Fizică 2023

Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Examenul național de bacalaureat 2023 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. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manuale, unitatea de măsură în S.I. a mărimii exprimate d prin raportul este: t kg  m m m a. b. c. 2 d. J (3p) s s s 2. Un punct material de masă m trece cu viteza v prin punctul A, aflat la înălțimea h . În acest moment, energia cinetică a corpului este: mv 2 mv 2 a. E c = b. Ec = mgh c. Ec = mgh + d. Ec = m  v (3p) 2 2 3. Un corp de masă m alunecă pe un plan înclinat cu unghiul  față de orizontală. Expresia forței de reacțiune normală care acționează asupra corpului din partea planului înclinat este: a. mg  cos  b. mg  sin c. mg  tg d. mg  ctg (3p) 4. O forță acționează asupra unui corp și îl deplasează pe direcția și în sensul forței. Lucrul mecanic efectuat de această forță este: a. mărime fizică vectorială și are valoare pozitivă; b. mărime fizică vectorială și are valoare negativă; c. mărime fizică scalară și are valoare pozitivă; d. mărime fizică scalară și are valoare negativă. (3p)  5. Un resort având constanta elastică k = 200 N/m se alungește cu  = 30 cm sub acțiunea unei forțe F . Valoarea acestei forțe este: a. 15 N b. 60 N c. 230 N d. 600 N (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un corp având masa m = 3 kg se mișcă pe o suprafață orizontală, cu viteză constantă, sub acțiunea unei  forțe orizontale F . Forța de frecare la alunecare dintre corp și suprafața orizontală este Ff = 18 N . a. Reprezentați forțele ce acționează asupra corpului.  b. Determinați valoarea forței F . c. Calculați valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre corp și suprafața orizontală.   d. Se înlocuiește forța F cu o forță orizontală de două ori mai mare decât F . Determinați accelerația corpului în această situație. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Asupra unui corp cu masa m = 6 kg , aflat inițial în repaus pe sol, acționează o forță verticală constantă F = 108 N . După ce corpul a parcurs pe verticală distanța h = 100 m , acțiunea forței verticale F încetează. Se neglijează efectul interacțiunii cu aerul și se consideră că energia potențială gravitațională este nulă la nivelul solului. Determinați: a. lucrul mecanic efectuat de forța F ; b. viteza atinsă de corp în momentul încetării acțiunii forței F ; c. înălțimea maximă atinsă de corp în timpul mișcării, măsurată în raport cu solul; d. energia cinetică a corpului în momentul revenirii sale la sol. 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 2023 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. Unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice exprimate prin produsul dintre capacitatea calorică și variația temperaturii unui corp este: J J a. J b. c. kg d. (3p) kg K 2. În destinderea adiabatică a unui gaz ideal: a. gazul schimbă căldură cu mediul exterior b. presiunea gazului crește c. temperatura gazului scade d. energia internă a gazului crește (3p) 3. O cantitate  = 1mol de gaz ideal primește căldura Q = 9,972 kJ într-o transformare reprezentată în coordonate V-T în figura alăturată. Căldura molară izobară C p a gazului este egală cu: a. 8,31J/ (mol  K ) b. 12,46J/ (mol  K ) c. 20,77J/ (mol  K ) d. 33,24J/ (mol  K ) (3p) 4. Un cilindru cu piston conține aer la presiunea p1 = 100 kPa . Aerul din incintă este comprimat izoterm până când volumul său scade cu 20 % . Presiunea aerului, după comprimarea sa, devine egală cu: a. 125 kPa b. 150 kPa c. 200 kPa d. 250 kPa (3p) 5. Într-o incintă închisă de volum V = 83,1dm3 se află heliu la presiunea p = 105 Pa și temperatura T = 301 K . Numărul de atomi de heliu din incintă este egal cu: a. 2  10 24 b. 10 24 c. 2  10 23 d. 10 23 (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O butelie din oțel având volumul V = 30 dm3 conține m1 = 96 g de oxigen ( = 32 g mol ) la presiunea p1 = 249,3 kPa . Butelia este prevăzută cu o supapă care rămâne închisă până în momentul în care presiunea oxigenului devine p2 = 2p1 . Se neglijează efectele dilatării buteliei la încălzirea acesteia. Determinați: a. densitatea oxigenului aflat în butelie; b. temperatura inițială T1 a oxigenului din butelie; c. numărul de molecule de oxigen din butelie; d. temperatura maximă T2 până la care poate fi încălzită butelia astfel încât supapa să rămână închisă III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O cantitate de gaz ideal parcurge procesul 1 → 2 → 3, reprezentat în coordonate p − V în figura alăturată. Cunoscând Cv = 2,5R , p1 = 105 Pa și V1 = 20 dm3 , determinați: a. raportul dintre temperatura finală a gazului și temperatura sa inițială; b. variația energiei interne în procesul 1 → 2 → 3 ; c. căldura primită de gaz în procesul 2 → 3 ; d. lucrul mecanic total schimbat de gaz cu exteriorul în procesul 1 → 2 → 3 . 