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)

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 Simulare Se consider acceleraia gravitaional 2m/s10=g . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. Mrimea fizic a crei unitate de msur n S.I. poate fi scris sub forma: 2 -3kg m s este: a. impulsul b. viteza c. masa d. puterea (3p) 2. Despre direcia i sensul forei rezultante care acioneaz asupra unui corp se poate ntotdeauna afirma c sunt aceleai cu direcia i sensul vectorului: a. deplasare b. vitez momentan c. vitez medie d. acceleraie momentan (3p)

3. O minge de tenis cade liber de la etajul unui bloc. Dependena de timp a vitezei mingii pn la atingerea solului este redat n figura alturat. nlimea de la care cade mingea este egal cu: a. m4,6 b. m8,12 c. m16 d. m32 (3p) 4. Un resort are lungimea n stare nedeformat 0 i constanta elastic k . Lucrul mecanic necesar pentru alungirea cu x a resortului iniial nedeformat are expresia:

a. 2k 20

b. ( )2

k 20 2x c.

2kx2

d. ( )2

xk 20 (3p)

5. Un constructor ridic uniform, pe vertical, de la nivelul solului pn la nlimea m4=h , un sac cu masa kg50=m n intervalul de timp s20=t . Puterea dezvoltat de constructor este egal cu:

a. kW2 b. kW2,1 c. kW2,0 d. kW1,0 (3p) II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un corp cu masa g200=M este aezat pe suprafaa unui plan nclinat cu unghiul fa de orizontal. Corpul este legat la un capt al unui fir trecut peste un scripete, ca n figura alturat. La cellalt capt al firului se leag un platan cu masa g100=m . Dac pe platan se aaz un corp cu masa

g1001 =m , corpul cu masa M urc uniform pe planul nclinat. Dac n locul corpului cu masa 1m se pune pe platan un corp cu masa g202 =m , corpul cu masa M coboar uniform pe planul nclinat. Se consider c firul este inextensibil i de mas neglijabil. Scripetele este lipsit de frecri i de inerie. Determinai: a. raportul 12 /TT dintre forele de tensiune din fir atunci cnd corpul cu masa M coboar, respectiv urc uniform pe planul nclinat; b. sinusul unghiului planului nclinat; c. coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul cu masa M i planul nclinat; d. acceleraia cu care coboar corpul cu masa M pe planul nclinat dac pe platan nu este pus niciun corp, iar coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul cu masa M i planul nclinat este 3/1= . III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Unui puc de hochei cu masa g160=m i se imprim un impuls orizontal sN2,30 =p prin lovirea sa pe direcie central. Pucul, avnd form de disc i fiind confecionat din cauciuc, alunec pe suprafaa gheii fr a se roti. Fora de frecare la alunecare dintre puc i suprafaa gheii se consider constant pe tot parcursul deplasrii pucului, coeficientul de frecare la alunecare dintre puc i suprafaa gheii fiind 1,0= . a. Calculai energia cinetic a pucului imediat dup lovirea sa. b. Determinai distana 1d pe care ar parcurge-o pucul pn la oprire, presupunnd c nu ar ntlni niciun obstacol n calea sa. c. Calculai viteza pucului dup ce acesta a parcurs distana m382 =d . d. Dup parcurgerea distanei 2d pucul lovete frontal mantinela (un perete). Presupunnd c durata interaciunii cu peretele este ms2=t i c pucul se ntoarce pe aceeai direcie, viteza avnd acelai modul ca i nainte de lovirea peretelui, determinai valoarea forei exercitate de puc asupra mantinelei n acest interval de timp.

Ministerul Educaiei i Cercetrii tiinifice Centrul Naional de Evaluare i Examinare

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

Examenul de bacalaureat naional 2015 Proba E. d)

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.

B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC Simulare Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale Kmol

J31,8

=R . ntre parametrii de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: p V RT = . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. tiind c simbolurile mrimilor fizice sunt cele utilizate n manualele de fizic, formula de definiie a capacitii calorice este:

a. QCm

= b. mC Q= c. TC Q

= d. QC

T=

(3p)

2. Energia intern a unui gaz ideal scade n urmtorul proces termodinamic: a. comprimare izoterm b. comprimare adiabatic c. destindere adiabatic d. destindere izobar. (3p) 3. O cantitate dat de gaz ideal sufer succesiunea de transformri 1234 reprezentat n coordonate TV n

figura alturat. Gazul se afl la aceeai presiune n strile: a. 1 i 2 b. 2 i 3 c. 3 i 4 d. 4 i 1 (3p) 4. O cantitate dat de gaz ideal se destinde izobar astfel nct lucrul mecanic schimbat cu exteriorul este egal cu 100J. Cldura schimbat de gaz cu mediului exterior este numeric egal cu 400 J. n urma acestei transformri energia intern a gazului: a. crete cu 300J b. scade cu 300J c. crete cu 500J d. scade cu 500J (3p)

