Физике - Назарбаев Интеллектуальные школы

АВТОНОМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЗАРБАЕВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ШКОЛЫ»
ЦЕНТР ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
Интегрированная образовательная
программа
Тестовая спецификация по предмету
«Физика»
10 класс
п
АСТАНА, 2015
Содержание
Цель .......................................................................................................................................... 3
1
1.1
Взаимосвязь с международными стандартами.................................................................... 3
1.2
Взаимосвязь с учебной программой Назарбаев Интеллектуальных школ ....................... 3
1.3
Взаимосвязь с Интегрированной моделью критериального оценивания (ИМКО)...........3
Обзор оценивания ................................................................................................................... 4
2
2.1
Задачи оценивания ................................................................................................................. 4
2.2
Использование калькуляторов .............................................................................................. 6
2.3
Формулы и данные ................................................................................................................. 6
Описание экзаменационных работ ........................................................................................ 7
3
3.1
Экзаменационная работа 1 .................................................................................................... 7
3.2
Экзаменационная работа 2 .................................................................................................... 7
3.3
Распределение баллов ............................................................................................................ 8
3.4
Язык оценивания .................................................................................................................... 9
4
Управление процессом проведения экзамена ...................................................................... 9
5
Выставление баллов ................................................................................................................ 9
6
Процесс выставления оценок ................................................................................................. 9
6.1
Дескрипторы оценок ............................................................................................................ 10
Примерные вопросы ............................................................................................................. 12
7
7.1
Экзаменационная работа 1: Часть А примерные вопросы ............................................... 12
7.1
Экзаменационная работа 1: Часть В примерные вопросы ............................................... 12
7.2
Экзаменационная работа 2: Примерные вопросы ............................................................. 21
Страница 2 из 28
1
Цель
Внешнее оценивание в Назарбаев Интеллектуальных школах (далее – Интеллектуальные школы)
проводится с целью обеспечения признанного на международном уровне суммативного оценивания
знаний, навыков и умений, полученных учащимися. Экзамены проводятся в строгом соответствии с
требованиями международных стандартов. По завершении экзаменов учащиеся получат квалификации,
признаваемые в масштабе всей страны, а со временем и во всем мире.
Цель оценивания – определение знаний и умений, приобретенных в процессе обучения. Экзамены
подтверждают возможности учащихся применять предметные навыки в условиях глобализации 21 века,
используя аналитические умения для решения проблем на высоком уровне.
Дополнительные цели оценивания в Интеллектуальных школах:
 содействовать получению непрерывного образования, высшего образования или трудоустройству
на конкурсной основе;
 обеспечить надежные способы эффективного оценивания;
 предоставить объективную информацию для мониторинга стандартов в течение определенного
промежутка времени.
Взаимосвязь с международными стандартами
Оценивание разработано и сопоставимо с международными стандартами. Оценивание по предмету
«Физика» в 10 классе соответствует уровню Cambridge IGCSE Level, который занимает 2 место в
Национальной квалификационной системе Великобритании.
Взаимосвязь с учебной программой
Суммативное оценивание учащихся 10 класса включает содержание программы 9 и 10 классов.
Оценивание знаний учащихся по предмету «Физика» определяется результатами изучения в рамках
учебной программы.
Взаимосвязь с Интегрированной моделью критериального
оценивания (ИМКО)
Внешнее суммативное оценивание является частью Интегрированной модели критериального
оценивания, которая также включает формативное оценивание в классе и внутреннее суммативное
оценивание.
Задачи оценивания отражают содержание учебной программы и учебного плана, целей обучения,
указанных в этих документах. Формативное оценивание и внутреннее суммативное оценивания основаны
на целях обучения, но проверяют умения учащихся различными формами.
Страница 3 из 28
2
Обзор оценивания
Все учащиеся выполняют 2 экзаменационные работы.
Экзаменационная работа 1
90 минут
Данная работа состоит из 2-х частей: А и В. Все вопросы являются обязательными.
Часть А состоит из 25 вопросов с множественным выбором ответов. К каждому вопросу даны
четыре варианта ответа, один из которых выбирает учащийся.
Вопросы оценивают у учащихся их знания и понимание содержания предмета, их умения
обрабатывать, применять и давать оценку информации.
Учащимся необходимо рекомендовать, чтобы на выполнение Части А экзаменационной работы они
отвели 30 минут.
Часть В состоит от 6 до 9 структурированных вопросов, баллы за эти вопросы распределены поразному. Вопросы могут быть разделены на подвопросы.
Вопросы оценивают у учащихся их знания и понимание содержания предмета, их умения
обрабатывать, применять и давать оценку информации.
Учащимся необходимо рекомендовать, чтобы на выполнение Части В экзаменационной работы они
отвели 60 минут.
70% от общего количества баллов
Экзаменационная работа 2
75 минут
Учащиеся выполняют два или три обязательных эксперимента.
Данная экзаменационная работа состоит из двух или трех экспериментов из разных разделов
физики, и охватывает экспериментальные навыки и навыки наблюдений. Эксперименты оценивают
знания и понимание учащимися экспериментальных навыков, включающих планирование,
наблюдение, анализ и оценку.
30% от общего количества баллов
Задачи оценивания
ЗO1
Знание и понимание
Учащиеся должны продемонстрировать свои знания и понимание:





научных феноменов, фактов, законов, определений, понятий и теорий;
научной лексики, терминологии, условных обозначений (включая символы,
величины и единицы);
научных приборов и оборудования, включая правила эксплуатации и
безопасности;
научных величин и способы их определения;
научного и технологического применения с учетом социальных, экономических и
экологический последствий.
Учебная программа по физике определяет фактические знания, которые учащиеся
должны воспроизвести и объяснить.
Страница 4 из 28
ЗO2
Вопросы, отвечающие данным критериям, часто начинаются со следующих слов:
определите, сформулируйте, опишите, кратко изложите или объясните.
Обработка, применение и оценивание информации
Учащиеся должны уметь пользоваться словами или другими письменными формами
(символическими, графическими и числовыми), чтобы:








располагать, выбирать, организовать и предоставлять информацию из различных
источников;
трансформировать информацию с одной формы в другую;
преобразовывать числа и другие данные;
использовать информацию для определения образцов, выявлять направление и
делать выводы;
предсказывать и выдвигать гипотезы;
применять знания, включая принципы, в новых ситуациях;
давать оценку информации и гипотезе;
демонстрировать осведомленность об ограничении теории по физике и моделей.
Вопросы, проверяющие данные навыки могут быть основаны на неизвестной для
учащихся информации. При ответе на такие вопросы учащиеся должны использовать
принципы и понятия из учебной программы, применять их логически, обоснованно или
дедуктивно к новой ситуации.
ЗО3
Вопросы, отвечающие данным критериям, часто будут начинаться со следующих слов:
предскажите, предположите, сделайте вывод, вычислите или определите/обозначьте.
Практические и экспериментальные навыки
Учащиеся должны:

знать приемы, как использовать приборы, оборудование и материалы (следуя
последовательным инструкциям, по возможности);
 проводить измерения и приближенные расчеты и записывать наблюдения
(включая таблицу данных, графики и чертежи);
 интерпретировать и оценивать данные и наблюдения из эксперимента
(необходимые для выводов и заключений).
разрабатывать и планировать исследования; давать оценку методам; предлагать
возможные способы улучшения (включая выбор метода, оборудования и материалов).
Использование калькуляторов
Допускается использование калькуляторов в экзаменационных работах 1 и 2.
Калькуляторы должны быть:
• подходящего размера для использования на парте;
• на батареях или солнечных батареях;
• без крышек, футляров и покрытий с напечатанными инструкциями или формулами.
Учащийся несет ответственность за:
• электропитание калькулятора;
• рабочее состояние.
Калькулятор не должен содержать следующих функций:
• языковой перевод;
• алгебраическое действие;
• дифференцирование или интеграцию;
• связь с другими устройствами или с Интернетом.
Страница 5 из 28
Калькулятор не должен содержать легко извлекаемую информацию, включая:
• базу данных;
• словари;
• математические формулы;
• тексты
Формулы и данные
Учащимся будет предоставлен справочник, содержащий список формул и данных для использования по
время экзамена. В нем содержатся формулы, с которыми учащиеся ознакомлены при прохождении
учебной программы, но запоминание этих формул необязательно.
Страница 6 из 28
3
Описание экзаменационных работ
Учащимся предоставляются 2 экзаменационные работы. Экзаменационная работа 1 оценивает навыки
учащихся по задачам ЗО1 и ЗО2. Экзаменационная работа 2 оценивает навыки проведения наблюдений и
эксперимента по задаче оценивания ЗО3.
Экзаменационная работа 1
Учащимся предоставляется 90 минут для выполнения экзаменационной работы, за которую выставляется
90 баллов. Все вопросы обязательные.
Данная экзаменационная работа составлена в соответствии с задачами оценивания ЗО1 и ЗО2: знание и
понимание физики учащимися 9-го и 10-го классов, и их умения обрабатывать, применять и оценивать
информацию. Таблица с данными предоставляется.
Задачи
оценивания
ЗO1 (57%)
ЗO2 (43%)
ЗO3 (0%)
Баллы
Описание
51
39
0
Часть А состоит из 25 вопросов с множественным выбором ответов
(A-D) с четырьмя вариантами ответа к каждому вопросу.
Вопросы из Части В требуют применения различных методов и
приемов, используемых при ответе, как ответ в одно слово, короткое
описание и определение, более сложный и объемный обоснованный
ответ, составление и заполнение таблиц, построение и интерпретация
графиков, чертеж диаграмм.
ИТОГО
90
Экзаменационная работа 2
Учащимся предоставляется 75 минут для выполнения от двух до трех вопросов, за которые выставляется
40 баллов. Все вопросы обязательные. Данная экзаменационная работа составлена по задаче оценивания
ЗО3: навыки проведения эксперимента и наблюдений. Таблица с данными будет предоставлена.
Задачи
оценивания
ЗO1 (5%)
ЗO2 (25%)
ЗO3 (70%)
Баллы
Описание
2
10
28
Экзаменационная работа является практической и проводится в
лаборатории по расписанию.
Экзаменационная работа состоит из двух-трех вопросов, основанных
на экспериментальных навыках и навыках наблюдения. Работа
оценивает у учащихся знания и их ответы к заданиям и
предоставление данных. Ответы должны быть даны в различных
формах: графики, таблицы, диаграммы и тексты.
Вопросы могут требовать, чтобы учащиеся определили источники
погрешности, предложили какие-либо изменения и план
исследования, включая рекомендации об использовании
соответствующих приемов и приборов.
ВСЕГО
40
Страница 7 из 28
Распределение баллов
Распределение баллов за каждую экзаменационную работу и оценивание в целом представлено в таблице.
Экзаменационная
работа 1
Экзаменационная
работа 2
ВСЕГО
ЗO1
51
2
53 (40%)
ЗO2
39
10
49 (38%)
ЗO3
0
28
28 (22%)
90 (70%)
40 (30%)
130 (100%)
Общая сумма
баллов
Данная таблица предоставляет информацию по распределению баллов согласно задачам оценивания ЗO1
и ЗO2 в Экзаменационной работе 1 и ЗO1, ЗO2 и ЗO3 в Экзаменационной работе 2. Точное распределение
баллов за каждую работу может немного отличаться от указанных.
Язык оценивания
Язык оценивания – казахский или русский.
Управление процессом проведения экзамена
4
Оценивание должно проводиться при строгом соблюдении правил проведения экзамена, мер
безопасности материалов и валидности оценивания. ЦПИ выпустит Руководство по проведению
экзаменов в Интеллектуальных школах, включающее такие области, как:








