Textul subiectului și baremului
Subiect BAC Fizică Tehnologic 2020 – sesiunea iunie–iulie, 25 iunie 2020, varianta 6
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.
Subiectul
Deschide PDF-ul originalSubiectul · pagina 1
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 1 A. Mecanică Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului Examenul de bacalaureat național 2020 Proba E. d) 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 6 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. Un autoturism se deplasează cu viteză constantă pe o şosea rectilinie. Viteza autoturismului este un vector orientat: a. în sensul greutății autoturismului b. în sens contrar greutății autoturismului c. în sensul deplasării autoturismului d. în sens contrar deplasării autoturismului. (3p) 2. Simbolurile fiind cele utilizate în manualele de fizică, expresia legii lui Hooke este dată de relaţia: a. 0 01 S F E ℓ ℓ =∆ b. 0 0 ℓ ℓ F ES =∆ c. 0 0 ℓ ℓ∆ = ES k d. 0 0 ES k ℓ = (3p) 3. Unitatea de măsură a puterii mecanice este: a. sJ ⋅ b. J c. sW ⋅ d. W (3p) 4. Un corp având masa kg2=m este ridicat cu viteză constantă prin intermediul unui fir ideal. Tensiunea din fir are valoarea: a. N10 b. N20 c. N30 d. N40 (3p) 5. Asupra unui corp având masa kg10=m , aflat iniţial în repaus, acţionează o forţă rezultantă a cărei dependenţă de timp este redată în graficul din figura alăturată. Accelerația corpului la momentul s4=t are valoarea: a. 2 m/s5,0 b. 2 m/s5 c. 2 m/s25 d. 2 m/s50 (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) Sistemul de corpuri din figură se deplasează în sensul de acţiune al forţei constante ,F cu viteza constantă m/s5,1=v . Cele două corpuri au masele kg221 == mm şi sunt legate prin intermediul unui fir inextensibil și de masă neglijabilă, trecut peste un scripete fără frecări și lipsit de inerție. Coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul de masă 1m şi suprafaţa orizontală este 2,0= μ . Firul este suficient de lung pentru ca, în timpul mișcării, corpul de masă 2m să nu atingă scripetele. a. Determinaţi intervalul de timp necesar corpului de masă 1m pentru a parcurge distanţa m5,1=d . b. Reprezentați, pe foaia de examen, forţele care acţionează asupra corpului de masă 1m . c. Calculaţi valoarea tensiunii din firul de legătură. d. Determinaţi valoarea forței F . III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O sanie are masa 20kgm = . Sub acțiunea unei forțe de tracțiune orizontale, sania se deplasează cu viteza constantă = 10m/sv pe porțiunea orizontală de drum AB, ca în figura alăturată. Începând din punctul B, când sania intră pe trambulina de forma unui plan înclinat cu unghiul ( )sin 0,1; cos 1 α α α= ≅ , acțiunea forței de tracțiune încetează, dar sania își continuă deplasarea. Lungimea trambulinei este = = 40m.BC d Coeficientul de frecare la alunecarea saniei pe suprafața orizontală este 1 0,05. μ = Trecerea pe planul înclinat se face lin, fără modificarea modulului vitezei. Calculați: a. valoarea forței de tracțiune pe porțiunea orizontală de drum AB; b. puterea dezvoltată pentru tractarea saniei pe porțiunea orizontală de drum AB; c. lucrul mecanic efectuat de greutatea saniei la urcarea acesteia pe trambulină, până în punctul C; d. valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre sanie și trambulină, știind că sania se oprește în punctul C.
Subiectul · pagina 2
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 2 B. Elemente de termodinamică Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului Examenul de bacalaureat național 2020 Proba E. d) 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 6 Se consideră: numărul lui Avogadro 123 mol1002,6 − ⋅=AN , constanta gazelor ideale Kmol J 31,8 ⋅ =R . Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relaţia: RTVp ν=⋅ . I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. În procesul de răcire la volum constant a unei cantități de gaz ideal: a. energia internă a gazului crește b. densitatea gazului scade c. gazul cedează căldură mediului exterior d. lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul este pozitiv. (3p) 2. Relația dintre căldura molară la presiune constantă pC și căldura molară la volum constant VC a unui gaz ideal având masa molară μ este: a. V pC C R= + b. p VC C R− = c. μ R CC vp += d. μ R CC pv += (3p) 3. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice exprimate prin raportul Tm Q ∆⋅ este: a. kg J b. Kmol J ⋅ c. J d. Kkg J ⋅ (3p) 4. O cantitate constantă de gaz ideal care se destinde la temperatură constantă efectuează un lucru mecanic 500kJL = . Căldura schimbată de gaz cu mediul exterior în acest proces este: a. 500kJ b. 300kJ c. 0 d. 500kJ− (3p) 5. O cantitate constantă de gaz ideal efectuează patru procese termodinamice, reprezentate în coordonate p–T în graficul din figura alăturată. Procesul care reprezintă o răcire la presiune constantă este: a. 1A → b. 2A → c. 3A → d. 4A → (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O butelie de formă cilindrică, cu lungimea 1,2mL = și aria secțiunii transversale ,cm350 2 =S conține o cantitate de azot ( )2N 28 g/mol μ = , considerat gaz ideal. Butelia este prevăzută cu o supapă care se deschide numai când presiunea gazului din butelie atinge valoarea max 415,5kPap = . Inițial, gazul se află la temperatura o 7 Ct = și la presiunea 166,2kPap = . Calculați: a. cantitatea de gaz din butelie; b. numărul de molecule de azot din butelie; c. densitatea azotului din butelie; d. temperatura minimă până la care trebuie încălzit gazul pentru ca supapa să se deschidă. III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O cantitate constantă de gaz ideal poliatomic ( )RCV 3= parcurge procesul 321 −− , reprezentat în coordonate Vp − în figura alăturată. În starea inițială (1), presiunea gazului este 5 1 2 10 Pap = ⋅ , iar volumul ocupat de gaz este 3 1 5 dmV = . a. Reprezentați grafic succesiunea de transformări 1-2-3 în coordonate TV − . b. Calculați lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior în procesul 321 −− . c. Calculați variația energiei interne a gazului în transformarea 1-2. d. Calculați căldura totală schimbată de gaz cu mediul exterior în procesul 321 −− .
