var-extrasa+bareme_d_fizica_var_01_lrobac2012-6iulie

Ministerul Educaiei, Cercetrii, Tineretului i Sportului Centrul Naional de Evaluare i Examinare

Prob scris la Fizic 1 A. Mecanic

Examenul de bacalaureat 2012 Proba E. d)

Proba scris la FIZIC Filiera teoretic profilul real, Filiera tehnologic profilul tehnic i profilul resurse naturale i protecia mediului, 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 efectiv de lucru este de 3 ore.

A. MECANIC Varianta 1 Se consider acceleraia gravitaional 2m/s10=g . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. Dac pe toat durata micrii unui corp vectorul vitez momentan este egal cu vectorul vitez medie, atunci micarea corpului este: a. rectilinie cu acceleraie constant nenul b. curbilinie cu vitez constant c. rectilinie uniform d. rectilinie neuniform. (3p) 2. Mrimea fizic a crei unitate de msur n S.I. poate fi pus sub forma 1 1J m kg este: a. fora b. viteza c. puterea d. acceleraia (3p) 3. Un corp cu masa 100 gm = este suspendat de un fir elastic vertical, de mas neglijabil, avnd constanta elastic 150 N mk = . La echilibru, alungirea firului este egal cu: a. 2 cm b. 5 cm c. 20 cm d. 50 cm (3p) 4. Energia cinetic a unui corp aflat n cdere liber de la o anumit nlime, fr vitez iniial, variaz n funcie de viteza corpului ca n figura alturat. Masa corpului are valoarea: a. 1 kg b. 2 kg c. 3 kg d. 4 kg (3p) 5. O alup se deplaseaz rectiliniu ntre dou debarcadere A i B cu viteza constant m/s61 =v fa de apa rului. Viteza apei rului fa de sol are valoarea m/s22 =v , iar sensul curgerii rului este de la A spre B. Durata deplasrii alupei de la B la A este 25min.t = Distana dintre cele dou debarcadere este egal cu: a. 12km b. 9 km c. 6km d. 3 km (3p) II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un sistem este format din dou corpuri cu masele kg101 =m i kg202 =m , aflate iniial n repaus pe o suprafa orizontal, legate ntre ele printr-un fir inextensibil de mas neglijabil. Coeficientul de frecare la alunecare ntre corpuri i suprafaa orizontal este 0,10 = . a. Asupra corpului de mas 1m se aplic o for orizontal F

, ca n figura alturat. Modulul forei este 60NF = . Determinai valoarea forei de frecare la alunecare care acioneaz asupra corpului de mas 2m .

b. Determinai viteza atins de sistem dup 2,0st = de la aplicarea forei F

, n condiiile punctului a.. c. Se aplic aceeai for orizontal de modul N60=F asupra corpului cu masa

,m2 ca n figura alturat. Precizai, justificnd afirmaia voastr, dac acceleraia sistemului n aceast situaie se modific fa de situaia de la punctul a. d. Determinai raportul a c/T T dintre forele de tensiune care apar n firul de legtur dintre corpuri n situaiile descrise la punctele a. i c. III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un corp de mici dimensiuni, cu masa 1,0 kg,m = aflat n vrful A al unui plan nclinat (vezi figura alturat), alunec fr vitez iniial spre baza planului. Se cunosc: diferena de nivel dintre punctele A i B, 1 2,0mh = , coeficientul de frecare la alunecare dintre corp i suprafaa planului nclinat

0,10 = i unghiul de nclinare a suprafeei planului fa de orizontal 45 = . Determinai:

a. lucrul mecanic efectuat de fora de frecare pe distana AB; b. viteza corpului n momentul n care acesta trece prin punctul B; c. nlimea 2h a planului nclinat, dac viteza corpului la baza planului are valoarea m/s57,v = ; d. distana parcurs de corp pn la oprirea sa pe planul orizontal cu care se continu planul nclinat, dac coeficientul de frecare la alunecare pe planul orizontal este 25,01 = . Trecerea pe poriunea orizontal se face lin, fr modificarea modulului vitezei.


