Fizică 2022

Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Examenul național de bacalaureat 2022 Proba E. d) FIZICĂ Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului • Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ • Se acordă zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. A. MECANICĂ Model Se consideră accelerația gravitațională g = 10m/s 2 . I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Două automobile se deplasează cu vitezele v1 = 54km/h și v 2 = 10m/s . Raportul vitezelor celor două v1 automobile este egal cu: v2 a. 0,5 b. 1 c. 1,5 d. 2 (3p) 2. Trei corpuri cu masele m1  m2 = m3 cad liber în câmp gravitațional. Dacă se neglijează forțele de rezistență, între accelerațiile celor trei corpuri există relația: a. a1 a2 = a3 b. a1 a2 = a3 c. a1= a2 = a3 d. a1 a2  a3 (3p) 3. Un resort elastic, având constanta elastică k , este alungit cu  . Modulul forței elastice este: k  a. Fe = k   b. Fe = 2k   c. Fe = d. Fe = (3p)  k 4. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependența de timp a forței rezultante care acționează asupra unui corp. Valoarea forței rezultante la momentul t = 3 s este egală cu: a. 8N b. 6N c. 4N d. 2N (3p) 5. Pornind din repaus, un ghepard atinge viteza v = 22,5m/s în intervalul de timp t = 2,5s . Accelerația medie a ghepardului este egală cu: a. a = 3m/s2 b. a = 5m/s2 c. a = 7m/s2 d. a = 9m/s2 (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)  Un corp, având masa m = 1kg , urcă uniform de-a lungul unui plan înclinat, sub acțiunea unei forțe F paralele cu planul înclinat. Planul înclinat formează unghiul  = 30 cu orizontala. Forța de frecare la alunecare dintre corp și suprafața planului înclinat are valoarea Ff = 5 N . a. Reprezentați forțele ce acționează asupra corpului în timpul urcării pe planul înclinat.  b. Determinați valoarea forței de tracțiune F . c. Calculați valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre corp și suprafața planului înclinat. d. Determinați valoarea accelerației corpului în timpul urcării pe planul înclinat sub acțiunea unei forțe de  tracțiune F  = 1,2  F care înlocuiește forța F . III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un corp cu masa m = 1 kg este lansat cu viteza v 0 = 3 m/s de-a lungul unei suprafețe orizontale pe care se deplasează cu frecare. După ce corpul a parcurs distanța d = 2 m , asupra lui acționează, suplimentar, o  forță orizontală constantă F care îl frânează pe distanța x = 10 cm , până la oprire. Coeficientul de frecare la alunecare dintre corp și suprafața orizontală este  = 0,2 , iar frecarea cu aerul se neglijează. Calculați: a. energia cinetică a corpului în momentul lansării. b. lucrul mecanic efectuat de forța de frecare pe distanța d . c. valoarea vitezei corpului după ce a parcurs distanța d .  d. lucrul mecanic efectuat de forța orizontală constantă F , pe distanța x , până la oprirea corpului. Probă scrisă la Fizică 1 A. Mecanică Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului  Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Examenul național de bacalaureat 2022 Proba E. d) FIZICĂ Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului • Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ • Se acordă zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ Model J Se consideră: numărul lui Avogadro N A = 6,02  1023 mol −1 , constanta gazelor ideale R = 8,31 . Între mol  K parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relația: p  V = RT . I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I a mărimii fizice exprimate prin produsul RT este: a. mol b. J  mol−1  K −1 c. m  s-1 d. J (3p) ( ) 2. O masă m = 40 g de apă capa = 4200 J/kgK este încălzită de la temperatura t1 = 30C la temperatura t 2 = 40C . Căldura necesară este: a. 1680 J b. 4200 J c. 237 kJ d. 1680 kJ (3p) 3. O cantitate dată de gaz ideal primește căldură într-o: a. comprimare adiabatică b. comprimare izobară c. destindere izotermă d. răcire izocoră (3p) 4. O cantitate de gaz perfect suferă o transformare descrisă de legea p  T −1 = ct. din starea 1 cu t1 = 27C și p1 = 1,2  105 Pa în starea 2 în care p2 = 3,6  105Pa . Temperatura stării 2 este: a. T2 = 100 K b. T2 = 900 K c. t2 = 81C d. t 2 = 300 C (3p) 5. O cantitate de He, considerat gaz ideal, trece din starea 1 în starea 2 fie prin procesul 1 → a → 2 fie prin procesul 1 → b → 2 . Afirmația corectă este: a. U1a2  U1b2 b. U1a2  U1b2 c. L1a2 = L1b2 d. L1a = Lb2 (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O butelie cu volumul V = 16,62 L conține un amestec de oxigen ( 1 = 32g/mol) și heliu ( 2 = 4 g/mol) în 1 2 raportul molar = . La temperatura t = 27C , presiunea amestecului de gaze din butelie este 2 3 p = 1,5  106 Pa . Determinați: a. masa unui atom de heliu; b. numărul total de molecule de gaz din butelie; c. masa amestecului de gaze din butelie; d. presiunea amestecului de gaze din butelie dacă temperatura gazului a crescut cu T = 20 K . III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) ( ) O cantitate constantă de gaz C p = 3R efectuează succesiunea de transformări reprezentate în figura alăturată în coordonate p − V . În procesul (1) → (2) temperatura gazului rămâne constantă. Se cunosc p1 = 8  