Textul subiectului și baremului

Subiect BAC Fizică Tehnologic 2015 – varianta 9

Acesta este textul selectabil extras automat din documentele PDF ale acestei variante. Pentru formule, tabele, pseudocod sau grafice, verifică pagina originală din PDF înainte de a rezolva exercițiile.

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 1 A. Mecanică
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
Examenul de bacalaureat național 2015
Proba E. d)
Proba scrisă la FIZICĂ
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
• Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ
• Se acordă 10 puncte din oficiu.
• Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
A. MECANICĂ Varianta 9
Se consideră acceleraţia gravitaţională 2
m/s10=g .
I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. Unitatea de măsură în S.I. a puterii mecanice este:
a. N
m b. mN ⋅ c. W d. J (3p)
2. Viteza medie a unui punct material care se deplasează pe distanța d în timpul t∆ , sub acțiunea unei
forțe ,F este:
a. m
d
v t
= ∆ b. m
F
v t
= ∆ c. mv F t= ⋅ ∆ d. mv d t= ⋅ ∆ (3p)
3. Dintre mărimile fizice de mai jos, mărime fizică vectorială este:
a. masa b. greutatea c. lucrul mecanic d. energia mecanică (3p)
4. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependenţa lungimii unui resort
elastic, fixat la unul din capete, de forţa deformatoare aplicată la celălalt capăt.
Lungimea nedeformată a resortului este egală cu:
a. cm5
b. cm10
c. cm15
d. cm20 (3p)
5. Un ghepard, aflat iniţial în repaus, a atins viteza 28 m/sv = în intervalul de timp s7=∆t . În cursul acestei
mişcări, acceleraţia medie a ghepardului a fost:
a. 2
m/s2 b. 2
m/s3 c. 2
m/s4 d. 2
m/s21 (3p)
II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
O ladă cu masa 20 kgm = coboară cu viteză constantă pe o rampă care formează
cu orizontala unghiul °= 37
α ( )0,6sin ≅
α . În timpul coborârii asupra lăzii
acţionează forţa N80=F orientată pe direcţia normală la suprafaţa rampei, ca în
figura alăturată.
a. Reprezentați toate forţele care acţionează asupra lăzii.
b. Calculaţi valoarea forţei de frecare la alunecare dintre ladă şi rampă.
c. Determinaţi valoarea forţei normale de reacțiune care acţionează asupra lăzii la
suprafaţa de contact cu rampa.
d. Calculați valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre ladă şi rampă.
III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
Un corp de mici dimensiuni, având masa 100 g,m = se află în punctul A, pe suprafața orizontală a unei
mese de înălţime 75 cmh = . Se imprimă corpului viteza 2m/sAv = orientată către punctul B, ca în figura
alăturată. După ce străbate distanța 50cm,d AB= = corpul trece prin
punctul B, aflat la marginea mesei. Coeficientul de frecare la alunecare
dintre corp și suprafața mesei este 3,0=
μ . Considerând că energia
potenţială gravitaţională este nulă la nivelul solului, calculați:
a. energia potenţială gravitaţională a corpului aflat pe masă;
b. lucrul mecanic efectuat de forţa de frecare în timpul deplasării
corpului pe masă;
c. energia cinetică a corpului când acesta trece prin punctul B;
d. valoarea vitezei corpului în momentul imediat anterior atingerii
solului, considerând că după desprinderea de masă forţele de rezistenţă care acţionează asupra corpului
sunt neglijabile.

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 2 B. Elemente de termodinamică
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
Examenul de bacalaureat național 2015
Proba E. d)
Proba scrisă la FIZICĂ
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
• Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ
• Se acordă 10 puncte din oficiu.
• Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ Varianta 9
Se consideră: numărul lui Avogadro 123 mol1002,6 −
⋅=AN , constanta gazelor ideale 1-1 KmolJ31,8 −
⋅⋅=R .
Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relaţia: TRVp
ν=⋅ .
I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. Densitatea unui gaz considerat ideal:
a. creşte prin încălzirea gazului la presiune constantă
b. scade prin destindere la temperatură constantă
c. scade cu creşterea presiunii la temperatură constantă
d. creşte printr-o încălzire la volum constant (3p)
2. O cantitate
ν de gaz având masa m şi masa molară
μ , primeşte căldura Q pentru a-şi modifica
temperatura cu T∆ . Căldura specifică are expresia:
a. T
Q
c ∆
= b. T
Q
c ∆⋅
=
μ c. Tm
Q
c ∆⋅
= d. T
Q
c ∆⋅
=
ν (3p)
3. Unitatea de măsură în S.I. pentru energia internă este:
a. J b. W c. N d. K (3p)
4. O cantitate 1
0,12 mol mol
8,31
ν  
= ≅ 
  de gaz ideal monoatomic 3
2
VC R
 
