расстоянии а друг от друга (см. рис.
1 и 2). В каждом проводнике протекает электрический ток силой I:
в проводниках 1 и 3 - в одном направлении, а в проводнике 2 - в
противоположном. Определите направление результирующей
силы, действующей на проводник 1 со стороны проводников 2 и
3. Сделайте рисунок на бланке ответов на основе рис. 2, указав в
области проводника 1 векторы магнитной индукции полей,
созданных проводниками 2 и 3, вектор магнитной индукции
результирующего магнитного поля и вектор результирующей
силы. Ответ поясните, опираясь па законы электродинамики.
13%

16.

Задание 27 вариант 310
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем,
находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное
давление газа p1 =4·105Па. Расстояние от дна сосуда до поршня
L = 30 см. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см2. В
результате медленного нагревания газа поршень некоторое
время покоился, а затем медленно сдвинулся на расстояние х=
10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда
действует сила трения величиной Fтp = 3·103 Н. Какое количество
теплоты получил газ в этом процессе? Считать, что сосуд
находится в вакууме.
Ответ: 1,65кДж
%

17.

Задание 28 Вариант 310
Две большие параллельные вертикальные пластины из
диэлектрика расположены на расстоянии d = 5 см друг от друга.
Пластины равномерно заряжены разноимёнными зарядами.
Модуль напряжённости поля между пластинами Е = 6·105 В/м.
Между пластинами, на равном расстоянии от них, помещен
маленький шарик с зарядом Q = 5·10-11 Кл и массой M = 3·10-3 г.
После того как шарик отпускают, он начинает падать. Какую
Ответ: Т2/Т1= 2
7,4% (0%/39,8%)
скорость будет иметь шарик, когда коснётся одной из пластин?
Трением о воздух и размерами шарика пренебречь.
Ответ: 1м/с
%

18.

Задание 29 Вариант 310
Лазер излучает световые импульсы с энергией 0,1 Дж и частотой
повторения 10 Гц. КПД лазера, определяемый отношением
излучаемой энергии к потребляемой, составляет 1%. Какую массу
воды необходимо прокачать за 1 ч через охлаждающую систему
лазера, чтобы вода нагрелась на10°С?
Ответ: ≈ 8,5 кг
Задание 29 Вариант 401
π0-мезон распадается на два γ-кванта. Длина волны одного из
образовавшихся γ -квантов в системе отсчёта, где первичный π0мезон покоится, λ= 1,83·10 14м. Найдите массу π0-мезона.
Ответ: 2,4·10-28 кг

19.

Задание 30 Вариант 310
В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили
тонкую однородную палочку длиной 10 см и массой
1,8 г. До какой высоты h надо налить в стакан
жидкость, плотность которой составляет 0,75
плотности материала палочки, чтобы модуль силы, с
которой верхний конец палочки давит на стенку
стакана, равнялся 0,008 Н?
Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения
задачи
Ответ: 4см

20.

30. На шероховатой наклонной
плоскости покоится цилиндр. К верхней
части цилиндра по касательной
прикреплена параллельная наклонной
плоскости невесомая нерастяжимая
нить, другой конец которой закреплен
на вертикальной стене.
Масса цилиндра 1 кг, радиус его основания 20 см, коэффициент
трения цилиндра о наклонную плоскость 0,5. Определить
предельный угол альфа, при котором цилиндр будет находиться в
равновесии. Какие законы Вы используете для решения задачи?
Обоснуйте их применение.
Ответ: 45°

21.

5.06.2023, Москва
24. Два деревянных кольца детских пирамидок № 1
и № 2, способных без трения скользить по оси,
соединили с основаниями двумя одинаковыми
лёгкими пружинками (см. рис.). Пирамидку № 2
поместили в прочный сосуд с водой, прикрепив
основание к его дну. Обе пирамидки покоятся
относительно Земли. Как изменится по сравнению с
этим случаем (увеличится, уменьшится или
останется прежней) длина пружин пирамидок № 1 и
№ 2 во время свободного падения с балкона
высокого дома? Сопротивлением воздуха
пренебречь. Ответ поясните, указав, какие
физические закономерности Вы использовали.
Ответ: пружина 1 растянулась,
пружина 2 – сжалась

22.

Резерв 29.06.2023 вариант 501
24. К колебательному контуру подсоединили источник
тока, на клеммах которого напряжение гармонически
меняется с циклической частотой ω = 4·105 с-1 (см. рис.).
Индуктивность L катушки колебательного контура можно плавно
менять в пределах от 0,15 до 3 мГн, а ёмкость его конденсатора С = 5
нФ. Ученик постепенно увеличивал от минимального значения до
максимального индуктивность катушки и обнаружил, что амплитуда
силы тока в контуре сначала возрастала, достигла максимального
значения и затем уменьшалась. Какое явление наблюдал ученик?
Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните
наблюдения ученика.
Ответ: По мере увеличения индуктивности
колебательного контура менялась его
собственная частота, и ученик наблюдал
явление резонанса

23.

