varianta_024

Ministerul Educa

iei i Cercetrii Serviciul Na

ional de Evaluare i Examinare

EXAMENUL DE BACALAUREAT - 2007 Proba scris la Fizic

Proba E: Specializarea : matematic informatic, tiine ale naturii Proba F: Profil: tehnic toate specializrile

Sunt obligatorii toi itemii din dou arii tematice dintre cele patru prevzute n program, adic: A.MECANIC, B.ELECTRICITATE

I MAGNETISM, C. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

I FIZIC MOLECULAR, D. OPTIC

Se acord 10 puncte din oficiu.

Timpul efectiv de lucru este de 3 ore. Varianta 24

1 Proba scris la Fizic Varianta 24 Proba E: Specializarea : matematic informatic, tiin

e ale naturii Proba F: Profil: tehnic toate specializrile

A. MECANIC Se consider acceleraia gravitaional g =10 m/s2. I. Pentru itemii 1-5 scrie

i pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 15 puncte 1. Dou corpuri A i B, considerate puncte materiale sunt aruncate vertical n sus cu vitezele vA i vB = 3 vA. Corpul A se ridic la nlimea maxim hA. Neglijnd frecrile, nlimea maxim hB atins de corpul B va fi: a. hB = hA b. hB = 3 hA c. hB = 6 hA d. hB =9 hA. 2. Raportul mas/durat se msoar, n S.I., cu aceeai unitate de msur ca i raportul: a. for/distan b. for/vitez c. energie/distan d. energie/durat 3. O bil care este legat, printr-un fir inextensibil, de un punct fix execut, n jurul acestuia o micare circular n plan vertical, n sensul indicat pe figur (sensul orar). Pentru ca la un moment dat bila s nceap s urce pe vertical, firul ar trebui s se rup cnd bila se afl n poziia din:

a. b. c. d.

4. Un resort elastic, iniial nedeformat, este ntins cu 10 cm, lucrul mecanic efectuat de fora deformatoare fiind de 10 J. Lucrul mecanic necesar pentru a ntinde resortul cu nc 10 cm va fi: a. 10 J b. 20 J c. 30 J d. 40 J 5. Dou automobile A i B accelereaz uniform din repaus conform graficelor din figura alturat;

raportul acceleraiilor celor dou automobile, AB

a

aeste:

a. 0,60 b. 0,75 c. 1,00 d. 1,25 II. Rezolva

i urmtoarele probleme:

1. O sanie cu masa m = 40 kg este tras uniform n sus, pe planul nclinat fa de planul orizontal cu unghiul = 30 al unei prtii, prin intermediul unei srme inextensibile, nclinat cu unghiul = 30 fa de suprafaa pantei. Coeficientul de frecare la alunecare dintre sanie i prtie este = 0,15. a. Definii coeficientul de frecare la alunecare ntre dou corpuri solide. b. Considernd c sania poate fi descris de modelul punctului material, refacei pe lucrare schema alturat i precizai simbolurile i denumirile celor patru fore notate cu *. c. Calculai lucrul mecanic efectuat de fora care tensioneaz (ntinde) srma, cnd sniua avanseaz pe distana d = 10 m.

15 puncte

2. Un corp C1 avnd viteza iniial 1m

4s

v = i masa m1 = 2 kg este aruncat vertical n sus, de la nivelul solului; cnd corpul ajunge

la nlimea maxim h1, el este ciocnit perfect plastic de un alt corp C2, identic cu el, care a czut de la nlimea 2h1 (fa de sol). Neglijnd frecrile, determinai: a. viteza 2v pe care corpul C2 o are imediat naintea ciocnirii cu corpul C1; b. energia cinetic pierdut n urma ciocnirii plastice a celor dou corpuri; c. energia cinetic a corpului C12, format prin ciocnire, n momentul imediat anterior atingerii solului.

15 puncte

A

40

16

v [m/s]

32

8

24

t [s] 5 2 4 1 3 0

B

*

*

*

*

Ministerul Educa












B. ELECTRICITATE I MAGNETISM

Permeabilitatea magnetic a vidului are valoarea 7 20 4 10 N/A = pi .

I. Pentru itemii 1-5 scrie

i pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect 15 puncte 1. Dac notaiile sunt cele utilizate n manualele de fizic, atunci unitatea de msur n S.I. a mrimii fizice descrise de relaia B v t este aceeai cu cea a mrimii fizice descrise de relaia: a. I b. v c. F v d. L I 2. Dependena intensitii curentului electric ce strbate fiecare dintre rezistoarele A i B legate n paralel, de tensiunea aplicat la capetele gruprii este ilustrat n figura alturat. Rezistena electric echivalent a gruprii celor dou rezistoare este: a. 12,5 b. 25 c. 33,3 d. 53,3 3.

tiind c notaiile sunt cele utilizate n manualele de fizic, precizai care din expresiile de mai jos nu reprezint o rezisten electric:

a. I

U b.