= 
  este închisă într-un cilindru
izolat adiabatic. Gazul este comprimat, astfel încât temperatura crește de la 8 C° la 28 C° . Energia primită
de gaz sub formă de lucru mecanic este egală cu:
a. 733 J b. 440 J c. 50 J d. 30 J (3p)
5. Un gaz ideal parcurge transformarea reprezentată în coordonate p V− în figura
alăturată. Lucrul mecanic în această transformare are expresia:
a. 0012 Vp
b. 006 Vp
c. 005 Vp
d. 003 Vp
(3p)
II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
O butelie din oţel având volumul 3
dm30=V conţine g961 =m de oxigen ( )molg32=
μ la presiunea
1 249,3 kPap = . Butelia este prevăzută cu o supapă care rămâne închisă până în momentul în care
presiunea oxigenului devine 12 2pp = . Se neglijează efectele dilatării buteliei la încălzirea acesteia.
Determinați:
a. densitatea oxigenului aflat în butelie;
b. temperatura iniţială 1T a oxigenului din butelie;
c. numărul de molecule de oxigen din butelie;
d. temperatura maximă 2T până la care poate fi încălzită butelia astfel încât supapa să rămână închisă.
III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
O cantitate mol10=
ν de gaz ideal, aflată în starea iniţială la temperatura K6001 =T , evoluează după un
proces termodinamic ciclic 1→2→3→1 compus din: destindere la temperatură constantă 1→2, până când
presiunea devine 12 5,0 pp = , răcire la presiune constantă 2→3, până la un volum 13 VV = şi procesul 3→1 în
care volumul este menţinut constant. Se cunoaşte RCV 5,2= şi 7,02ln ≅ .
a. Reprezentaţi grafic procesul termodinamic 1→2→3→1 în coordonate Vp − .
b. Calculaţi căldura primită de gaz în transformarea 1→2.
c. Calculaţi lucrul mecanic 23L schimbat de gaz cu mediul exterior în transformarea 2→3.
d. Calculaţi variaţia energiei interne a gazului în transformarea 3→1.

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 3 C. Producerea şi utilizarea curentului continuu
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
Examenul de bacalaureat național 2015
Proba E. d)
Proba scrisă la FIZICĂ
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
• Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ
• Se acordă 10 puncte din oficiu.
• Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Varianta 9
I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. În figura alăturată este reprezentată schema unei baterii pătrate (figurată cu linie
punctată) care, în principiu, este formată din 3 baterii de câte 1,5 V fiecare, numerotate
cu 1, 2, 3. Tensiunea electromotoare a bateriei pătrate între lamelele A şi B este:
a. 0 V deoarece bateria 2 le scurtcircuitează pe celelalte două
b. 1,5 V deoarece bateria 2 este legată greşit şi se anulează cu una montată corect
c. 1,5 V pentru că bateriile 1, 2 şi 3 sunt legate în paralel
d. 4,5 V pentru că bateriile 1, 2 şi 3 sunt legate în serie.
(3p)
2. Un circuit simplu conţine o sursă cu tensiunea electromotoare E şi rezistenţa internă r. Dacă la bornele
sursei se leagă un fir de rezistenţă neglijabilă, intensitatea curentului prin sursă devine:
a. 0=I b. r
E
I = c. rEI ⋅= d. r
E
I 4
2
= (3p)
3. Unitatea de măsură a produsului dintre tensiunea electrică şi durată poate fi scrisă sub forma:
a. 1
AJ −
⋅ b. 1
AW −
⋅ c. 1
W −
Ω⋅ d. 2
J −
Ω⋅ (3p)
4. Un bec utilizat în domeniul auto are inscripţionate valorile: 12 V, 4 W. Rezistenţa becului are valoarea:
a. 14,4 Ω b. 24 Ω c. 36 Ω d. 60 Ω (3p)
5. În graficul alăturat este reprezentată caracteristica curent-
tensiune )(UfI = a unui rezistor. Puterea disipată pe acesta la
tensiunea de 8 V are valoarea:
a. 400 W
b. 800 W
c. 0,4 W
d. 0,8 W (3p)
II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
O instalaţie pentru sărbătorile de iarnă este formată din 8 becuri roşii, 8 becuri galbene şi 8 becuri albastre,
toate având aceleaşi valori nominale ale tensiunii şi intensităţii. Becurile de aceeaşi culoare sunt conectate
în serie, iar grupările astfel obţinute sunt conectate în paralel. Instalaţia este conectată la o sursă cu t.e.m.
28VE = şi rezistenţă interioară neglijabilă. Toate becurile funcţionează la parametri nominali. Valoarea
nominală a intensităţii curentului ce străbate un bec este A5,00 =I . Se neglijează rezistenţa firelor de
legătură şi variaţia cu temperatura a rezistenţei electrice a becurilor.
a. Calculaţi intensitatea curentului care trece prin sursă.
b. Determinaţi rezistenţa electrică a unui bec.
c. Calculaţi valoarea tensiunii nominale a unui bec.
d. Unul din becurile galbene se arde. Se înlocuiește becul ars cu un fir conductor de rezistență neglijabilă,
astfel încât instalaţia funcţionează cu toate celelalte becuri rămase. Calculaţi intensitatea curentului electric
ce străbate un bec galben.
III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
În circuitul din figura alăturată se cunoaşte 10R = Ω . Când întrerupătorul k este
deschis, puterea pe circuitul exterior este W4,61 =P , iar când întrerupătorul k
este închis, puterea pe circuitul exterior este egală cu puterea disipată pe
rezistenţa interioară a sursei. Calculați:
a. intensitatea prin circuit când întrerupătorul k este deschis;
b. rezistenţa interioară a sursei;
c. randamentul circuitului când întrerupătorul k este închis;
d. energia electrică totală dezvoltată de sursă în 20 mint∆ = atunci când întrerupătorul k este deschis.
E, r RR
k
0
100
U(V)
I(mA)
50
4 8