28. По кольцу радиусом R, расположенному в
вертикальной плоскости в поле силы тяжести
Земли, могут скользить без трения
одинаковые шарики массой т с одинаковыми
зарядами.
Какие заряды имеют шарики, если они расположились на
концах горизонтальной хорды, проходящей ниже центра
кольца и стягивающей дугу 120°? Сделайте рисунок с
указанием сил, действующих на шарики.
Ответ: q = 2R cos30° √(mg/k tg30°)

24.

30. Однородный рычаг АВ может
вращаться без трения вокруг
неподвижной оси О. К левому концу
рычага в точке А прикреплена нить, за
которую с помощью динамометра D
рычаг неподвижно удерживается в
горизонтальном положении. Нить
составляет некоторый угол с
вертикалью, который можно
измерить с помощью транспортира Т.
Показания динамометра (в ньютонах) и транспортира (в градусах)
видны на фотографии. К точке С подвешена стальная пластина (см.
фотографию). Рычаг, пластина, нить и динамометр расположены в
вертикальной плоскости. Массой транспортира пренебречь.
Определите массу стальной пластины, если рычаг имеет массу 40 г.
Сделайте рисунок, на котором укажите все силы, действующие на
рычаг. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения
задачи.
Ответ: m = 0,17 кг

25.

Резерв 29.06.2023 вариант 511
24. Две одинаковых высоких
мензурки заполнены почти
доверху водой при температуре
t = 4 °С. Масса воды в мензурках
одинакова. Вася и Петя
охлаждают воду, используя
одинаковые кубики тающего
льда.
Вася удерживает свой кубик под водой в верхней части мензурки,
используя тонкую пластмассовую спицу. Петя такой же спицей
удерживает свой кубик льда вблизи дна мензурки. У кого вода
остывает быстрее? График зависимости плотности воды от
температуры приведён на рисунке. Ответ поясните, указав, какие
физические явления и закономерности Вы использовали для
обоснования. Теплопередачей через стенки мензурки пренебречь.
Ответ: Вода будет остывать быстрее у Пети.

26.

27. Постоянную массу гелия изобарно сжимают так, что его
абсолютная температура уменьшается в k раз: Т2= T1/k . Затем газ
адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется
до некоторого значения Т3 = Т2/2. Отношение модуля работы
внешних сил по изобарному сжатию к работе газа при адиабатном
расширении п = 4. Найдите величину k.
Ответ: k = 4
28. По проводящему контуру в виде квадрата,
укреплённому на горизонтальной диэлектрической
поверхности стола, скользит параллельно одной из
диагоналей квадрата с постоянной скоростью V = 4,3
м/с перемычка (см. рисунок).
Контур и перемычка выполнены из одинакового провода с
удельным сопротивлением ρ = 1,7·10-8 0м·м и площадью
поперечного сечения S0. Контур находится в области однородного
вертикального магнитного поля, у которого модуль вектора
индукции В = 1 мТл. В момент, когда перемычка пересекает центр
квадрата, как показано на рисунке, сила тока I в ней равна 1 А.
Найдите площадь поперечного сечения провода S0.
Ответ: S0 = 6,8 мм2

27.

Изменения структуры и содержания КИМ ЕГЭ по
физике в 2024г
1. В 2024 г. изменена структура КИМ ЕГЭ по физике: число
заданий сокращено с 30 до 26. При этом в первой части
работы удалены интегрированное задание на распознавание
графических зависимостей и два задания на определение
соответствия формул и физических
величин по механике и электродинамике; во второй части
работы удалено одно из заданий высокого уровня сложности
(расчётная задача).
Одно из заданий с кратким ответом в виде числа в первой
части работы перенесено из раздела «МКТ и термодинамика»
в раздел «Механика».

28.

2. Сокращён общий объём проверяемых элементов
содержания, а также спектр проверяемых элементов
содержания в заданиях базового уровня с кратким ответом,
что отражено в кодификаторе элементов содержания и
обобщённом плане варианта КИМ ЕГЭ по физике.
3. Максимальный балл уменьшился с 54 до 45.
Время выполнения работы осталось прежним – 3 ч. 55 мин

29.

• из раздела «Механика» удалены пункты «Первая
космическая скорость», «Вторая космическая скорость»;
• полностью удалён раздел «Основы СТО»; из раздела
«Квантовая физика» удалены пункты «Волновые свойства
частиц. Волны де Бройля», «Дифракция электронов на
кристаллах», «Лазер», «Энергия связи нуклонов в ядре.
Ядерные силы», «Дефект масс ядра»

30.

В начале варианта будет 6 заданий по механике: 4 задания с
кратким ответом в виде числа и 2 двухбалльных задания
• В задании 1 оценивается умение определять скорость,
ускорение и пройденный путь по соответствующим
графикам для равномерного и равноускоренного
движений.
• В №2 будут задания на понимание второго закона
Ньютона, закона Гука и формулы для силы трения.
• №3 проверяет элементы темы «Законы сохранения в
механике»: импульс тела, закон сохранения импульса,
работа силы, кинетическая и потенциальная энергии,
закон сохранения энергии в механике.
• №4 – понимание формул для момента сил, периодов
колебаний маятников, скорости звука, условия равновесия
твердого тела и закона Архимеда.
• №5 – на интегрированный анализ процессов могут
предлагаться по любой из тем механики.