5. Randamentul unui motor termic este 15% . Cldura primit de la sursa cald, ntr-un ciclu, este de kJ 2 Cldura cedat mediului nconjurtor n timpul unui ciclu este: a. kJ 7,1 b. kJ 1 c. kJ 1 d. kJ 7,1 (3p)

II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un cilindru orizontal, de volum L 31,8=V , este mprit n dou compartimente printr-un un piston de grosime neglijabil. n compartimentul din stnga se afl o mas g 6,11 =m de He ( )RCV 5,1 g/mol, 4 11 == , iar n cel din dreapta o cantitate mol 6,02 = de O2 ( )RCV 5,2 g/mol, 32 22 == . Iniial temperaturile celor dou gaze sunt egale cu K 300=T i pistonul este n echilibru (forele de frecare sunt neglijabile). Calculai: a. raportul dintre masa unei molecule de oxigen i a unui atom de heliu; b. presiunea heliului n starea iniial; c. masa molar medie a amestecului obinut dup ndeprtarea pistonului dintre cele dou compartimente; d. cldura necesar pentru dublarea temperaturii absolute a amestecului format din cele dou gaze. III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) O cantitate dat de gaz ideal biatomic ( )RCV 5,2= efectueaz transformarea ciclic 12341 reprezentat n coordonate Vp n figura alturat. tiind c parametrii strii 1 sunt

5 1 12 10 Pa, 4 Lp V= = , iar presiunea gazului n starea 2 este 12 3pp = , calculai:

a. volumul gazului n starea 4; b. variaia energiei interne a gazului n transformarea 12 ; c. randamentul unui ciclu Carnot care ar funciona ntre temperaturile extreme atinse de gaz n decursul transformrii 12341; d. randamentul unui motor termic care ar funciona pe baza transformrii ciclice 12341.

Ministerul Educaiei i Cercetrii tiinifice Centrul Naional de Evaluare i Examinare

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

Examenul de bacalaureat naional 2015 Proba E. d)

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.

C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Simulare I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. tiind c simbolurile mrimilor fizice sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur pentru rezistivitatea electric poate fi exprimat n forma:

a. mA

V

b. sA

mJ2

c. 2AsmJ

d. AV

(3p) 2. O baterie este format prin legarea n paralel a trei generatoare identice avnd fiecare t.e.m. V90 =E i rezistena interioar .3,00 =r Bornele bateriei astfel obinute se unesc printr-un fir de rezisten neglijabil. Intensitatea curentului ce strbate firul este egal cu: a. A30 b. A54 c. A60 d. A90 (3p) 3. Intensitatea curentului electric printr-un conductor este numeric egal cu: a. lucrul mecanic efectuat pentru deplasarea unitii de sarcin electric prin conductor b. sarcina electric transportat de electroni prin conductor c. raportul dintre rezistena conductorului i tensiunea la bornele conductorului d. sarcina electric transportat ntr-o secund de purttorii de sarcin care trec printr-o seciune transversal a conductorului. (3p) 4. Randamentul electric al unui circuit simplu este 80%. Raportul dintre rezistena interioar a generatorului i rezistena circuitului exterior este:

a. 81

b. 41

c. 21

d. 32

(3p) 5. Puterea maxim pe care un generator cu t.e.m. E i rezistena interioar r o poate transfera unui circuit exterior, de rezisten electric ce poate fi variat, este egal cu:

a. 2

4E

r b.

2

2E

r c.

4Er

d. Er

(3p)

II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Pentru determinarea t.e.m. a unui generator se realizeaz circuitul a crui schem este reprezentat n figura alturat. Aparatele de msur sunt ideale ( ) VA RR ;0 , rezistenele electrice ale celor trei rezistori sunt egale, iar firele de legtur au rezistene electrice neglijabile. n tabelul de mai jos sunt trecute valorile indicate de cele dou aparate de msur corespunztoare diferitelor poziii ale celor dou ntreruptoare. Calculai: a. valoarea rezistenei electrice R a unui rezistor; b. valoarea t.e.m. a generatorului; c. valoarea intensitii 1I indicate de ampermetru atunci cnd ambele ntreruptoare sunt nchise; d. valoarea intensitii indicate de un alt ampermetru ideal conectat la bornele generatorului n locul voltmetrului.

