Прочитайте научно-популярный текст и ответьте на вопрос, используя информацию из текста и знания по физике.
Вариант 1
ультразвук в медицинеПрочитайте текст и выполните задание.
Ультразвук в медицине. Ультразвуковое исследование основано на отражении ультразвука от границ тканей с разной плотностью. Датчик посылает в тело короткие импульсы и принимает отражённые; по времени задержки компьютер строит изображение. Перед исследованием кожу смазывают гелем: даже тонкий слой воздуха между датчиком и кожей отражает почти весь ультразвук.
Зачем при УЗИ кожу смазывают гелем? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Чтобы между датчиком и кожей не было воздуха: на границе с воздухом ультразвук почти полностью отражается и не проходит в тело, а гель обеспечивает его прохождение.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Прочитайте текст и выполните задание.
Полярное сияние. Солнце испускает потоки заряженных частиц — солнечный ветер. Магнитное поле Земли отклоняет эти частицы, и большая их часть проходит мимо планеты. Однако вблизи магнитных полюсов частицы проникают в верхние слои атмосферы, возбуждают атомы и молекулы газов, и те начинают светиться — возникает полярное сияние.
Почему полярные сияния наблюдаются в основном в высоких широтах, а не на экваторе? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Потому что заряженные частицы отклоняются магнитным полем Земли и попадают в атмосферу преимущественно вблизи магнитных полюсов, где линии магнитного поля входят в Землю.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Вариант 3
радиоуглеродный методПрочитайте текст и выполните задание.
Радиоуглеродный метод. Возраст древних органических остатков определяют по содержанию в них радиоактивного углерода-14. Пока организм жив, доля этого изотопа в нём постоянна. После гибели обмен углеродом прекращается, и количество углерода-14 уменьшается из-за распада: за 5730 лет (период полураспада) распадается половина имеющихся ядер.
В образце древесины осталась четверть исходного количества углерода-14. Каков примерно возраст образца? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Около 11 460 лет. За один период полураспада остаётся половина ядер, за два — четверть: 2 · 5730 = 11 460 лет.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Прочитайте текст и выполните задание.
Эхолот. Для измерения глубины моря на судах используют эхолот. Прибор посылает вниз короткий ультразвуковой импульс, который отражается от дна и возвращается обратно. Скорость звука в морской воде около 1500 м/с. Зная время между отправкой импульса и приёмом эха, вычисляют глубину. Ультразвук используют потому, что он распространяется узким пучком и не слышен человеку.
Эхо вернулось через 0,5 с после отправки импульса. Какова глубина моря в этом месте? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Около 375 м. За 0,5 с звук проходит путь до дна и обратно: s = vt = 1500 · 0,5 = 750 м, глубина — половина этого пути.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Прочитайте текст и выполните задание.
Гроза. Молния — гигантский электрический разряд между облаками или между облаком и землёй. Воздух в канале молнии мгновенно нагревается до десятков тысяч градусов и резко расширяется — так возникает звуковая волна, которую мы слышим как гром. Свет от вспышки доходит до наблюдателя практически мгновенно, а звук распространяется в воздухе со скоростью около 340 м/с.
Наблюдатель услышал гром через 3 с после вспышки молнии. Примерно на каком расстоянии от него ударила молния? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Примерно 1 км. Свет приходит почти мгновенно, а звук идёт 3 с: s = vt ≈ 340 · 3 = 1020 м.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Прочитайте текст и выполните задание.
Радуга. Радуга возникает, когда солнечный свет проходит через капли дождя. В капле свет преломляется, отражается от её задней стенки и снова преломляется при выходе. Показатель преломления воды немного различен для лучей разного цвета, поэтому белый свет разлагается в спектр. Радугу можно увидеть, стоя спиной к Солнцу.
Можно ли увидеть радугу в полдень летом, когда Солнце стоит высоко? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Как правило, нельзя: радуга видна под углом около 42° к направлению «от Солнца», и при высоком Солнце она оказывается ниже горизонта.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Вариант 7
геостационарный спутникПрочитайте текст и выполните задание.
Геостационарный спутник. Спутник на геостационарной орбите движется над экватором с периодом обращения, равным периоду вращения Земли (около 24 ч), и в ту же сторону. Поэтому с поверхности Земли он кажется неподвижным. Такие спутники используют для связи и телевещания.
Почему антенну спутникового телевидения можно один раз направить на спутник и больше не поворачивать? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Геостационарный спутник вращается вместе с Землёй с тем же периодом, поэтому относительно антенны он неподвижен.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Прочитайте текст и выполните задание.