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 4 D. Optică
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
Examenul de bacalaureat național 2015
Proba E. d)
Proba scrisă la FIZICĂ
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
• Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ
• Se acordă 10 puncte din oficiu.
• Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
D. OPTICĂ Varianta 9
Se consideră: viteza luminii în vid m/s103 8
⋅=c , constanta Planck sJ106,6 34 ⋅⋅= −
h .
I. Pentru itemii 1-5 scrieţi 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. -1
m b. J c. Hz d. s (3p)
2. Prin introducerea unei lentile într-un lichid al cărui indice de refracţie este egal cu cel al lentilei,
convergenţa lentilei:
a. devine nulă b. devine infinită c. nu se modifică d. îşi schimbă semnul (3p)
3. Un sistem optic centrat este format din două lentile alipite având convergenţele 1C şi respectiv 2C .
Convergenţa sistemului este:
a. 21 / CCC = b. 21 CCC ⋅= c. 21 CCC += d. 21 CCC −= (3p)
4. Graficul din figura alăturată a fost obţinut într-un studiu experimental al
efectului fotoelectric extern şi prezintă dependenţa energiei cinetice maxime
a fotoelectronilor emişi de frecvenţa radiaţiei care cade pe doi fotocatozi C1
şi C2. Dacă cei doi fotocatozi sunt iradiaţi cu radiaţii electromagnetice având
frecvenţa Hz106 14
⋅=
ν 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 radiaţie luminoasă are frecvenţa Hz106 14
⋅=
ν . Energia unui foton din această radiație este:
a. J106,60 -19
⋅ b. J103,96 -19
⋅ c. J106,60 -34
⋅ d. J103,96 -34
⋅ (3p)
II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
O lentilă subțire convergentă, cu distanţa focală de 5 cm, formează pe un ecran imaginea clară a unui obiect
așezat perpendicular pe axa optică principală a lentilei. Obiectul are înălţimea de 2cm. Distanţa dintre
obiect și lentilă este de 30cm.
a. Calculaţi convergenţa lentilei.
b. Realizaţi un desen în care să evidenţiaţi construcţia imaginii obiectului prin lentilă.
c. Determinaţi distanţa dintre lentilă şi ecran.
d. Calculați înălţimea imaginii obiectului pe ecran.
III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte)
O rază de lumină venind din aer ( )1≅aern cade pe suprafaţa plană a unui
mediu optic transparent cu indicele de refracție 373,1 ≅=n , sub un unghi
de incidenţă °= 60i . La suprafaţa plană a mediului optic raza de lumină
suferă atât fenomenul de refracție, cât și fenomenul de reflexie.
a. Precizați care din cele trei raze de lumină notate în figura alăturată prin
cifrele 1, 2 şi 3 reprezintă raza incidentă, raza reflectată şi raza refractată.
b. Calculaţi viteza de propagare a luminii în mediul optic transparent cu indicele de refracție n .
c. Determinaţi unghiul dintre direcția razei incidente și direcția razei refractate la trecerea din aer în mediul
optic transparent.
d. Calculaţi unghiul format de raza reflectată cu raza refractată.