экзаменационные материалы и их безопасность;
обязанности учителей, дежурных и администраторов;
подготовку аудиторий и материалов для проведения экзамена;
подготовку соответствующих кабинетов для проведения письменных, устных и практических
экзаменов;
процедуры для регистрации курсовой работы;
процедуры для модерирования и регулирования курсовой работы;
процедуры контроля за экзаменующимися;
после экзаменационные процедуры, включающие материалы, необходимые для выставления
баллов.
Руководство гарантирует проведение экзаменов в стандартизированном порядке во всех школах, чтобы
все учащиеся, учителя, дежурные и менеджеры могли убедиться в справедливой организации проведения
экзаменов.
5
Выставление баллов
Схемы выставления баллов будут разработаны одновременно с экзаменационными вопросниками.
Баллы выставляются в экзаменационных работах учащихся централизованно в ЦПИ. Экспертыэкзаменаторы выставляют баллы в заполненных учащимися экзаменационных работах или в электронных
Страница 8 из 28
копиях работ. Экзаменаторы должны обладать достаточным опытом работы с учащимися,
соответствующим уровню, необходимому для проверки экзаменационных работ. Основные требования к
экзаменаторам - компетентность в области данного предмета и три года преподавания. Экзаменаторы
пройдут необходимое обучение, чтобы они могли исполнять свои обязанности.
Экзаменаторы должны понимать схему выставления баллов, быть ознакомлены с примерами ее
использования и уметь применять на практике принципы, по которым они разработаны. Если требуется
более одного экзаменатора, выставление баллов будет стандартизировано, чтобы гарантировать
одинаковое применение экзаменаторами схемы выставления баллов. Перед проверкой работ будет
проведено пробное выставление баллов. Экзаменаторы также пройдут обучение необходимым
процедурам управления процессом выставления баллов и их обоснованию. Экзаменаторы не смогут
представить на рассмотрение баллы, пока не закончат процесс стандартизации.
Все экзаменаторы будут использовать одинаковую версию схемы выставления баллов, установленной в
процессе стандартизации.
Проверка работ экзаменаторов проводится достаточно тщательно и часто с целью своевременного
выявления ошибок и отклонений от правильного применения схемы выставления баллов.
6
Процесс выставления оценок
Результаты оценивания будут предоставлены в форме уровневой оценки за каждый оцениваемый
предмет. Различаются следующие уровни: A*, A, B, C, D и E, где A* является наивысшим, а E наименьшим уровнем учебных достижений.
Оценка U (неудовлетворительная) означает неусвоение программы.
Уровень учебных достижений учащегося по предмету высчитывается не за каждый компонент, а из
общего балла по всем компонентам, разделенного на количество компонентов (выставленных в
соответствии с установленными спецификациями).
При разработке экзаменационных работ целью разработчиков является создание работ того же уровня
сложности, как и в предыдущие годы, но на практике невозможно определить точно относительную
сложность вопросов для учащихся, пока они не сдадут экзамен. Работа может оказаться несколько
сложнее или легче, чем в прошлые годы. Таким образом, получается, что работа учащегося с
определенным баллом этого года необязательно заслуживает ту же оценку, что и работа учащегося
прошлого года с тем же самым баллом. Требования экзаменационной работы могут отличаться,
выставление баллов может оказаться строже или снисходительнее. Необходимо учитывать эти и многие
другие важные факторы, прежде чем баллы учащихся будут переведены в оценки. Например, если
экзаменационная работа какого-либо года считается менее сложной, то для сохранения стандарта границы
оценок того года должны быть выше, чем в год, когда экзаменационная работа считалась сложнее.
Следовательно, как только баллы будут выставлены, по каждому предмету необходимо провести
процедуру выставления оценок для установления пороговых баллов оценок по каждому
экзамену/компоненту (включая курсовую работу или практические работы). Пороговый балл оценки – это
минимальный балл, который должен набрать учащийся для получения оценки при обсуждении. Основной
целью при создании пороговых баллов в установленных спецификациях является сохранение стандартов
прошлого года. В новых спецификациях целью является надежное установление ожидаемых стандартов,
чтобы в будущем придерживаться этих стандартов.
Пороговые баллы для каждой оценки делятся на две категории: субъективная и арифметическая.
Субъективные пороговые баллы устанавливаются с помощью комбинация статистических данных и
профессионального суждения. Арифметические границы оценок устанавливаются с помощью
арифметических правил.
Страница 9 из 28
Ключевыми оценками, установленными в спецификациях теста, являются оценки A, C и E, и к ним
прилагаются дескрипторы. Приведены дескрипторы данных оценок, потому что знание, понимание и
навыки, соответствующие этим оценкам, отличаются, а оценки B и D являются промежуточными. Они
соответствуют набору оценок, используемому в Кембридже, и способствуют международному признанию
и договоренности с ЦПИ.
Процесс установления субъективных границ оценок является сложным и трудоемким, поэтому, из
практических соображений, ключевые оценки для данного процесса определяют Квалификационные
комитеты. Как только утверждаются субъективно оценки, можно вычислить арифметически пороговые
баллы. Арифметическая граница оценки B устанавливается между A и C, аналогично граница оценки D
устанавливается между C и E.
Согласно исследованиям пороговые баллы, установленные
Квалификационным комитетом, могут быть вполне субъективными, и тогда оценивание становится
нецелесообразным и вызывает недоверие. Распространенной практикой для работы Квалификационного
Комитета является использование же арифметических границ, которые рекомендуются Кембриджем.
Дескрипторы оценок
Дескрипторы ключевых оценок даны для общего представления стандартов возможных достижений
учащихся, которым присуждается определенная оценка. В целом, на практике выставленная оценка
зависит от степени выполнения учащимися задач оценивания. Недостатки, обнаруженные в некоторых
разделах экзаменационной работы учащегося, могут быть оценены в сравнении с лучшими работами.
Оценки
Дескриптор оценки
A
Демонстрирует глубокое и детальное знание предмета с незначительными
пробелами и имеет четкое понимание принципов, на которых основан предмет и то,
как он функционирует.
Применяет принципы в известных и неизвестных ситуациях. Ответы
сформулированы хорошо, прямо и уместно, приводит точные и правильные
вычисления.
Учащийся может:

связывать факты с принципами и теорией и, наоборот;

утверждать, почему определенные приемы предпочтительнее для данной
процедуры или действий;

выбирать и сопоставлять информацию из нескольких источников и
представлять ее в ясной и логической форме;

решать задачи в ситуациях, где используется широкий ряд переменных;

обрабатывать данные из нескольких источников для определения образцов
или направлений;

выдвигать гипотезу для объяснения фактов или находить факты для
обоснования гипотезы.
C
Демонстрирует хорошее знание многих разделов предмета с незначительными
пробелами и понимает принципы, на которых основан предмет и то, как он
функционирует. Применяет принципы эффективно, в основном, в известных и
изредка в неизвестных ситуациях.
Часто ответы уместны и сформулированы хорошо. Вычисления зачастую ведут к
правильному ответу.
Учащийся может:
Страница 10 из 28






E
связывать факты с ситуацией, непредусмотренной в учебной программе;
описывать правильно процедуру/-ы, состоящую/-ие из многочисленных
этапов;
выбирать информацию из нескольких источников и представлять в ясной,
логической форме;
определять образцы или направления заданной информации;
решать задачи с несколькими действиями, но с ограниченным количеством
переменных;
формировать гипотезы и объяснять факты или данные.
Демонстрирует базовые знания из простых областей предмета со значительными
пробелами и ограниченно понимает принципы, на которых основан предмет и то,
как он функционирует. Применяет принципы, в основном, только в знакомых
ситуациях.
Ответы могут включать значимые моменты, но могут быть перепутаны с
ненужными добавлениями. Правильно делает простые вычисления, но более
сложные вычисления решает с ошибками.
Учащийся может:

воспроизводить данные, содержащиеся в учебной программе;

указывать на правильную процедуру для одного действия;

выбирать и представлять часть информации из определенного источника;

решать задачи с одним или несколькими действиями при оказании
определенной помощи;

определять образцы или направления, где необходимо минимальное
обращение к фактам или данным;