31.

• В №6 будут предлагаться либо задания на изменение
величин также по любой из тем, либо задания на
соответствие на узнавание графиков для равноускоренного
движения.
• В №7 – элементы МКТ (связь температуры газа со средней
кинетической энергией поступательного теплового
движения его молекул, уравнение , p = nkT, уравнение
Менделеева – Клапейрона, выражение для внутренней
энергии одноатомного идеального газа и изопроцессы),
• №8 – элементы термодинамики (работа в термодинамике,
первый закон термодинамики, КПД тепловых машин).
• №9 на интегрированный анализ процессов могут
предлагаться по любой из тем по молекулярной физике
• №10 – задания на анализ изменения величин.

32.

• В задании 11 из электростатики будет проверяться только
закон Кулона, а из темы «Постоянный ток» – сила тока,
закон Ома для участка цепи, работа и мощность тока,
закон Джоуля–Ленца.
• В задании 12 – элементы темы «Магнитное поле» (только
сила Ампера и сила Лоренца) и темы «Электромагнитная
индукция» (закон Фарадея, индуктивность и энергия
магнитного поля катушки с током).
• В задании 13 могут встретиться задания на определение
периода или частоты свободных электромагнитных
колебаний в колебательном контуре, закон отражения
света для плоского зеркала или на построение
изображения в собирающей линзе.

33.

В заданиях 5, 9, 14 и 18 на множественный выбор
предполагается либо два, либо три верных ответа, но
количество верных ответов в задании не указывается.
• №14 – на интегрированный анализ процессов могут
предлагаться по любой из тем электродинамики
• №15 – либо задания на изменение величин по любой из
тем, либо задания на соответствие на узнавание графиков
для процессов в колебательном контуре.

34.

По квантовой физике, как и прежде, в вариант включено два
задания:
• В №16 будут оцениваться умения определять строение
атома и атомного ядра, а также неизвестные параметры в
ядерных реакциях;
• №17 – задания на анализ изменения величин при
фотоэффекте или задания на соответствие на
излучение/поглощение света атомом.
В конце части 1 работы включены интегрированное задание
на понимание основных теоретических сведений по всем
разделам курса физики и два стандартных задания по
методологии: на снятие показаний измерительных приборов
и выбор оборудования для опыта.

35.

• Задания 14 – на интегрированный анализ процессов могут
предлагаться по любой из тем электродинамики
• 15 – либо задания на изменение величин также по любой
из тем, либо задания на соответствие на узнавание
графиков для процессов в колебательном контуре.

36.

В части 2 работы удалено одно из заданий высокого уровня
сложности (расчётная задача), в этом году не будет
расчётных задач по квантовой физике.
• Качественная задача (21) будет базироваться на материале
либо молекулярной физики, либо электродинамики.
• №22 – расчётные задачи повышенного уровня сложности
по механике,
• №23 – расчётные задачи по молекулярной физике или
электродинамике
• Задания 24 и 25 – традиционные расчётные задачи
• высокого уровня сложности (3 балла), по молекулярной
физике и электродинамике.

37.

• №26 – задачи по механике на 4 балла, в которых
необходимо представить обоснование применимости
используемых законов и математическое решение задачи.
Обоснование для этих задач может быть как выделено
отдельно, так и представлено в ходе решения.
В этом году тематика заданий линии 26 будет ограничена
задачами по динамике (преимущественно связанные тела)
и задачами на применение законов сохранения импульса
для абсолютно неупругого удара и закона сохранения
энергии.

38.

Обоснование
Динамика
1 Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать
инерциальной.
2. Тела можно считать материальными точками, так как их
размеры пренебрежимо малы в условиях задачи.
Применимы законы Ньютона, справедливые для материальных
точек, поскольку тела движутся поступательно.
3. Трением в оси блока и трением о воздух, а также массой блока
пренебрежем. Нить невесома. Модули сил натяжения нити
одинаковы: |T1|=|T2|=T
4. Так как нить нерастяжима и длина пружины постоянна,
ускорения обоих брусков и груза равны по модулю: |a1|=|a2|= a

39.

Законы сохранения
1. Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать
инерциальной.
2. Тела можно считать материальными точками, так как их
размеры пренебрежимо малы в условиях задачи.
3. Второй закон Ньютона выполняется в ИСО для модели
материальной точки.
4. При соударении для системы тел в ИСО выполняется закон
сохранения импульса в проекциях на горизонтальную ось, так как
внешние силы (сила тяжести и сила реакции опоры) вертикальны.
5. При движении тела выполняется закон сохранения
механической энергии, так как поверхность гладкая, и работа силы
реакции опоры равна нулю (эта сила перпендикулярна скорости
тела); действуют силы потенциальные.

40.

• Группа «Физика в техническом лицее»
http://vk.com/club57958532
• Логинова Татьяна Алексеевна
e-mail: [email protected]