E d Fizica Teoretic Vocational 2015 Var 05 LRO

Ministerul Educaiei i Cercetrii tiinifice Centrul Naional de Evaluare i Examinare

Prob scris la Fizic 1 A. Mecanic Filiera teoretic profilul real, Filiera vocaional profilul militar

Examenul de bacalaureat naional 2015 Proba E. d)

Proba scris la FIZIC Filiera teoretic profilul real, Filiera vocaional profilul militar Sunt obligatorii toate subiectele din dou arii tematice dintre cele patru prevzute de program, adic: A. MECANIC, B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC, C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTIC Se acord 10 puncte din oficiu. Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.

A. MECANIC Varianta 5 Se consider acceleraia gravitaional 2m/s10=g . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. Simbolurile fiind cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur a mrimii fizice exprimate prin produsul vm poate fi scris n forma: a. mN b. N c. sN d. W (3p) 2. Viteza de minkm 6,0 exprimat n uniti de msur fundamentale din S.I. corespunde valorii: a. sm 1,0 b. sm 1 c. sm 10 d. sm 100 (3p)

3. n figura alturat este reprezentat viteza unui biciclist n funcie de timp. Distana parcurs de biciclist n cele 8 minute este: a. 4,8 km b. 3,6 km c. 2,4 km d. 1,2 km (3p) 4. Simbolurile mrimilor fizice fiind cele utilizate n manualele de fizic, legea lui Hooke poate fi scris sub forma:

a. ESF

=

00

b. E

SF

=

00

c. E

SF

=

00

d. 1

00=

E

SF

(3p)

5. O minge cu masa 1 kgm = este aruncat cu viteza iniial m/s 20 =v , de la nlimea 1 mh = fa de nivelul la care energia potenial gravitaional se consider nul. Energia mecanic total a mingii la momentul iniial este: a. J 2 b. J 6 c. J 10 d. J 12 (3p)

II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte)

Un corp avnd masa kg 3=m se mic pe o suprafa orizontal, cu vitez constant, sub aciunea unei fore 1F

care formeaz cu orizontala un unghi 853o ( )8,0sin = , ca n figura

alturat. Fora de frecare la alunecare dintre corp i suprafaa orizontal este N 9=fF .

a. Reprezentai forele care acioneaz asupra corpului n timpul micrii sale. b. Determinai valoarea forei 1F

.

c. Calculai valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre corp i suprafaa orizontal. d. Fora 1F

i nceteaz aciunea. Corpul i continu micarea, urcnd de-a lungul unui plan nclinat ce

formeaz cu orizontala unghiul 853o ( )8,0sin = , sub aciunea unei fore de traciune 2F orientat paralel cu suprafaa planului. Coeficientul de frecare la alunecare dintre corp i suprafaa planului este

5,0= . Determinai valoarea forei 2F

astfel nct corpul s urce pe plan cu acceleraia 21 m/sa = .

III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte)

Un corp de mas g 700=m se afl iniial n repaus, pe sol. Se acioneaz asupra corpului cu o for vertical constant, de valoare N 16=F , pn cnd corpul ajunge la nlimea m 4,1=h fa de sol. Din acest punct corpul i continu liber micarea. Considerm c interaciunea cu aerul este neglijabil pe toat durata micrii corpului. Determinai: a. variaia energiei poteniale gravitaionale n timpul ridicrii corpului pn la nlimea h fa de sol; b. lucrul mecanic efectuat de fora F

pe distana h;

c. viteza corpului la nlimea h; d. impulsul mecanic al corpului n momentul atingerii solului.


Prob scris la Fizic 2 B. Elemente de termodinamic Filiera teoretic profilul real, Filiera vocaional profilul militar



B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC Varianta 5 Se consider: numrul lui Avogadro 123mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale 11 KmolJ31,8 =R . ntre parametrii de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: TRVp = . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. Procesul termodinamic n care cldura primit de o cantitate dat de gaz ideal este transformat integral n lucru mecanic este: a. comprimare izobar b. comprimare adiabatic c. destindere adiabatic d. destindere izoterm. (3p) 2. tiind c simbolurile mrimilor fizice sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. a mrimii fizice exprimat prin produsul p V este: a. J b. KJ c. 1molJ d. molJ (3p) 3. O cantitate de gaz, considerat ideal, este supus procesului ciclic termodinamic 1-2-3-1, reprezentat n coordonate Vp n figura alturat. tiind c n cursul procesului 1-3 variaia energiei interne este nul, relaia dintre temperaturile gazului n strile 1, 2 i 3 este: a. 321 TTT =< b. 321 TTT => c. 231 TTT <