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 2023 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. În figura alăturată este reprezentată dependența de temperatură a rezistenței electrice a unui rezistor. Rezistența electrică a rezistorului la temperatura de 250C este egală cu: a. 20  b. 40  c. 50  d. 60  . (3p) 2. Știind că simbolurile mărimilor fizice sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a I2  R2 mărimii fizice exprimată prin este: (R + r ) a. W b. V c. J d. A (3p) 3. Randamentul unui circuit electric simplu format dintr-o sursă cu tensiunea electromotoare E și rezistența interioară r și un rezistor cu rezistența R este: r E E r R a.  = b.  = c.  = d.  = (3p) R+r R+r R+r R+r 4. Energia electrică disipată pe un consumator electric de rezistență R = 8,5  , conectat la o sursă de tensiune având valoarea t.e.m. E = 10 V și rezistența interioară r = 1,5  , într-un interval de timp t = 1h este: a. 306 J b. 30,6 kJ c. 85 Wh d. 850 Wh (3p) 5. Un fir conductor este parcurs de un curent electric cu intensitatea I = 3,2 mA . Sarcina electrică ce străbate secțiunea transversală într-o secundă este egală cu: a. 3,2 C b. 312,5  10 −3 C c. 3,2  10 −3 C d. 3,125  10 −3 C (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Circuitul din figura alăturată conține un generator electric cu t.e.m E = 6 V și rezistența interioară r = 0,5  , două rezistoare având rezistențele electrice R1 = 1,5  , R2 = 3  și un întrerupător K . a. Calculați tensiunea la bornele rezistorului R 1 când întrerupătorul K este deschis. b. Determinați valoarea rezistenței echivalente a circuitului exterior sursei dacă întrerupătorul K este închis; c. Determinați valoarea intensității curentului din rezistorul R 1 când întrerupătorul K este închis. d. Se conectează în serie cu generatorul din circuit un generator identic, iar întrerupătorul K se deschide. Determinați noua valoare a tensiunii la bornele rezistorului R 1 . III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) La bornele unui generator cu rezistența interioară r = 3  se conectează o grupare paralel formată dintr-un bec și un rezistor. Rezistența electrică a rezistorului este R = 20  . Parametrii nominali ai becului sunt U n = 6 V și I n = 0,2 A . Becul funcționează la parametrii nominali. a. Desenați schema electrică a circuitului. b. Calculați energia electrică consumată de bec în t = 10 minute de funcționare. c. Determinați valoarea căderii de tensiune pe rezistența interioară a generatorului. d. Determinați valoarea tensiunii electromotoare a generatorului. 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 2023 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. O plăcuță dintr-un metal al cărui lucru mecanic de extracție are valoarea Lextr = 5,94  10−19 J este iluminată cu radiație electromagnetică. Frecvența minimă la care se produce efectul fotoelectric extern are valoarea de aproximativ: a. 0,9  1014 Hz b. 0,9  1015 Hz c. 0,9  1016 Hz d. 0,9  1017 Hz (3p) 2. Alegeți afirmația corectă referitoare la centrul optic al unei lentile sferice subțiri: a. este centrul sferei din care face parte suprafața lentilei prin care intră raza de lumină b. este centrul sferei din care face parte suprafața lentilei prin care iese raza de lumină c. razele de lumină care trec prin centrul optic își păstrează direcția de propagare d. este punctul în care lentila strânge un fascicul de lumină paralel cu axa optică principală (3p) 3. Două oglinzi plane formează un unghi diedru de 90 . O gărgăriță se află pe bisectoarea unghiului diedru format de cele două oglinzi. Numărul de imagini distincte ale gărgăriței formate de oglinzi și natura acestora este: a. 4 imagini virtuale b. 4 imagini reale c. 3 imagini virtuale d. 3 imagini reale (3p) 4. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în SI a mărimii fizice exprimate prin produsul h  este: a. m b. m  s -1 c. m s d. J (3p) 5. În figura alăturată este reprezentat raportul dintre înălțimea h1 a unui h1 / h2 obiect luminos, liniar, plasat perpendicular pe axa optică principală a 5 unei lentile convergente și înălțimea h2 a imaginii sale reale prin lentilă, 4 în funcție de distanț...