распознавать, какая из двух гипотез объясняет ряд данных и факты.
Страница 11 из 28
Примерные вопросы
7
В конце каждого вопроса указан начисляемый за него балл, например [2].
В качестве руководства представляются схемы выставления баллов, где отчетливо указано количество
баллов за каждый вопрос. В схемах выставления баллов по физике содержатся следующие обозначения
для примечаний:
M означает «метод».
Это обозначение позволяет засчитать относящиеся к методу(ответу) баллы А
A – баллы за «точность» или за ответ.
Эти баллы не могут быть выставлены, если баллы за М, к которому они имеют
отношение, не засчитаны.
C - «компенсирующие или баллы за вычисления».
Эти баллы могут быть выставлены при свидетельстве об очевидных знаниях, даже если
они явно не отражены. Часто используется при выполнении заданий с уравнениями.
Например, балл за уравнение может быть выставлен, если кандидат правильно подставляет
значения и вычисляет правильный ответ, даже если уравнение не расписано символично
или словесно.
B – «независимые баллы»
Это обособленные баллы, не имеющие отношение к каким-либо другим баллам.
7.1 Экзаменационная работа 1: Часть А примерные вопросы
1
Сколько атомов в 1.0 кг образца изотопа углерода -12?
A
5.0 × 1022
B
6.0 × 1023
C
5.0 × 1025
D
6.0 × 1026
A
B
C
D
[1]
2
Работа, выполненная в системе, ΔW.
Энергия, предоставленная в систему, ΔQ.
Увеличение внутренней энергии в системе, ΔU.
Которое из следующих выражений является правильным соотношением для системы согласно
первому закону термодинамики?
A
ΔQ = ΔW – ΔU
B
ΔQ = – ΔW – ΔU
C
ΔU = ΔQ + ΔW
D
ΔU = ΔQ – ΔW
A
B
C
D
[1]
Страница 12 из 28
3
В цепи батарея имеет незначительное внутреннее сопротивление. Ключ S поднят и цепь разомкнута
Два резистора имеют одинаковое сопротивление.
Каждое сопротивление равно R.
I1
A
R
•
•
S
I
R
2
A
Показания первого амперметра I1= 0,6 А, показания второго I2= 0.
Каковы показания двух амперметров, когда ключ S закрыт (цепь замкнута)?
A
I1 / A
0.30
I2 / A
0.30
B
0.60
0.30
C
0.60
0.60
D
1.20
0.60
A
B
C
D
[1]
4
На рисунке изображен горизонтальный провод с током в магнитном поле, расположенный между
двумя магнитными полюсами N и S.
Направления тока перпендикулярно к AC и BD.
Какая из стрелок A, B, C или D показывает направление силы, действующий на провод?
B
прово
д
A
C
N
S
направление
тока на
проводе
D
A
B
C
D
[1]
Страница 13 из 28
Вопрос
Ответ
Дополнительное
руководство
Балл
1
C
[B1]
2
C
[B1]
3
D
[B1]
4
B
[B1]
7.1 Экзаменационная работа 1: Часть В примерные вопросы
1
Две параллельно горизонтальные металлические пластины расположены друг от друга на расстоянии
4,0 мм. (Рис. 1.1) Источник постоянного тока с ЭДС 480 В, имеющий большое внутреннее
сопротивление, подключен через выключатель к пластинам. Выключатель S закрыт. (цепь замкнута).
S
+
–
480 V
источник тока
параллельные
металлические
пластины
Рис.1.1
(a) Разность потенциалов между двумя параллельными пластинами равна 480 В.
Объясните почему, несмотря на очень высокое внутреннее сопротивление источника питания,
разность потенциалов между двумя пластинами равна ЭДС источника питания.
[2]
Страница 14 из 28
(b) Между двумя пластинами возникло электрическое поле.
(i) Объясните, что означает электрическое поле.
[2]
(ii) На рис. 1.1, нанесите линии, демонстрирующее электрическое поле и его направление.
[2]
(iii) Вычислите напряженность электрического поля между двумя пластинами.
Напряженность электрического поля =
В/м
[2]
(c) Очень маленькая, электрически заряженная капля масла имеет массу 9,6 × 10–15 кг.