(3p) 4. Un gaz ideal, aflat la temperatura 1 27 Ct = , este nclzit la presiune constant astfel nct volumul gazului se dubleaz. Temperatura gazului n starea final este egal cu: a. 2 327 KT = b. 2 423 KT = c. 2 600 KT = d. 2 683 KT = (3p) 5. O mas g100=m de ap ( )11 KgJ18,4 =ac este nclzit cu K1=T . Cldura necesar acestui proces este egal cu: a. J8,41 b. J418 c. J4180 d. kJ8,41 (3p) II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un vas cilindric orizontal, nchis la ambele capete, este mprit cu ajutorul unui piston termoizolant, care se poate mica fr frecare, n dou compartimente M i N, de volume 3M 1 dmV = respectiv 32dmNV = . Gazul din compartimentul M se afl la presiunea 5M 10 Pap = , iar gazul din compartimentul N la presiunea

5N 2 10 Pap = . Iniial gazele se afl la aceeai temperatur T, iar pistonul este blocat. Considernd cele

dou gaze ideale, determinai: a. raportul dintre numrul de molecule aflate n compartimentul M i numrul de molecule aflate n compartimentul N; b. cantitatea de gaz aflat n compartimentul M, dac temperatura este K250=T ; c. volumul ocupat de gazul din compartimentul M, dup deblocarea pistonului i stabilirea echilibrului mecanic, tiind c n timpul procesului temperatura rmne constant n ambele compertimente; d. valoarea temperaturii pn la care trebuie nclzit gazul din compartimentul M pentru ca pistonul s revin n poziia iniial. III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) O cantitate 1 mol = de gaz ideal biatomic )5,2( RCV = efectueaz procesul ciclic 1321 reprezentat n coordonate Vp n figura alturat. Temperatura gazului n starea iniial este

1 300 KT = , iar valoarea presiunii n starea 3 este dubl fa de valoarea din starea 1. Determinai: a. variaia energiei interne a gazului n procesul 3 1 ; b. lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior n timpul unui ciclu; c. randamentul motorului termic care funcioneaz dup procesul 1321 ; d. randamentul unui ciclu Carnot care ar funciona ntre temperaturile extreme atinse de gaz n timpul procesului ciclic dat.


Prob scris la Fizic 3 C. Producerea i utilizarea curentului continuu Filiera teoretic profilul real, Filiera vocaional profilul militar



C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Varianta 5 Se consider sarcina electric elementar 191,6 10 C.e = I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte)

1. n figura alturat este reprezentat dependena de lungime a rezistenei electrice a dou conductoare liniare, metalice, confecionate din acelai material. Relaia dintre seciunile transversale ale celor dou conductoare este: a. 21 SS = b. 1 22S S= c. 21 SS > d. 12 SS > (3p) 2. innd seama de notaiile uzuale din manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. a mrimii fizice exprimat prin produsul 12 rE este: a. V b. J c. W d. 12W (3p)

3. Tensiunea la care trebuie alimentat un bec cu rezistena electric = 1936R pentru a funciona la puterea nominal de W25=P este: a. V110 b. V220 c. V1100 d. V2200 (3p)

4. O grupare format din patru rezistoare cu rezistene electrice diferite, legate n paralel, este conectat la bornele unei surse de tensiune constant. Afirmaia corect este: a. rezistena gruprii scade atunci cnd rezistena electric unui rezistor crete b. rezistena gruprii este mai mic dect rezistena oricrui rezistor din grupare c. intensitatea curentului prin surs crete dac se scoate un rezistor din grupare d. intensitatea curentului electric ce strbate fiecare rezistor aceeai valoare. (3p) 5. Un conductor metalic este parcurs de un curent electric cu intensitatea mA2,3=I . Numrul de electroni ce strbat seciunea transversal ntr-un minut este egal cu: a. 191012 b. 19102,3 c. 18105 d. 171012 (3p)

II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) n figura alturat este reprezentat schema unui circuit electric. Generatoarele sunt identice, avnd t.e.m.