III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) n figura alturat este reprezentat schema unui circuit electric. Se cunosc: V242 =E i == 121 rr . Intensitatea curentului indicat de ampermetrul 1A este nul, iar intensitatea curentului indicat de ampermetrul 2A este A12 =I . Rezistena electric a rezistorului 2 este

= 82R , iar ampermetrele sunt ideale ( ).0AR a. Calculai energia electric consumat de rezistorul 2R n timp de o or. b. Calculai valoarea rezistenei electrice 1R . c. Determinai valoarea t.e.m 1E . d. Se nlocuiete generatorul avnd 1E cu un rezistor avnd rezistena

24R = . Calculai puterea absorbit de circuitul exterior de la generatorul avnd 2E .

(V)U (mA)I 1K i 2K deschise 18 100 1K nchis, 2K deschis 15 250

Ministerul Educaiei i Cercetrii tiinifice Centrul Naional de Evaluare i Examinare

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

Examenul de bacalaureat naional 2015 Proba E. d)

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.

D. OPTIC Simulare 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. Unitatea de msur n S.I. pentru lungimea de und este: a. m b. m s c. 1m d. Hz (3p) 2. O raz de lumin ce se propag n aer ( 1aern ) ptrunde sub unghiul de inciden

= 45i ntr-un material optic transparent, avnd parcursul indicat n figura alturat. Unghiul dintre raza de lumin i normala la suprafaa orizontal de separaie este

60 = . Indicele de refracie al materialului transparent este egal cu: a. 3 b. 1,5 c. 2 d. 25,1 (3p) 3. O lentil din sticl ( )1,5sn = plasat ntr-un lichid cu indicele de refracie 1,8n = : a. este convergent dac este biconvex; b. este divergent dac este plan-concav; c. este convergent dac este plan concav; d. este divergent dac este biconcav. (3p) 4. Pe catodul din cobalt al unei celule fotoelectrice cade o radiaie monocromatic de frecven 1 , energia unui foton din aceast radiaie fiind egal cu eV25,61 = . Crescnd cu %20 frecvena radiaiei incidente pe catod, se constat c energia cinetic a fotoelectronilor emii crete de 2=n ori. Lucrul mecanic de extracie pentru cobalt este egal cu: a. eV5 b. eV5,4 c. eV4 d. eV5,2 (3p) 5. Un obiect este aezat n focarul imagine al unei lentile divergente. Imaginea obiectului format de lentil: a. este real, dreapt i mai mare dect obiectul i se formeaz ntre lentil i focarul imagine b. este real, rsturnat, mai mare dect obiectul i se formeaz ntre lentil i focarul obiect c. este virtual, rsturnat, mai mare dect obiectul i se formeaz ntre lentil i focarul obiect d. este virtual, dreapt, mai mic dect obiectul i se formeaz ntre lentil i focarul imagine (3p) II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Pe un banc optic sunt plasate dou lentile convergente: 1L , cu distana focal cm151 =f i 2L , la distana

cm60=d una de cealalt. Un obiect liniar cu nlimea cm5,1=h este aezat perpendicular pe bancul optic, n faa lentilei 1L . De partea cealalt a lentilei 1L se plaseaz, la distana cm20=a de lentil, un ecran E , ca n figura alturat. Se observ c pe ecran se formeaz imaginea clar a obiectului. Ulterior, ecranul se plaseaz dup lentila 2L la distana cm160=b fa de poziia iniial a ecranului. i n acest caz se obine pe ecran o imagine clar a obiectului. Determinai: a. distana dintre obiect i lentila 1L ; b. distana focal a lentilei 2L ; c. mrimea imaginii formate pe ecran de sistemul alctuit din cele dou lentile; d. distana focal a sistemului obinut prin alipirea lentilelor 1L i 2L . III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un dispozitiv Young situat n aer, avnd distana dintre planul fantelor i ecran m2=D , este iluminat pe rnd cu radiaii monocromatice care au lungimile de und cuprinse n intervalul

nm700nm004 . Interfranja obinut pe ecranul de observaie variaz cu lungimea de und conform graficului din figura alturat. Determinai: a. distana dintre fantele dispozitivului Young; b. distana, fa de maximul central, la care se formeaz maximul de ordinul 3 pentru radiaia cu lungimea de und 700nm = ; c. distana fa de maximul central la care are loc prima suprapunere a maximelor de interferen pentru radiaiile cu lungimile de und 1 400nm = i respectiv 2 600nm = ; d. variaia relativ a interfranjei la introducerea dispozitivului din aer ntr-un mediu cu indicele de refracie

3/4=n , dac se folosete o surs de lumin monocromatic.