Капля масла находится в воздухе между двумя пластинами.
Было отмечено, что капля масла не поднимается и не падает, а остается в покое.
(i) Вычислите вес капли масла.
вес =
Н
[1]
(ii) Используя напряженность электрического поля между пластинами, определите
величину электрического заряда в капле масла.
заряд =
Кл
[2]
Страница 15 из 28
(iii) Определите число избыточных электронов в капле масла.
Число =
[1]
(d) Данные пластины являются конденсатором емкостью 3.6 × 10–12 Ф.
(i) Вычислите величину накопленного заряда в конденсаторе, когда он подключен к
питанию 480 В.
заряд =
Кл
[2]
(ii) Запишите одну из функций конденсатора в простой схеме.
[1]
(e) Небольшой радиоактивный источник, который испускает бета-частицы, располагают рядом
с неподвижной каплей масла.
Капля масла начинает двигаться вертикально вверх.
(i) Дайте определение бета-частицы.
[1]
(ii) Опишите и объясните, почему масляные капли начинают двигаться вверх.
[2]
[Всего: 18]
Страница 16 из 28
2
Радон является газом, естественным изотопом
222
86
Rn .
(a) Подробно опишите структуру и состав нейтрального атома этого изотопа.
[4]
(b) Изотоп 222
86 Rn является радиоактивным и распадается на альфы-частицы (α-частицы) с
образованием изотопов полония (Ро).
(i) Ниже продолжите уравнение распада
222
86
Rn →
......
......
222
86
Rn .
Po +
......
......
α
[3]
(ii) Сравните
1. эффекты ионизации альфа- и бета-излучений
2. проникающие способности альфа- и гамма-излучений.
[2]
Страница 17 из 28
(iii) На Рис. 2.1 изображена область пространства, где магнитное поле направлено в
плоскость бумаги.
Пучок альфа-частиц проходит в плоскости бумаги и попадает в магнитное поле.
альфа-частицы
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
магнитное
поле,
направленное
в плоскость
бумаги
Рис. 2.1
На рис 2.1изобразите траекторию движения альфа-частиц в магнитном поле.
[2]
(c) Распад радиоактивных изотопов происходит случайно.
Укажите,
(i) что подразумевается под словом случайно,
[1]
(ii) Назовите две причины, по которым радиоактивный распад является случайным.
[2]
(d) Радиоактивный изотоп 222
86 Rn имеет период полураспада 3,8 дней.
Определенный образец радона содержит 6,4 × 109 атомов.
Вычислите число атомов радона, которое останется в образце через 19 дней.
число =
[2]
Страница 18 из 28
(e) Атмосферный радон является одним из источников естественной фоновой радиации.
Укажите два других естественных источника фоновой радиации.
1
2
[2]
[Всего: 18]
1
Вопрос
Ответ
Балл
(a)
В цепи отсутствует ток/ разрыв—сопротивление
бесконечно\
электрическое напряжение максимальное
область пространства, где на заряженную частицу(тело)
действует сила
B1
B1
(b) (i)
Дополнительное
руководство
[2]
M1
A1
[2]
Как минимум 5 вертикальных линий
(разрешается маленький изгиб в самом углу)
Все прямые одинаково отделены, и стрелки
направлены вниз
(iii) E = U/d или 480/0,004 или 120·103 или
(ii)
1,2 × 105 (В / м)
(c)
(i)
(ii)
9,6 × 10–14 (Н)
q = F/E или 9.6 × 10–14/1,2 × 105
8,0 × 10–19 (Кл)
(iii) 5
(d) (i) q= CU или 3,6 × 10–12*480
1,73 × 10–9 (Кл)
B1
B1
[2]
C1
A1
[2]
B1
C1
A1
[2]
B1
C1
A1
[2]
(ii)
Сохраняет энергию, заряжает, разглаживает
пульсирующий ток , в определенное время отдает
энергию в цепь, работает как память калькуляторов и
др.
(e)
(i)
(ii)
электрон
Увеличивается заряд масляной капли за счет потока
электронов (бета-частиц), и увеличивается Кулоновская
сила, направленная вверх
B1
B1
C1
A1
[2]
2
(a)
86 протонов.
136 нейтронов.
Протоны и нейтроны в ядре.
86 электронов на орбите вокруг ядра.
B1
B1
B1
B1
Страница 19 из 28
[4]
(b) (i)
218
84
Ро
4
2