V6=E i rezistena interioar = 2r fiecare. Cele dou rezistoare sunt identice i au fiecare rezistena electric = 24R . Determinai: a. parametrii sursei echivalente formate din cele trei generatoare; b. indicaia unui ampermetru ideal conectat ntre bornele A i B; c. indicaia unui voltmetru ideal conectat ntre bornele A i B; d. rezistena circuitului exterior sursei echivalente dac ntre bornele A i B se monteaz un rezistor avnd rezistena electric RR 21 = .

III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) O baterie este format prin legarea n paralel a ase elemente identice, fiecare element avnd tensiunea electromotoare V32=E i rezistena interioar r . Bateria alimenteaz un rezistor R . Tensiunea la bornele bateriei este V30=U , iar puterea disipat pe rezistor este W60=P . Determinai: a. energia consumat de rezistor ntr-un interval de timp min1=t ; b. rezistena interioar r a unui element; c. randamentul circuitului; d. puterea maxim ce ar putea fi debitat de baterie pe un circuit avnd rezistena electric convenabil aleas.


Prob scris la Fizic 4 D. Optic Filiera teoretic profilul real, Filiera vocaional profilul militar



D. OPTIC Varianta 5 Se consider: viteza luminii n vid m/s103 8=c , constanta Planck sJ106,6 34 = h . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. O radiaie incident pe un catod produce efect fotoelectric extern. n aceast situaie putem afirma c: a. frecvena radiaiei incidente este mai mare sau egal cu frecvena de prag b. energia unui foton din radiaia incident este mai mic dect lucrul mecanic de extracie c. frecvena radiaiei incidente este mai mic dect frecvena de prag d. lungimea de und a radiaiei incidente este mai mare dect lungimea de und de prag (3p)

2. O raz de lumin trece dintr-un mediu cu indicele de refracie 1n ntr-un mediu cu indicele de refracie 2n . Relaia corect ntre unghiul de inciden i i unghiul de refracie r este: a. 1 2cos cosn r n i= b. inrn sinsin 21 = c. rnin sinsin 21 = d. rnin coscos 21 = (3p)

3. Despre indicele de refracie absolut al unui mediu transparent se poate afirma c: a. este o mrime fizic adimensional b. are aceeai unitate de msur ca i distana focal a unei lentile c. are aceeai unitate de msur ca i convergena unei lentile d. are aceeai unitate de msur ca i viteza luminii (3p)

4. Un sistem optic centrat este alctuit din dou lentile convergente subiri cu distanele focale cm 5,121 =f , respectiv cm 502 =f . Lentilele sunt alipite. Distana focal echivalent a sistemului este egal cu: a. cm 8 b. cm 10 c. cm 31 d. cm 50 (3p)

5. n figura alturat este reprezentat dependena energiei cinetice maxime a electronilor emii de frecvena radiaiilor incidente ce cad pe un catod. Lucrul mecanic de extracie al materialului din care este confecionat catodul este aproximativ egal cu: a. 195,3 10 J b. 193,9 10 J c. 192,6 10 J d. 191,3 10 J (3p) II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un obiect luminos liniar este situat la m 800, n faa unei lentile subiri cu distana focal 16 cmf = , perpendicular pe axa optic principal a lentilei. Imaginea se formeaz pe un ecran aflat de cealalt parte a lentilei. a. Realizai un desen n care s evideniai construcia imaginii prin lentil. b. Calculai convergena lentilei. c. Calculai distana dintre obiectul luminos i imaginea acestuia prin lentil. d. Calculai mrirea liniar transversal i precizai dac imaginea este real sau virtual, dreapt sau rsturnat, mrit sau micorat. III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) n cadrul unui experiment de interferen a luminii se utilizeaz un dispozitiv Young iluminat cu radiaie monocromatic avnd lungimea de und nm 500= , ce provine de la o surs situat pe axa de simetrie a sistemului. Distana dintre cele dou fante este mm 22 = , iar distana de la planul fantelor la ecran este

m 1=D . Determinai: a. frecvena radiaiei utilizate; b. valoarea interfranjei; c. diferena de drum dintre razele care interfer i formeaz maximul de ordin 5=k ; d. distana dintre fante pentru ca interfranja s rmn la valoarea iniial atunci cnd experimentul se desfoar ntr-un mediu cu indicele de refracie 4

3n = .

E d Fizica Teoretic Vocational 2015 Var 05 LRO

Documents

Transcript of E d Fizica Teoretic Vocational 2015 Var 05 LRO