Prob scris la Fizic 2 B. Elemente de termodinamic



B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC Varianta 1 Se consider: numrul lui Avogadro 123 mol1002,6 =AN , constanta gazelor ideale 1 18,31 J mol KR = . ntre parametrii de stare ai gazului ideal ntr-o stare dat exist relaia: RTVp = . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. Energia intern a unei cantiti date de gaz ideal: a. crete ntr-o destindere la temperatur constant b. crete ntr-o comprimare adiabatic c. scade ntr-o nclzire la volum constant d. scade ntr-o destindere la presiune constant. (3p) 2. Dac un gaz ideal sufer o transformare n care cantitatea i volumul gazului rmn constante, atunci presiunea gazului variaz dup legea: a. 1= Tconstp b. 2Tconstp = c. Tconstp = d. Tconstp = (3p) 3. tiind c simbolurile unitilor de msur sunt cele utilizate n manualele de fizic, unitatea de msur n S.I. pentru cldura specific este: a. 1KJ b. 1-1 KkgJ c. 1-1 KgJ d. 1-1 KmolJ (3p) 4. O cantitate dat de gaz ideal biatomic ( RCV 5,2= ) este nclzit la presiune constant. Valoarea raportului dintre cldura primit de gaz i variaia corespunztoare a energiei sale interne este:

a. 75

b. 57

c. 53

d. 35

(3p) 5. O cantitate constant de gaz ideal monoatomic ( RCV 5,1= ) este supus succesiunii de transformri ABCDA reprezentat n coordonate Vp n figura alturat. Lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior la o parcurgere a ciclului este: a. 1 17,50 pV b. 1 14,50 pV c. 1 13,75 pV d. 1 13 pV (3p) II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un vas cilindric orizontal, care are volumul 6LV = i aria seciunii transversale 2cm 50=S , este meninut permanent la o temperatura constant K 300=T . Vasul este mprit n dou compartimente de volume egale cu ajutorul unui piston, iniial blocat. n compartimentul din stnga se afl heliu ( g/mol 41 = ) la presiunea Pa 1062,16 51 =p , iar n cel din dreapta de dioxid de sulf ( g/mol 642 = ) la Pa 1031,8 52 =p . Gazele sunt considerate ideale. a. Calculai masa de dioxid de sulf din vas. b. Calculai numrul de atomi de heliu din vas. c. Se deblocheaz pistonul dintre cele dou compartimente. Calculai deplasarea pistonului pn n momentul n care pistonul atinge din nou starea de echilibru tiind c deplasarea lui are loc fr frecare. d. Pentru a readuce pistonul la mijlocul cilindrului se scoate o mas de gaz dintr-un compartiment. Precizai natura gazului scos i calculai masa de gaz scoas. III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) O cantitate 50,60 mol

8,31

=

de gaz ideal biatomic ( 2,5VC R= ) se afl iniial, n starea 1, la o presiune

egal cu 100 kPa. Gazul este este nclzit izocor pn n starea 2, n care presiunea s-a dublat, apoi destins izoterm pn n starea 3, n care presiunea revine la valoarea iniial. n destinderea izoterm lucrul mecanic efectuat de gaz este egal cu 1,4 kJ . Se consider ln2 0,69 . a. Reprezentai grafic dependena presiunii de volum n procesul 1 2 3 ; b. Calculai temperatura gazului la sfritul nclzirii izocore; c. Calculai volumul iniial al gazului; d. Calculai cldura primit pe parcursul transformrii 1 2 3 .


Prob scris la Fizic 3 C. Producerea i utilizarea curentului continuu



C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Varianta 1 I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. Tensiunea la bornele poriunii de circuit AB reprezentat n figura alturat are valoarea 18 VU = , iar intensitatea are sensul din figur. Se cunosc: 1 15 VE = , 2 6 VE = , == 121 rr i 1AI = . Valoarea rezistenei electrice a rezistorului R este egal cu: a. 3 b. 5 c. 7 d. 9 2. Mrimea fizic a crei unitate de msur poate fi scris n forma -2W m A este: a. energia electric b. tensiunea electric c. rezistena electric d. rezistivitatea electric (3p) 3. Dependena de temperatur a rezistenei electrice a unui conductor cilindric este redat n figura alturat. Se neglijeaz variaia cu temperatura a dimensiunilor conductorului. Coeficientul termic al rezistivitii materialului din care este confecionat conductorul are valoarea: a. -10,005 K b. -10,002 K c. -10,0015 K d. -10,0005 K (3p) 4. Un generator cu rezistena intern r alimenteaz un consumator cu rezistena electric R , conectat la generator prin dou fire conductoare identice. Rezistena electric a unui fir conductor este fR . Randamentul transferului de energie de la generator la consumator este egal cu:

a. 2f

RR r R+ +

b. 2 f

RR r+

c. 2

2f

f

RR r R+ +

d. 2 f

RR r R+ +

(3p) 5. Sensul convenional al curentului electric ntr-un circuit simplu este: a. de la borna la borna + n circuitul exterior sursei b. de la borna la borna + n circuitul interior sursei c. de la borna + la borna n circuitul interior sursei d. acelai cu sensul deplasrii electronilor n circuit. (3p) II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) n figura alturat este reprezentat schema unui circuit electric. Se cunosc parametrii celor dou surse: 1 12 VE = , 1 3r = i respectiv 2 36 VE = ,

2 6r = . Rezistorul legat la bornele gruprii celor dou surse are rezistena electric 13R = . a. Determinai intensitatea curentului electric prin rezistorul R dac ntreruptorul K este deschis; b. Determinai intensitatea curentului electric prin rezistorul R dac ntreruptorul K este nchis; c. Se nlocuiete rezistorul R cu un ampermetru ideal ( 0)AR , iar comutatorul K rmne nchis. Determinai valoarea intensitii curentului indicat de ampermetru. d. Se nlocuiete ampermetrul cu un voltmetru ideal ( )VR , iar comutatorul K rmne nchis. Calculai cderea de tensiune pe rezistena intern a sursei 2E . III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) Un generator cu t.e.m. 60 VE = alimenteaz montajul a crui schem este reprezentat n figura alturat, n care rezistorii au rezistenele electrice

1 30R = i respectiv = 702R , iar ampermetrul i voltmetrul au rezistenele electrice 4 AR = i VR . Instrumentele de msur indic 0,6 AI = i respectiv

15 VVU = . Determinai: a. puterea electric disipat pe ampermetru; b. energia electric disipat de voltmetru n unitatea de timp; c. rezistena intern a sursei; d. raportul dintre puterea 12P disipat de rezistorii 1R i 2R i puterea total dezvoltat de surs.

(3p)


Prob scris la Fizic 4 D. Optic



D. OPTIC Varianta 1 Se consider constanta Planck sJ106,6 34 = h , viteza luminii n vid 83 10 m/sc = . I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului corect. (15 puncte) 1. Prin suprapunerea ntr-un punct a dou fascicule luminoase, ce provin de la aceeai surs punctiform, dar au parcurs drumuri diferite, se poate obine fenomenul de: a. reflexie b. refracie c. reflexie total d. interferen (3p) 2. La trecerea unei raze de lumin din mediul cu indicele de refracie 1n ntr-un mediu cu indicele de refracie 2n , relaia dintre unghiul de inciden i i unghiul de refracie r este:

a. 1

2

sinsin

nir n

= b. 21

sinsin

nir n

= c. 1 2

sin 1sin

ir n n

=

d. 21

cos

cos

nir n

= (3p) 3. Despre indicele de refracie absolut al unui mediu se poate afirma c: a. se msoar n m b. se msoar n 1m c. se msoar n 1m s d. este adimensional (3p) 4. In figura alturat S reprezint imaginea punctului S. Pentru aceasta, n dreptul liniei punctate trebuie s se afle: a. o lentil convergent b. o oglind plan c. o lentil divergent d. suprafaa de separaie plan aer (n stnga) - sticl (n dreapta) (3p) 5. Un disc opac plutete pe suprafaa unui lichid transparent, necunoscut. Pe aceeai vertical cu centrul discului, la adncimea h n lichid, se gsete o surs punctiform de lumin. Dependena razei minime R a discului de adncimea h, pentru care sursa este complet invizibil pentru un observator situat n aer este reprezentat n figura alturat. Indicele de refracie al lichidului este: a. 1,1 b. 1,25 c. 1,33 d. 1,5 (3p)

II. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) O lentil subire convergent are distana focal egal cu 40 cm. Pe un ecran aflat la 60 cm de lentil se observ imaginea clar a unui obiect. nlimea imaginii este egal cu 20 cm. a. Calculai convergena lentilei i exprimai rezultatul n dioptrii. b. Calculai nlimea obiectului. c. Se menin fixe, n poziiile iniiale, obiectul i ecranul. Lentila se deplaseaz pn cnd, pe ecran, se observ o nou imagine clar a obiectului. Determinai distana pe care a fost deplasat lentila. d. De lentila convergent se alipete o lentil subire divergent cu modulul distanei focale de 60 cm . Se deplaseaz convenabil obiectul i ecranul pn cnd pe ecran se obine o imagine de trei ori mai mare dect obiectul. Calculai distana la care este aezat obiectul fa de ansamblul celor dou lentile.

III. Rezolvai urmtoarea problem: (15 puncte) O surs emite radiaii electromagnetice cu frecvena 1412 10 Hz = . Energia transportat de radiaia care cade pe suprafaa metalului timp de 2s este de 200 J . Lucrul mecanic de extracie a electronilor din metal este 193,2 10 JextL = . Determinai: a. lungimea de und a radiaiei electromagnetice emise de surs; b. numrul de fotoni care cad pe suprafaa metalului n unitatea de timp; c. frecvena de prag pentru acest metal; d. energia cinetic maxim a fotoelectronilor emii.

S S


Prob scris la Fizic Varianta 1 Barem de evaluare i de notare

1


Proba scris la FIZIC BAREM DE EVALUARE I DE NOTARE

Varianta 1

Se puncteaz oricare alte modaliti de rezolvare corect a cerinelor. Nu se acord fraciuni de punct. Se acord 10 puncte din oficiu. Nota final se calculeaz prin mprirea punctajului total

acordat pentru lucrare la 10.

A. MECANIC (45 de puncte)

A. Subiectul I Nr.Item Soluie, rezolvare Punctaj

I.1. c. 3p 2. d. 3p 3. a. 3p 4. b. 3p 5. c. 3p

TOTAL pentru Subiectul I 15p

A. Subiectul al II - lea II.a. Pentru: 4p

2 2fF N= 2p 2 2N m g= 1p rezultat final 2 20 NfF = 1p

b. Pentru: 4p 1 1 1 am a F m g T = 1p 2 1 2am a T m g = 1p 1v a t= 1p rezultat final 2m/sv = 1p

c. Pentru:

4p 2 2 2 cm a F m g T = 1p 1 2 1cm a T m g = 1p

21

212

)(mm

gmmFa

+

+=

1p

rezultat final: aaa == 21 1p d. Pentru: 3p 2 2aT m a m g= + 1p 1 1cT m a m g= + 1p

rezultat final 2ac

TT

= 1p

TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p

A. Subiectul al III lea III.a. Pentru: 4p

fF fL F AB= 1p 1 cosfFL m g d = 1p 1

1 sinhd

= 1p

rezultat final: 2 JfFL = 1p



2

b. Pentru: 4p

fc G FE L L = + 1p 1GL mgh= 1p

2

2B

cmv E= 1p

rezultat final: 6 m/sBv = 1p c. Pentru:

4p

2

2 fG Fm v L L = + 1p

2GL m g h = ; 1p 2 cos

sinfFhL m g

= 1p

rezultat final: 2 3,1mh 1p d. Pentru: 3p

pe poriunea orizontal: 2

2 om v

mgd = 2p

rezultat final: 2 15,7msinohd d

= + 1p

TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p



3

B. ELEMENTE DE TERMODINAMIC (45 de puncte) B. Subiectul I Nr.Item Soluie, rezolvare Punctaj

I.1. b. 3p 2. c. 3p 3. b. 3p 4. a. 3p 5. d. 3p

TOTAL pentru Subiectul I 15p B. Subiectul al II - lea

II.a. Pentru: 3p 2 2

2 2p V

mRT

= 2p

rezultat final: 32 64 10 kgm = 1p b. Pentru: 4p 1 1 AN N = 2p 1

1 2p VRT

=

1p

rezultat final: 241 1,2 10N 1p c. Pentru:

4p

1 2VV S x= +

, 2 2VV S x= 1p

1 1pV RT=

1p 2 2pV RT= 1p rezultat final: 0,2 mx = 1p

d. Pentru: 4p se scoate heliu 1p 1 1

2iVp

mRT

= 1p

2 12f

Vpm

RT

=

1p

rezultat final: 34 10 kgi fm m m = = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p

B. Subiectul al III - lea III.a. Pentru: 3p

reprezentare grafic corect 3p b. Pentru:

4p 3

23 22

lnVL RTV

= 2p

3 22V V= 1p rezultat final: 2 406 KT 1p

c. Pentru: 4p 2

1 2TT = 2p

11

1

RTVp

= 1p

rezultat final: 2 31 1,0 10 mV 1p d. Pentru: 4p 123 12 23Q Q Q= + 1p 12 2 12,5 ( )Q R T T= 1p 23 23Q L= 1p rezultat final: 123 3,9kJQ 1p




4

C. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU (45 de puncte) C. Subiectul I Nr.Item Soluie, rezolvare Punctaj

I.1. c. 3p 2. d. 3p 3. a. 3p 4. d. 3p 5. b. 3p

TOTAL pentru Subiectul I 15p C. Subiectul al II - lea

II.a. Pentru: 3p ( )1 1 1I E R r= + 2p rezultat final: 1 0,75 AI = 1p

b. Pentru: 4p ( )2 ep epI E R r= + 1p

1 2

1 2ep ep

E EE rr r

= +

1p

21

21rr

rrrep +

= 1p

rezultat final: 2 1,3 AI 1p c. Pentru:

4p 1 2

31 2

E EIr r

= + 3p

rezultat final: 3 10 AI = 1p d. Pentru: 4p = 2 4 2u I r 2p 2 1

41 2

E EIr r

=

+ 1p

rezultat final: =2 16 Vu 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p

C. Subiectul al III - lea III.a. Pentru: 3p

2IRP AA = 2p rezultat final: 1,44 WAP = 1p

b. Pentru: 4p 1 1VI U R= 1p 1VI I I= 1p tIUW VVV = 1p

rezultat final: 1,5J/sVWt

=

1p

c. Pentru:

4p E U u= + 1p 2( )V AU U I R R= + + 1p u I r= 1p rezultat final: 1r = 1p

d. Pentru: 4p IEPE = 1p

11 IUP V = 1p

222 IRP = 1p

rezultat final: 91,021 +=EPPPf 1p




5

D. OPTIC (45 de puncte) D. Subiectul I Nr.Item Soluie, rezolvare Punctaj

I.1. d. 3p 2. b. 3p 3. d. 3p 4. c. 3p 5. b. 3p

TOTAL pentru Subiectul I 15p D. Subiectul al II - lea

II.a. Pentru: 3p 1C f= 2p rezultat final: 2,5dioptriiC = 1p

b. Pentru: 4p

2 1

1 1 1x x f

= 1p

2

1

x

x = 1p

2

1

yy

= 1p rezultat final: 1 40 cmy = 1p

c. Pentru:

4p 1 2 1 2D x x x x = + = + 1p

2 1

1 1 1x x f

=

1p

2 2d x x= 1p rezultat final: 60 cmd = 1p

d. Pentru: 4p 1 1 1

'ef f f= + 1p

'' ''

2 1

1 1 1efx x

= 1p

= = ''

2''

13x

x 1p

rezultat final: ''1 160cmx = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p

D. Subiectul al III - lea III.a. Pentru: 3p

c = 2p rezultat final: 250 nm = 1p

b. Pentru: 4p h = 1p =W N 1p n N t= 1p rezultat final: 14 11,26 10 sn = 1p

c. Pentru:

4p 0 exth L = 3p rezultat final: 140 4,8 10 Hz 1p

d. Pentru: 4p ext Ch L E = + 3p rezultat final: 19max 4,7 10 JcE 1p


var-extrasa+bareme_d_fizica_var_01_lrobac2012-6iulie

Documents