B1
B1
B1
[3]
(альфа-излучение) сильнее ионизирует
(альфа-излучение) менее проникающее
(разрешается определённый пример, альфа не
проникает в провод, гамма проникает)
(iii) кривая вверх (кривая направлена на верхнюю часть
страницы)
Изначально горизонтальная или кривая в обратную
сторону, т.е. на самого учащегося или (круглая форма
глаза)
(c) (i) Непредсказуемо или спонтанно, или не определено
внешними факторами
(ii) Любые две причины: во времени, в направлении,
невозможно предсказать, какое ядро
распадется
(d)
19/3,8 или 5 (периодов полураспада) или попытка
деления на половину 5 раз
2,0 × 108
(e)
От пространства/звезд/галактики/космические лучи
(ii)
1.
2.
камни/земля/здания
B1
C1
[2]
M1
A1
[2]
B1
B2
[2]
C1
A1
[2]
B1
B1
[2]
Страница 20 из 28
7.2 Экзаменационная работа 2: Примерные вопросы
1
(a)
На Рис. 1.1изображена цепь. Соедините ее двумя зубчатыми зажимами,
прикрепленными к проводу, соответственно на отметках линейки 0 и 100,0 см.
Ключ S открыт ( цепь разомкнута).
[2]
1,5 В cell
A
S
•
V
зубчатый
зажим
•
зубчатый
зажим
провод
метровая линейка
Рис. 1.1
Попросите супервайзера проверить вашу цепь. (Супервайзер исправит, если есть ошибки, и
сообщит об этом экзаменатору).
(b) (i) Замкните цепь ключом S.
Используйте амперметр для определения тока I в проводе и вольтметр для определения
разности потенциалов V.
I=
V=
[1]
Разомкните цепь, подняв ключ.
(ii) Вычислите сопротивление R в проводе длиной 1,000 м.
R=
[1]
Страница 21 из 28
(c) (i) Допишите соответствующие единицы измерения в заголовки таблицы.
Повторите инструкции (b)(i) для проводов разной длины l.
Передвиньте зажим «крокодил» от отметки 10,0 см и повторно соедините его,
последовательно, к проводам на отметках 80,0 cм, 60,0 cм, 40,0 м и 20,0 cм.
В каждой позиции записывайте значения для I и U в таблице.
Добавьте в таблицу свои показания из (b)(i).
l / cм
I/
U/
[3]
R/
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
(ii) Вычислите сопротивление провода R для каждой длины и запишите их значения в таблицу.
[2]
(d) (i) Постройте график зависимости сопротивления R (ось у) от длины провода l (ось х),
используя результаты из таблицы (рис. 1.2).
Страница 22 из 28
Рис. 1.2
[5]
(ii) Предполагается, что сопротивление R длины l данного провода соответствует выражению
R = kl
k – константа для данного провода.
1.
Определите и объясните, подтверждает ли ваш график это предложение.
2.
Используйте график для определения значения константы k.
k=
Страница 23 из 28
[4]
[Всего: 18]
2
На Рис. 2.1 изображен образец шприца, необходимого для проведения данного эксперимента.
воздух
наконечник
клей
поршень
Рис. 2.1
Наконечник шприца запечатан клеем.
(a) (i) при комнатной температуре с помощью делений на шприце определите объем воздуха
VКТ, «застрявший» в столбике шприца.
VКТ =
[1]
(ii) Объясните, почему сложно получить точное значение VRT.
[1]
(b) Смесь воды и льда помещена в стакан при температуре 0 °C. Поместите шприц в стакан так,
чтобы он полностью покрывался водой.
(i) Объясните, с точки зрения молекулярного строения воздуха, почему объем воздуха в
шприце уменьшается.
[2]
(ii) Объясните, почему нужно подождать несколько минут до определения объема воздуха при 0
°C.
Страница 24 из 28
[2]
(iii) Запишите объем воздуха V0 при 0 °C.
V0 =
[1]
(c) Температура кипящей воды 100 °C. Погрузите шприц в стакан с горячей водой и определите
объем V100 при 100 °C.
V100 =
[1]
(d) (i) Используйте ваши значения для VКТ, V0 и V100 для определения комнатной температуры.
Комнатная температура =
[2]
(ii) Предложите один более точный способ определения комнатной температуры и объясните
его.
[2]
(e) (i) Определите изменение объема воздуха в шприце, когда температура изменяется до
100 °C.
Страница 25 из 28
изменение в объеме =
[1]
(ii) Предположите, что объем воздуха в шприце уменьшается постоянно вместе с
температурой.
Найдите температуру T0, при которой объем воздуха уменьшится до нуля.
T0 =
[2]
(f) (i) Укажите температуру, при которой объем газа уменьшается до нуля.
[1]
(ii) Определите, что случится с молекулами газа при данной температуре.
[2]
[Всего: 18]
Вопрос
Ответ
Балл
Дополнительное
руководство
Если учащийся правильно собирает цепь без посторенней
помощи, выставляется два балла.
1 (a)