Sl

c. 2I

P d.

tU

W

2

4. Considerai montajele marcate cu AB i MN ale unor circuite electrice reprezentate mai jos; dintre acestea, o grupare n paralel a trei becuri este reprezentat:

a. numai de AB b. numai de MN c. nici de AB, nici de MN d. att de AB, ct i de MN

5. Dou bobine fr miez, P i Q, au inductane egale; numrul de spire este NP, respectiv NQ = 2 NP i lungimile P i Q = 2 P.

Raportul ariilor seciunilor lor transversale PQ

S

S este:

a. 1 b. 2 c. 4 d. 8 II. Rezolva

i urmtoarele probleme: 1. Circuitul electric a crui diagram este ilustrat n figura alturat conine o baterie cu t.e.m. E i rezisten intern r = 0,5 i trei rezistoare avnd rezistenele electrice R1 = 10 , R2 = 5 , i R3 = 4 ,.Cunoscnd c intensitatea curentului care strbate rezistorul R1 este I1 = 2 A i neglijnd rezistena electric a firelor conductoare din circuit, determinai: a. valorile intensitilor I2 i I3 ale curenilor care strbat rezistoarele R2 i R3; b. t.e.m. E a bateriei; c. energia electric disipat prin efect Joule ntr-un minut n rezistorul R1.

15 puncte

2. Un solenoid fr miez are inductana L = 1 mH; lungimea = 10 cm i aria

seciunii transversale S = 3,2 cm2. Determinai: a. fluxul magnetic total prin spirele solenoidului cnd prin spirele acestuia trece un curent electric staionar cu intensitatea I = 5 A; b. numrul N al spirelor solenoidului; c. tensiunea electromotoare ea indus la capetele solenoidului, dac intensitatea curentului care l strbate (I = 5 A) scade uniform la zero ntr-un interval t = 0,1 s.

A B

2,5

1,0

I [A]

2,0

0,5

1,5

U [V] 50 20 40 10 30 0

A B

M

N

R3

R1

R2

E, r

I3

I1

I2

Uab a b

ea

I I

S

Ministerul Educa












15 puncte

Ministerul Educa












C. ELEMENTE DE TERMODINAMIC I FIZIC MOLECULAR

23 16,023 10 molAN

= , 5 21atm 10 N/m , ( )KmolJR /31,8 RCC Vp = . Se consider: pentru gazul diatomic 2/5RCV = .

I. Pentru itemii 1-5 scrie

i pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 15 puncte 1. Unitatea de msur n S.I. pentru mrimea fizic exprimat prin raportul dintre cldura primit de un gaz care evolueaz izoterm i temperatura absolut a gazului este:

a.

Jkg K

b. JK

c.

Jmol K

d. J

kg

2. ntrun termos turnm trei cantiti egale de ap, avnd temperaturile t1, t2 = 2 t1 i t3 = 3 t1. Dac schimbul de cldur se realizeaz numai ntre cele trei cantiti de ap, atunci temperatura de echilibru a amestecului este: a. 1t= b. 12t= c. 13t= d. 16t= 3. Dintre transformrile izocore ale unei mase de gaz considerat ideal, reprezentate grafic n figura alturat, cea care se desfoar la volumul cel mai ridicat corespunde graficului: a. (1) b. (2) c. (3) d. (4)

4. Cldura cedat mediului de o mas de o sut de mii de tone de ap apJ

= 4200kg K

c

rcit de la 10C la 0C este:

a. 4,2 108 J b. 4,2 109 J c. 4,2 1011 J d. 4,2 1012 J 5. Considernd c notaiile sunt cele utilizate n manualele de fizic, relaia dintre cldurile specifice ale gazului ideal la presiune constant cp i la volum constant cV este: a. cp = R + cV b. cp = R + cV c. cp = R + cV d. cp = R - cV

II. Rezolva

i urmtoarele probleme: 1. ntr-un cilindru cu piston etan, fr frecri, se afl la echilibrul termodinamic 20 g de hidrogen

( molKg /3102 = ) la temperatura 27C. nclzind sistemul cvasistsatic, pistonul se deplaseaz astfel nct volumul ocupat de gaz se dubleaz, n condiiile n care presiunea exterioar rmne constant. a. Precizai tipul transformrii gazului i efectuai reprezentarea ei grafic, n coordonate Clapeyron (x = V, y = p). b. Calculai lucrul mecanic efectuat de gaz n cursul transformrii. c. Calculai raportul dintre variaia energiei interne a gazului i cldura primit n procesul descris.

