Первоначальный открытый фокус пересмотра; полное покрытие спецификации остаётся незавершённым.
1 · Графики движения и ускорение
velocity · acceleration
ib_physics_sl:motion:open:1 · 2 баллов
Что представляет собой площадь под графиком зависимости скорости от времени?
- Перемещение
- Ускорение
- Масса
Ответ и обоснование
Вытеснение
- The gradient of a displacement-time graph is velocity. The area under a velocity-time graph gives displacement. A constant-acceleration formula is valid only when its assumption is justified.
ib_physics_sl:motion:open:2 · 4 баллов
Скорость изменяется от 3 до 15 м/с за 6 с. Найдите ускорение.
Ответ и обоснование
2 m/s²
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Отрицательная скорость указывает направление согласно выбранной системе знаков; это не обязательно означает замедление.
2 · Силы, импульс и безопасная остановка
momentum · resultant force
ib_physics_sl:forces:open:1 · 2 баллов
При неизменном изменении импульса что уменьшает среднюю силу торможения?
- Увеличение времени остановки
- Уменьшение времени остановки
- Пренебрежение внешней силой
Ответ и обоснование
Увеличение времени остановки
- Impulse equals momentum change. Increasing stopping time for the same momentum change reduces average force. Identify external forces before applying momentum conservation.
ib_physics_sl:forces:open:2 · 4 баллов
Тележка массой 2 кг движется со скоростью 3 м/с. Найдите её импульс.
Ответ и обоснование
6 кг·м/с
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Сбалансированные силы не требуют покоя объекта. Масса и вес имеют разные единицы измерения и смыслы.
3 · Запасы энергии, работа и КПД
power · efficiency
ib_physics_sl:mechanical_energy:open:1 · 2 баллов
Что происходит с кинетической энергией при удвоении скорости при неизменной массе?
- Удваивается
- Увеличивается в четыре раза
- Остается постоянной
Ответ и обоснование
Увеличивается в четыре раза
- Define the system and useful output before calculating efficiency. Doubling speed quadruples kinetic energy at constant mass. Power describes transfer per time, not total energy.
ib_physics_sl:mechanical_energy:open:2 · 4 баллов
Прибор получает 250 Дж и выдает полезную работу 150 Дж. Найдите КПД в процентах.
Ответ и обоснование
60 %
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Efficiency cannot exceed 100% for a properly defined energy balance. Energy dissipated by heating is still conserved.
4 · Тепловые измерения и модели частиц
specific heat capacity · latent heat
ib_physics_sl:thermal:open:1 · 2 баллов
Почему температура может оставаться постоянной во время плавления чистого вещества?
- Энергия не поступает
- Энергия изменяет расположение частиц
- Термометр сломан
Ответ и обоснование
Энергия изменяет расположение частиц
- Temperature relates to particle motion in a model; internal energy includes kinetic and potential contributions. During a change of state, energy can change particle arrangements rather than temperature.
ib_physics_sl:thermal:open:2 · 4 баллов
Образец массой 2 кг с теплоемкостью c=500 Дж/(кг·°C) нагревается на 3 °C. Найдите прирост энергии.
Ответ и обоснование
3000 J
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Горизонтальный участок кривой нагрева указывает на фазовый переход, а не на отсутствие передачи энергии. Не подставляйте температуру вместо разности температур в формулу E = mcΔT.
5 · Климатические данные, энергетические бюджеты и политика
mitigation · adaptation
ib_physics_sl:ess_climate:open:1 · 2 баллов
Какое действие является адаптацией к риску наводнений?
- Поднятие уязвимого электрического оборудования выше ожидаемого уровня наводнения
- Измерение только глобального CO2
- Притворство, что риск равен нулю
Ответ и обоснование
Поднятие уязвимого электрического оборудования выше ожидаемого уровня наводнения
- Distinguish mitigation, which addresses drivers, from adaptation, which reduces harm from impacts. A policy assessment needs evidence about effectiveness, cost, equity and uncertainty; one criterion is not the entire decision.
ib_physics_sl:ess_climate:open:2 · 4 баллов
Входящая энергия составляет 240 единиц, а отраженная — 72. Найдите процент отражения.