Ядерный реактор. В ядерном реакторе тяжёлые ядра урана делятся при попадании в них нейтронов; при каждом делении освобождается энергия и вылетают 2–3 новых нейтрона. Чтобы цепная реакция не разгонялась, в активную зону вводят регулирующие стержни из материалов, хорошо поглощающих нейтроны.
Что произойдёт с интенсивностью цепной реакции, если глубже ввести регулирующие стержни? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Реакция замедлится: стержни поглощают больше нейтронов, и меньше нейтронов вызывает новые деления.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Вариант 9
испарение и охлаждение телаПрочитайте текст и выполните задание.
Испарение и охлаждение тела. Человеческий организм в жару охлаждается за счёт испарения пота. Испарение требует энергии: её отдаёт кожа, поэтому температура кожи понижается. В сухом воздухе испарение идёт быстро, а во влажном — медленно.
Почему жару во влажном климате переносить труднее, чем такую же жару в сухом? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. Во влажном воздухе испарение пота идёт медленнее, поэтому организм хуже охлаждается.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Прочитайте текст и выполните задание.
Гейзеры. Гейзер — источник, периодически выбрасывающий фонтан горячей воды. Вода в узком подземном канале нагревается от горячих пород. Нижние слои находятся под давлением столба воды, поэтому закипают при температуре выше 100 °C. Когда часть воды выплёскивается, давление в глубине падает, перегретая вода мгновенно вскипает, и следует мощный выброс.
Почему вода в глубине канала гейзера может нагреться выше 100 °C, не закипая? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Образец ответа
Образец ответа. На глубине на воду давит столб воды сверху; при повышенном давлении температура кипения выше 100 °C.
| Содержание критерия | Баллы |
|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ, но обоснование некорректно или отсутствует; ИЛИ корректные рассуждения, но ответ явно не сформулирован | 1 |
| Общие рассуждения, не относящиеся к вопросу; ИЛИ ответ неверен | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Прочитайте текст и выполните задание.
Магнитные бури. Во время вспышек на Солнце выбрасывается огромное количество заряженных частиц. Достигнув Земли, они вызывают быстрые изменения её магнитного поля — магнитные бури. Изменяющееся магнитное поле наводит токи в длинных проводниках: линиях электропередачи, трубопроводах, кабелях связи.
Почему во время сильных магнитных бурь возможны сбои в работе протяжённых линий электропередачи? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Вариант 12
барометр в горахПрочитайте текст и выполните задание.
Барометр в горах. Атмосферное давление создаётся весом столба воздуха над данным местом. Чем выше над уровнем моря, тем меньше высота и плотность лежащего выше слоя воздуха. Вблизи поверхности при подъёме на каждые 12 м давление уменьшается примерно на 1 мм рт. ст.
Почему в горах вода закипает при температуре ниже 100 °C? Ответ поясните, используя текст.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Вариант 13
гидроэлектростанцияПрочитайте текст и выполните задание.
Гидроэлектростанция. На гидроэлектростанции вода из водохранилища падает с высоты плотины и вращает турбины. Потенциальная энергия воды превращается в кинетическую энергию потока, затем в энергию вращения турбины и генератора, а генератор вырабатывает электрическую энергию. Чем выше плотина и больше расход воды, тем больше мощность станции.
Почему для ГЭС стараются строить высокие плотины? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Прочитайте текст и выполните задание.
Термос. Термос — сосуд с двойными стеклянными стенками, между которыми откачан воздух. Внутренняя поверхность стенок покрыта блестящим слоем, а горлышко закрывается пробкой из материала с плохой теплопроводностью. Такое устройство сильно замедляет теплообмен содержимого с окружающей средой.
Можно ли в термосе сохранять холодным мороженое? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.
Вариант 15
парниковый эффектПрочитайте текст и выполните задание.
Парниковый эффект. Солнечное излучение проходит через атмосферу и нагревает поверхность Земли. Нагретая поверхность сама излучает, но уже в инфракрасном диапазоне. Углекислый газ и водяной пар хорошо пропускают видимый свет, но поглощают часть инфракрасного излучения и излучают энергию обратно к Земле. Благодаря этому средняя температура поверхности выше, чем была бы без атмосферы.
Как изменится средняя температура поверхности, если концентрация углекислого газа в атмосфере возрастёт? Ответ поясните.
Развёрнутый ответ: сравните с образцом и критериями.