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 1 Varianta 9
Barem de evaluare şi de notare
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
Examenul de bacalaureat național 2015
Proba E.d)
Proba scrisă la FIZICĂ
BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE
Varianta 9
• Se punctează oricare alte modalităţi de rezolvare corectă a cerinţelor.
• Nu se acordă fracţiuni de punct.
• Se acordă 10 puncte din oficiu. Nota finală se calculează prin împărţirea punctajului total acordat
pentru lucrare la 10.
A. MECANICĂ (45 puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I.1. c 3p
2. a 3p
3. b 3p
4. a 3p
5. c 3p
TOTAL pentru Subiectul I 15p
A. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 4p
figurarea tuturor forţelor care acţionează asupra lăzii 4p
b. Pentru: 4p
0t fG F− = 2p
αsinmgGt = 1p
rezultat final 120 NfF = 1p
c. Pentru: 4p
0nN G F− − = 2p
αcosmgGn = 1p
rezultat final 240 NN = 1p
d. Pentru: 3p
NFf
μ= 2p
rezultat final 5,0=
μ 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
A. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 3p
p AE mgh= 2p
rezultat final 0,75 JpAE = 1p
b. Pentru: 4p
dFL ff −= 2p
mgFf
μ= 1p
rezultat final 0,15 JfL = − 1p
c. Pentru: 4p
fc LE =∆ 2p
c cB cAE E E∆ = − 1p
rezultat final 0,05 JcBE = 1p
d. Pentru: 4p
tB t solE E= 1p
cB pB c solE E E+ = 1p
2 / 2c sol solE mv= 1p
rezultat final 4 m/ssolv = 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 2 Varianta 9
Barem de evaluare şi de notare
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ (45 puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I.1. b 3p
2. c 3p
3. a 3p
4. d 3p
5. b 3p
TOTAL pentru Subiectul I 15p
B. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3p
V
m1
1 =
ρ 2p
rezultat final 3
1 mkg2,3=
ρ 1p
b. Pentru: 4p
111 RTVp
ν= 1p
μν 1
1
m
= 2p
rezultat final 1 300 KT = 1p
c. Pentru: 4p
1
A
N
N
ν = 3p
rezultat final 23
18,06 10 moleculeN = ⋅ 1p
d. Pentru: 4p
2
2
1
1
T
p
T
p = 3p
rezultat final 2 600 KT = 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
B. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 3p
Reprezentare corectă 3p
b. Pentru: 4p
1
12 1
2
ln p
Q RT p
ν= 3p
rezultat final 12 35 kJQ ≅ 1p
c. Pentru: 4p
( )21223 VVpL −= 2p
12 2VV = 1p
rezultat final 23 25 kJL ≅ − 1p
d. Pentru: 4p
( )31 1 3VU C T T
ν∆ = − 2p
31 2TT = 1p
rezultat final 31 62,3 kJU∆ ≅ 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 3 Varianta 9
Barem de evaluare şi de notare
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU (45 puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I.1. d 3p
2. b 3p
3. a 3p
4. c 3p
5. d 3p
TOTAL pentru Subiectul I 15p
C. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 4p
A5,0321 === III 1p
321 IIII ++= 2p
rezultat final A5,1=I 1p
b. Pentru: 4p
RR seriee 8= 2p
RIE 80 ⋅= 1p
rezultat final 7R = Ω 1p
c. Pentru: 3p
RIU ⋅= 00 2p
rezultat final V5,30 =U 1p
d. Pentru: 4p
2 7E I R′= ⋅ 3p
rezultat final 2
4 A 0,57 A
7
I′ = ≅ 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
C. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 3p
2
11 IRP ⋅= 2p
rezultat final A8,01 =I 1p
b. Pentru: 4p
2
int IrP ⋅= 1p
2
IRP eext ⋅= 1p
2
R
Re = 1p
rezultat final 5
2
R
r = = Ω 1p
c. Pentru: 4p
rR
R
e
e
+
=
η 3p
rezultat final %50=
η 1p
d. Pentru: 4p
1IEPtot ⋅= 1p
( )rRIE += 1 1p
totW P t= ⋅ ∆ 1p
rezultat final 11520 JW = 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educaţiei și Cercetării Științifice
Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare
Probă scrisă la Fizică 4 Varianta 9
Barem de evaluare şi de notare
Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului
D. OPTICĂ (45 puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I.1. b 3p
2. a 3p
3. c 3p
4. b 3p
5. b 3p
TOTAL pentru Subiectul I 15p
D. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3p
1
C f
= 2p
rezultat final -1
m20=C 1p
b. Pentru: 4p
construcţia corectă a imaginii 4p
c. Pentru: 4p
2 1
1 1 1
x x f
− = 3p
rezultat final 2 6 cmx = 1p
d. Pentru: 4p
2
1
x
x
β = 2p
2
1
y
y
β = 1p
rezultat final 2 0,4 cmy− = 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
D. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 3p
1- raza incidentă 1p
2- raza reflectată 1p
3- raza refractată 1p
b. Pentru: 4p
c
n v
= 3p
rezultat final m/s1073,1 8
⋅=v 1p
c. Pentru: 4p
rni sinsin = 2p
ri −=
δ 1p
rezultat final 30
δ = ° 1p
d. Pentru: 4p
180 r r
β ′= ° − − 1p
r i′ = 2p
rezultat final 90
β = ° 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p