Незначительная ошибка (неправильное подключение
одного или двух измерительных приборов, или
переключатель закрыт) приводит к лишению 1 балла.
Значительная ошибка, при которой супервайзер помогает
собрать цепь, приводит к лишению двух баллов.
(b) (i)
(c)
(ii)
(i)
(ii)
Супервайзер (по просьбе учащегося) должен исправить
любые ошибки и доложить экзаменатору о совершенной
учащимся ошибке.
I = 0,11 – 0,145 A (единица измерения необходима) и V =
1,4 – 1,6 V (единица измерения необходима)
Расчет сопротивления производить до сотых долей
пять увеличивающихся значений I
примерно пять константных значений U
одинаковое количество десятичного разряда через I и
одинаковое количество десятичного разряда через U
четыре новых значений R, правильно вычисленных до
сотых долей и добавленных в колонку R.
B2
[2]
B1
B1
B1
B1
B1
[3]
B1
B1
Страница 26 из 28
правильные единицы измерения в заголовке (не
разрешаются единицы измерения с каждым числом в
таблице)
(d) (i) R от l
Обе оси с отметкой и измерением (например R / Ом и l / cм;
Первая и последняя точки отделены, как минимум на 7 cм
горизонтально и вертикально
Все точки прочерчены правильно до ≤1 мм
Наиболее подходящая прямая
(ii)
1.
Да
Нет
График не
прямолинейный или
ИЛИ
не проходит через
центр
2. попытка определения наклона графика
(например, нарисован треугольник)
значение (из графика учащегося) и величины (Ом / cм)
График прямолинейный
и проходит через центр
2 (a) (i) 70 cм3 ≤ VRT ≤ 80 cм3
B1
B1
B1
B1
B1
[5]
B1
B1
C1
A1
[4]
B1
(ii) Крупное градуирование шкалы или изогнутый поршень
или комнатная температура
(b) (i)
Скорость молекул уменьшается,
давление уменьшается и поршень передвигается
(ii) воздух/пластик слабый проводник (тепла)
требует несколько минут, пока воздух в шприце не
остынет
(iii) Между 4 и 6 cм3 l меньше, чем у учащихся (a)(i)
(c)
[2]
Между 20 и 30 cм3 больше, чем у учащихся (a)(i)
(d) (i) t=100 × (VКТ – V0)/(V100 – V0) или правильно вычисленные
значения
B1
B1
B1
[2]
B1
B1
[2]
B1
B1
C1
A1
[2]
(ii) По одной паре рекомендаций и объяснений, исходя из:
большого объема
шприца
незначительная погрешность в
десятичных цифрах/ процентах
времени, когда шприц
дольше держался в воде
температура воздуха близка к
ожидаемому значению
лучшей
теплопроводности
шприца
температура воздуха близка к
ожидаемому значению
убедитесь, что воздух
сухой
более точно подчиняется закону
Шарля
другие предложения
соответствующее объяснение
B2
[2]
Страница 27 из 28
(e)
(i) Вычисление V100 – V0 и единицы измерения
(ii) t = –100 × V0 / V100 – V0
Числовое вычисление и единицы измерения
(f)
(i) Абсолютный ноль
(разрешается 0 K)
(ii) Молекулы прекращают движение или скорость падает до
нуля.
Двигаются вместе очень близко
Код для
выставления
баллов
C1
M1
A1
B1
c.a.o.
e.e.o.o.
e.c.f.
Значащие числа
B1
C1
A1
[2]
A1
B1
B1
[2]
Дескрипторы
Компенсационный балл:
Автоматически выставляется, если ответ правильный, например, можно не
смотреть на работу, если ответ правильный; также выставляется балл, если ответ
неправильный, но в работе можно увидеть ход решения.
(Обязательный) балл за метод:
Если не выставляется, последующий балл A не выставляется (для баллов B, M или
C).
Балл за правильный ответ.
Дополнительный балл выставляется за пункт, который ранее не был учтен, но этот
пункт влияет на ответ
Только за правильный ответ (включая единицу измерения)
Каждая ошибка или недочет
Перенос ошибки:
Как правило, балл выставляется там, где это специально не указано
т.е. последующие вычисления, включающие предыдущие ошибки засчитывается,
кроме иных правильных ответов.
Неверные единицы измерения, ошибки в степенях из 10 (за исключением случаев,
когда мощность 10 исходит от г = 10 Н / кг) и единицы множителей
рассматриваются, как арифметические ошибки.
Правильно вычисленные ответы с неверно указанными единицами измерения, как
правило, получают предшествующий балл C, даже если вычисления не показаны.
Баллы не отнимаются за десятичные числа или единицы измерения, если такие
ошибки фиксируются более одного раза за один и тот же самый вопрос.
Ответы должны быть даны с двумя или более цифрами после запятой, кроме
случая, где ответ должен быть точным. Данные ответы с 2 или 3 цифрами после
запятой должны быть верно округлены.
Страница 28 из 28