Ответ и обоснование
30 %
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Парниковый эффект — это не тот же процесс, что и истощение озона. Оценка углеродного следа зависит от ее системной границы.
6 · Модели газов и абсолютная температура
absolute temperature · ideal gas
ib_physics_sl:gases:open:1 · 2 баллов
Какая шкала используется в отношении температур газовых законов?
- Цельсий
- Кельвин
- Любая шкала без преобразования
Ответ и обоснование
Кельвин
- At fixed amount and volume, pressure is proportional to kelvin temperature. At fixed temperature and amount, pressure is inversely proportional to volume. State which quantities are fixed before choosing a relationship.
ib_physics_sl:gases:open:2 · 4 баллов
At fixed volume, pressure is 120 kPa at 300 K. Find pressure at 350 K.
Ответ и обоснование
140 кПа
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Идеальный газ — это модель с условиями применимости. Нуль по шкале Цельсия не означает отсутствия молекулярного движения, а внутренняя энергия не определяется исключительно давлением.
7 · Сила тока, разность потенциалов и сопротивление
current · potential difference
ib_physics_sl:circuits:open:1 · 2 баллов
Как подключается вольтметр для измерения напряжения на резисторе?
- Параллельно резистору
- Только последовательно
- Только через амперметр
Ответ и обоснование
Параллельно резистору
- Current is the same through components in series. Potential differences add around the series path. In parallel, branches share the same potential difference, while branch currents sum at a junction.
ib_physics_sl:circuits:open:2 · 4 баллов
На компоненте действует напряжение 12 В, а ток составляет 0.40 А. Найдите сопротивление.
Ответ и обоснование
30 Ω
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Ток не расходуется лампой. Нить накаливания нагревается, поэтому её сопротивление не обязательно остаётся постоянным при изменении напряжения.
8 · Колебания, резонанс и фаза
resonance · damping
ib_physics_sl:oscillations:open:1 · 2 баллов
Для идеального гармонического колебания скорость наибольшая где?
- В положении равновесия
- При максимальном смещении
- На каждой точке одинаково
Ответ и обоснование
При равновесии
- Velocity is greatest near equilibrium for ideal SHM, while acceleration magnitude is greatest at extreme displacement. Resonance can occur near the natural frequency under periodic driving, with amplitude limited by damping.
ib_physics_sl:oscillations:open:2 · 4 баллов
30 циклов занимают 45 с. Найдите период.
Ответ и обоснование
1.5 s
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Не любое периодическое движение является гармоническим (ШН). Сила, пропорциональная смещению, но направленная от положения равновесия, не вызывает гармонических колебаний.
9 · Волны, измерения и преломление
wavelength · frequency
ib_physics_sl:waves:open:1 · 2 баллов
Когда волна переходит в среду с меньшей скоростью, что остаётся неизменным?
- Частота
- Длина волны
- Скорость
Ответ и обоснование
Частота
- At a boundary, frequency stays fixed by the source. A change of speed changes wavelength. Refraction follows from speed differences; angles are measured from the normal.
ib_physics_sl:waves:open:2 · 4 баллов
Frequency is 8 Hz and wavelength is 0.25 m. Find wave speed.
Ответ и обоснование
2 m/s
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Частота волны не изменяется только потому, что меняется среда. В продольной волне колебания происходят параллельно направлению распространения.
10 · Спектральные сдвиги: оценка для низкоскоростных астрономических объектов
redshift · rest wavelength
ib_physics_sl:light_doppler:open:1 · 2 баллов
Что предполагает смещение определенной спектральной линии к большей длине волны в описанной модели?
- Удаление вдоль линии зрения
- Скорость света увеличилась
- Частота источника должна быть равна нулю
Ответ и обоснование
Удаление вдоль линии зрения
- Compare a identified line with its laboratory rest wavelength. Use z = (observed−rest)/rest, then v approximately cz in the stated low-speed model. Do not apply this approximation without checking the regime or treating a cosmological redshift as a simple exact velocity.
ib_physics_sl:light_doppler:open:2 · 4 баллов
Наблюдается линия покоя 600 нм при длине волны 601.2 нм. Найдите z=(наблюдаемая−покоя)/покоя.