15 puncte

2. O cantitate de gaz ideal monoatomic parcurge un ciclu format din urmtoarea succesiune de transformri reversibile: o destindere izoterm 12, o destindere adiabatic 23, o comprimare izoterm 34 i o comprimare adiabatic 41. Temperaturile extreme atinse de gaz n cursul transformrii sunt tmin = 273C i tmax = 546C. a. Artai c este adevrat relaia V1 V3 = V2 V4. b. Determinai randamentul termodinamic al acestui ciclu.

c. Calculai raportul 1234

Q

Qal cldurilor schimbate de gaz cu exteriorul n transformrile 12 i 34.

15 puncte

p

t (C) 0 273,15

(1)

(3)

(2)

(4)

Ministerul Educa












D.OPTIC I. Pentru itemii 1-5 scrie

i pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 15 puncte

1. O raz de lumin parcurge, ntr-un anumit interval de timp t, distana d1 = 100 cm ntr-un mediu transparent optic, omogen i izotrop cu indicele de refracie n1 = 1,5 i (n acelai interval de timp t) o distan d2 = 150 cm n alt mediu transparent optic, omogen i izotrop. Indicele de refracie n2 al celui de al doilea mediu este: a. n2 = 1,00 b. n2 =1,33 c. n2 =1,50 d. n2 = 1,67 2. Figura alturat ilustreaz un dispozitiv pentru vedere stereoscopic (3D) realizat cu oglinzi plane dispuse la 45 fa de axa de simetrie a dispozitivului (ca i fa de axa de simetrie a tubului T). Dac obiectul observat se afl la 100 m de dispozitiv, distana dintre centrele oglinzilor O1 i O2 (msurat n lungul axei de simetrie a tubului T) ca i cea dintre centrele oglinzilor O3 i O4 este de 1 m. Distana dintre ochi i centrele oglinzilor O2 i O3 se neglijeaz. n aceste condiii imaginea obiectului din figur se formeaz, fa de ochii observatorului, la distana de: a. 100 m b. 101 m c. 102 m d. 202 m

3. Pe un dispozitiv Young, care are distana dintre fante 2 i distana de la fante la ecran de D cade un fascicul paralel format din

dou radiaii monocromatice din spectrul vizibil, cu lungimile de und 1 i 2 > 1. n aceste condiii expresia distanei dintre maximele de ordinul nti corespunztoare celor dou radiaii monocromatice, situate de aceeai parte a maximului central, este:

a. 2 1( )

D

b.

2 1

2 D

c. 2 1

( )2

D

d. 2 1( )

2D

4. O surs punctiform de lumin monocromatic este plasat ntr-un mediu transparent avnd indicele de refracie absolut corespunztor acestei radiaii n1 = 1,52, separat printr-o suprafa plan de un alt mediu transparent, omogen i izotrop cu indicele de refracie corespunztor aceleiai radiaii n2 = 1,33. Sinusul unghiului minim de inciden imin pentru care are loc reflexia total la suprafaa de separare dintre cele dou medii are valoarea: a. sin imin = 0,658 b. sin imin = 0,752 c. sin imin = 0,875 d. sin imin = 1,143 5. Un obiect luminos liniar este aezat perpendicular pe axul optic principal al unui sistem centrat format prin alipirea (acolarea) a dou lentile subiri convergente identice (fiecare avnd distana focal de 20 cm) la distana 20 cm de acesta. Imaginea obiectului luminos se formeaz: a. la infinit (imagine real sau virtual) b. la 10 cm de sistem (imagine real) c. la 20 cm de sistem (imagine virtual) d. la 20 cm de sistem (imagine real). II. Rezolva

i urmtoarele probleme: 1. naintea unei oglinzi convexe O (retrovizorul unui automobil) cu raza de curbur de 100 cm este situat un obiect luminos liniar AB, perpendicular pe axa optic principal, la distana de 9,50 m de vrful oglinzii. a. Calculai distana focal a oglinzii. b. Stabilii poziia imaginii A'B'. c. Realizai o figur prin care s evideniai construcia imaginii n oglind, pentru obiectul considerat, n situaia descris de problem (figura nu trebuie reprezentat la scar). 15 puncte 2. Un fascicul paralel de lumin monocromatic cade la inciden normal pe o reea de difracie, a crei poriune striat are lungimea L i conine N = 10 4 trsturi. Numrul trsturilor pe unitatea de lungime este n = 10 6 m1, iar lungimea de und a radiaiei folosite este = 0,4 m. Determinai: a. lungimea L a reelei; b. sinusul unghiului sub care se observ (prin transmisie) maximul de ordinul I (primul dup maximul central); c. numrul maximelor observate. 15 puncte

T

O1

O2 O3

O4

varianta_024

Documents