105 Pa , V1 = 1dm3 , V2 = 4V1 , T3 = 0,5T1 și ln 2  0,7 , determinați: a. valoarea lucrul mecanic efectuat de gaz în procesul (1) → (2) b. valoarea energiei interne a gazului în starea (2); c. presiunea minimă atinsă de gaz în decursul transformărilor; d. căldura schimbată de gaz cu mediul exterior în transformarea (3) → (4) . Probă scrisă la Fizică 2 B. Elemente de termodinamică Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului  Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Examenul național de bacalaureat 2022 Proba E. d) FIZICĂ Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului • Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ • Se acordă zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Model I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Un generator de t.e.m. continuă alimentează un consumator a cărui rezistență electrică poate fi modificată. Atunci când rezistența consumatorului este egală cu rezistența interioară a generatorului: a. puterea electrică debitată de generator în circuitul exterior are valoarea maximă b. tensiunea la bornele generatorului are valoarea maximă c. intensitatea curentului care parcurge circuitul are valoarea maximă d. randamentul circuitului electric are valoarea maximă. (3p) 2. Unitatea de măsură S.I a rezistivității electrice a unui material este: a. J b.   m c. A d. V (3p) 3. Pe soclul unui bec cu filament sunt înscrise valorile 220 V și 100 W . Energia consumată de bec într-o oră este: a. 22 kWh b. 13,2 kWh c. 12,2 kWh d. 0,1kWh (3p) 4. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependența intensității curentului electric ce străbate un rezistor de tensiunea aplicată la bornele sale. Valoarea rezistenței electrice a rezistorului este: a. R = 0,2  b. R = 3,3  c. R = 30  d. R = 300  (3p) 5. Un consumator cu rezistența electrică R este alimentat la o baterie formată din n generatoare electrice, având fiecare tensiunea electromotoare E și rezistența internă r, conectate în serie. Intensitatea curentului electric prin consumator este: nE E nE E a. I = b. I = c. I = d. I = (3p) R+r R+r R + nr R +r /n II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Tensiunea electromotoare a bateriei este E = 110 V, iar rezistența sa interioară este r = 2  . Rezistența electrică echivalentă a circuitului exterior este Re = 108  . Cunoscând că R2 = R3 = 16  determinați: a. intensitatea curentului electric ce străbate bateria; b. rezistența electrică a rezistorului R1 ; c. tensiunea la bornele rezistorului R2 ; d. tensiunea indicată de un voltmetru ideal (RV → ) conectat la bornele bateriei. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Se cunosc: r = 1,5  , R1 = 5  , R2 = 10  și rezistența becului RB = 5  . Intensitatea curentului electric prin bec este IB = 2 A , iar conductoarele de legătură au rezistența electrică neglijabilă. a. Calculați puterea electrică disipată de bec. b. Calculați energia consumată de rezistorul R1 în timpul t = 10 min . c. Determinați valoarea tensiunii electromotoare a bateriei. d. În cazul în care becul se arde, precizați dacă tensiunea la bornele sursei crește sau scade. Justificați răspunsul vostru. Probă scrisă la Fizică 3 C. Producerea și utilizarea curentului continuu Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului  Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Examenul național de bacalaureat 2022 Proba E. d) FIZICĂ Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului • Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ • Se acordă zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. D. OPTICĂ Model Se consideră: viteza luminii în vid c = 3  10 8 m/s , constanta Planck h = 6,6  10 −34 J  s . I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Unitatea de măsură în S.I. a lucrului mecanic de extracție a electronilor prin efect fotoelectric extern este: a. m-1 b. J c. Hz d. s (3p) 2. Prin introducerea unei lentile într-un lichid al cărui indice de refracție este egal cu cel al lentilei, convergența lentilei: a. devine nulă b. devine infinită c. nu se modifică d. își schimbă semnul (3p) 3. Un sistem optic centrat este format din două lentile alipite având convergențele C1 și respectiv C 2 . Convergența sistemului este: a. C = C1 / C2 b. C = C1  C2 c. C = C1 + C2 d. C = C1 − C2 (3p) 4. Graficul din figura alăturată a fost obținut într-un studiu experimental al efectului fotoelectric extern și prezintă dependența energiei cinetice maxime a fotoelectronilor emiși de frecvența radiației care cade pe doi fotocatozi C1 și C2. Dacă cei doi fotocatozi sunt iradiați cu radiații electromagnetice având frecvența  = 6  1014 Hz putem afirma: a. ambii fotocatozi emit fotoelectroni b. numai primul fotocatod (C1) emite fotoelectroni c. numai al doilea fotocatod (C2) emite fotoelectroni d. nici un fotocatod nu emite fotoelectroni. (3p) 5. O radiație luminoasă are frecvența  = 6  1014 Hz . Energia unui foton din această radiație este: a. 6,60  10-19 J b. 3,96  10-19 J c. 6,60  10-34 J d. 3,96 10-34 J (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un obiect luminos liniar este situat la 0,80 m în fața unei lentile cu distanța focală f = + 0,16 m , perpendicular pe axa optică principală a lentile...