Ответ и обоснование
0.002
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Приближенное соотношение сдвига не означает, что свет распространяется быстрее от приближающегося источника. Одна unidentified линия не может безопасно установить красное смещение.
11 · Гравитационные поля и орбитальное движение
gravitational field · centripetal force
ib_physics_sl:gravitation:open:1 · 2 баллов
Каково направление равнодействующей силы при равномерном круговом движении?
- К центру
- Вдоль вектора скорости
- Всегда направлена наружу
Ответ и обоснование
К центру
- For a point mass or outside a spherical mass, field strength follows an inverse-square distance dependence. Use distance from the centre, not height above the surface alone.
ib_physics_sl:gravitation:open:2 · 4 баллов
Field strength is 18 units at r. Find it at 3r for an inverse-square field.
Ответ и обоснование
2
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Невесомость в космическом корабле на орбите означает, что весовое ощущение мало при свободном падении, а не то, что гравитационного поля нет.
12 · Электрические поля: сила и положительный пробный заряд
electric field strength · test charge
ib_physics_sl:electric_fields:open:1 · 2 баллов
Что происходит с направлением силы, если знак пробного заряда изменится?
- Он меняется на противоположный в том же поле
- Он всегда остается вдоль направления поля
- Поле перестает существовать
Ответ и обоснование
Он меняется на противоположный в том же поле
- In a uniform field between ideal parallel plates, E = V/d away from edge effects. The force is F = qE, so its direction reverses for a negative charge. Coulomb force between ideal point charges decreases with separation squared.
ib_physics_sl:electric_fields:open:2 · 4 баллов
Используйте формулу E = V/d. Найдите напряженность E при напряжении 100 В на расстоянии 0.025 м.
Ответ и обоснование
4000 V/m
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Напряжённость поля — векторная величина. Разность потенциалов — это энергия на единицу заряда, и она не является тем же понятием, что и напряжённость поля. Рисунок силовых линий — это модель, а не набор физических нитей.
13 · Магнитные силы: изменяют направление скорости без увеличения её модуля
magnetic force · momentum
ib_physics_sl:charged_motion:open:1 · 2 баллов
Что изменяется под действием только магнитной силы при перпендикулярном движении по окружности?
- Направление скорости
- Кинетическая энергия непрерывно увеличивается
- Величина заряда
Ответ и обоснование
Направление скорости
- Equate magnetic force with mv²/r to obtain r = mv/(|q|B) for perpendicular motion. A stronger field makes a smaller radius at fixed momentum. Parallel entry gives zero magnetic force in this model.
ib_physics_sl:charged_motion:open:2 · 4 баллов
Используйте формулу r = mv/(|q|B). При m=2×10⁻²⁷ кг, v=2×10⁶ м/с, |q|=1×10⁻¹⁹ Кл и B=0.20 Тл найдите радиус r.
Ответ и обоснование
0.2 m
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Магнитная сила может изменять направление импульса, не совершая работы. Добавление электрического поля может изменить энергию, поэтому выводы, основанные только на магнитном поле, не применимы ко всем устройствам с комбинированными полями.
14 · Атомные модели и линейчатые спектры
emission spectrum · energy level
ib_physics_sl:atomic_spectra:open:1 · 2 баллов
Что вызывает испускание фотона более высокой частоты?
- Больший спад уровня энергии
- Любой переход вверх без поглощения
- Меньшая постоянная Планка для данного атома
Ответ и обоснование
Больший спад уровня энергии
- An emitted photon corresponds to a transition to a lower energy level. Absorption requires a compatible energy difference. Rutherford scattering supported a small dense nucleus, but that experiment alone did not establish the complete quantum model.
ib_physics_sl:atomic_spectra:open:2 · 4 баллов
Уровни энергии равны −7.0 и −2.0 эВ. Найдите энергию, излученную при переходе с верхнего уровня на нижний.
Ответ и обоснование
5 эВ
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Отрицательные энергии связанных состояний отсчитываются от выбранного нуля; это не означает, что испускается фотон с отрицательной энергией. Большая разница энергий при переходе вниз даёт более высокую частоту.
15 · Ядерные превращения и доказательства радиации
half-life · background radiation
ib_physics_sl:nuclear:open:1 · 2 баллов
Какие показания следует использовать для определения активности источника?
- Исходные показания только источника плюс фон
- Измеренные показания минус фон за одинаковые промежутки времени
- Только наибольшее повторяющееся значение
Ответ и обоснование
Измеренные показания минус фон за одинаковые промежутки времени
- Subtract background counts measured over the same time interval. Distinguish irradiation from contamination. Shielding, distance and reduced exposure time can reduce risk under a school-controlled procedure.
ib_physics_sl:nuclear:open:2 · 4 баллов
Начальное количество источников составляет 160 в минуту. Найдите его после трёх периодов полураспада.
Ответ и обоснование
20 отсчётов/мин
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Облученный объект не становится автоматически радиоактивным. Период полураспада не позволяет точно предсказать время распада одного ядра.
16 · Деление ядер: сохранение заряда и нуклонов, учет высвобожденной энергии
fission · chain reaction
ib_physics_sl:fission:open:1 · 2 баллов
Что позволяет поддерживать цепную реакцию деления?
- Выделяемые нейтроны инициируют последующие деления
- Каждый вылетевший нейтрон должен покинуть среду
- Закон сохранения заряда нарушается
Ответ и обоснование
Выделяемые нейтроны инициируют последующие деления
- Separate conservation of nucleon number from conservation of total energy. Released neutrons may initiate further fissions, escape or be absorbed. A controlled reactor and an uncontrolled chain reaction have different neutron-management conditions.
ib_physics_sl:fission:open:2 · 4 баллов
Ядро U-235 плюс один нейтрон образуют фрагменты с массовыми числами 141 и 92. Сколько нейтронов уравновешивают уравнение?
Ответ и обоснование
3 нейтронов
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Массовое число не является точной массой в килограммах. Одних сбалансированных целочисленных меток недостаточно для расчёта выделенной энергии. Радиоактивный распад и вызванное нейтронами деление — это не взаимозаменяемые описания.
17 · Звёзды, излучение и масштабы
luminosity · flux
ib_physics_sl:space:open:1 · 2 баллов
При постоянной светимости, что происходит с потоком излучения при удвоении расстояния?
- Он уменьшается вдвое
- Он становится равным четверти исходного значения
- Он увеличивается вдвое
Ответ и обоснование
Он становится равным четверти исходного значения
- For isotropic emission without absorption, flux follows an inverse-square relationship with distance. Observed brightness alone therefore cannot establish luminosity.
ib_physics_sl:space:open:2 · 4 баллов
Источник излучает поток 18 единиц. Найдите поток на расстоянии, в три раза большем.
Ответ и обоснование
2
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Ожидается, что Солнце не превратится в сверхновую. Красное смещение может подтверждать космологическое расширение; это не означает, что каждый ближайший объект должен удаляться от каждого наблюдателя.
18 · Неопределенность, градиенты и проверка моделей
uncertainty · systematic error
ib_physics_sl:uncertainty:open:1 · 2 баллов
Что из перечисленного наиболее вероятно является систематической ошибкой?
- Весы показывают 0.20 г в пустом состоянии
- Повторяющиеся значения колеблются по обе стороны от среднего
- Случайные различия в времени реакции
Ответ и обоснование
Весы показывают 0.20 г в пустом состоянии
- For a product or quotient, adding fractional uncertainties is a common maximum-uncertainty approximation. For a difference, add absolute uncertainties. A nonzero intercept can reveal an offset or an incomplete model.
ib_physics_sl:uncertainty:open:2 · 4 баллов
Измерение 40 см имеет абсолютную неопределенность 1 см. Найдите относительную (процентную) неопределенность.
Ответ и обоснование
2.5 %
- Appropriate relation; consistent substitution; correct result; meaningful unit and interpretation.
Повторение показаний снижает случайную неопределённость среднего значения, но автоматически не устраняет нулевую ошибку. Не указывайте больше знаков после запятой, чем позволяет точность вашего измерения.