Subiectul · pagina 3
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație 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 2020 Proba E. d) 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 6 I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Bateria are rezistența interioară r nenulă. Indicația voltmetrului ideal ( )VR → ∞ este egală cu tensiunea electromotoare E a bateriei dacă: a. circuitul exterior are rezistenţa rR = b. circuitul exterior are rezistenţa 2R r= c. întrerupătorul k este închis d. întrerupătorul k este deschis (3p) 2. Un consumator cu rezistenţa electrică R este conectat la bornele unei baterii formate prin legarea serie a trei generatoare identice, având fiecare tensiunea electromotoare E și rezistența interioară r. Intensitatea curentului electric prin consumator este: a. +3 E R r b. +9 E R r c. + 3 3 E R r d. + 3 3 E R r (3p) 3. Unitatea de măsură în S.I. a sarcinii electrice este: a. C b. V c. J d. A (3p) 4. Un fir metalic conductor cu secţiunea 2 0,4 mmS = şi rezistenţa electrică 3,2R = Ω este înfăşurat pe un cilindru izolator. Lungimea totală a firului este m4=L . Rezistivitatea electrică a materialului din care este confecţionat firul este egală cu: a. m108,4 7 ⋅Ω⋅ − b. m106,3 7 ⋅Ω⋅ − c. m102,3 7 ⋅Ω⋅ − d. m107,2 7 ⋅Ω⋅ − (3p) 5. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependenţa tensiunii de la bornele unui consumator de intensitatea curentului electric ce trece prin el. Rezistența electrică a consumatorului are valoarea: a. Ω66,0 b. Ω5,1 c. Ω6 d. Ω24 (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Generatorul are tensiunea electromotoare 60 VE = și rezistența interioară 6r = Ω . Rezistoarele au rezistențele electrice 1 24R = Ω , 2 30R = Ω și 3 60R = Ω , ampermetrul este ideal ( )≅ ΩA 0R , iar conductoarele de legătură au rezistența electrică neglijabilă. a. Calculați rezistența echivalentă a grupării celor trei rezistoare. b. Calculați intensitatea curentului electric indicată de ampermetru. c. Calculaţi intensitatea curentului electric ce străbate rezistorul 2R . d. Calculați tensiunea indicată de un voltmetru ideal ( )VR → ∞ conectat la bornele generatorului. III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) Un bec cu puterea nominală n 100 WP = este conectat în serie cu un rezistor cu rezistența electrică 10R = Ω , iar gruparea este conectată la bornele unui generator electric cu rezistența interioară 5r = Ω . Intensitatea curentului electric ce străbate generatorul are valoarea 2 AI = , iar becul funcţionează la parametrii nominali. Calculați: a. tensiunea de la bornele becului; b. tensiunea electromotoare a generatorului; c. energia electrică consumată de circuitul exterior generatorului în intervalul de timp 10minutet∆ = ; d. randamentul circuitului electric.
Subiectul · pagina 4
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 4 D. Optică Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului Examenul de bacalaureat național 2020 Proba E. d) 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 6 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. O radiație incidentă pe suprafața unui catod produce efect fotoelectric extern. Creșterea numărului de fotoni incidenți în unitatea de timp pe suprafața catodului, cu menținerea constantă a frecvenței, conduce la: a. creşterea numărului de electroni extraşi din catod în unitatea de timp b. scăderea numărului de electroni extraşi din catod în unitatea de timp c. creşterea energiei cinetice a electronilor extraşi din catod d. scăderea energiei cinetice a electronilor extraşi din catod (3p) 2. Un sistem optic centrat este alcătuit din două lentile subţiri alipite având convergențele 1C și respectiv 2C . Convergenţa sistemului optic este dată de relaţia: a. 21 CCC −= b. 21 CCC += c. 21 21 CC CC C + ⋅ = d. 21 21 CC CC C − ⋅ = (3p) 3. Unitatea de măsură, în S.I., a energiei unui foton este: a. m b. Hz c. W d. J (3p) 4. Un sistem optic este format din două lentile convergente identice, având fiecare distanţa focală f şi centrate pe aceeași axă optică principală. Un fascicul paralel care intră în sistemul optic, rămâne tot paralel la ieșirea din sistem. Distanţa d dintre aceste lentile este dată de relaţia: a. 0=d b. fd = c. fd 2= d. fd 4= (3p) 5. Graficul din figura alăturată redă dependenţa energiei cinetice a electronilor extraşi prin efect fotoelectric extern de frecvenţa radiaţiei electromagnetice incidente pe suprafaţa unui metal. Frecvenţa de prag a efectului fotoelectric extern pentru acest metal are valoarea: a. zH105,0 15 ⋅ b. zH100,75 15 ⋅ c. zH101,0 15 ⋅ d. zH101,5 15 ⋅ (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O lentilă convergentă, considerată subţire, are distanţa focală cm20=f . Un obiect luminos liniar cu înălţimea cm21 =y este plasat în faţa acestei lentile, perpendicular pe axa optică principală. Distanţa de la obiect la lentilă este de cm30 . a. Calculați convergenţa lentilei. b. Realizaţi un desen în care să evidențiați construcția imaginii obiectului prin lentilă. c. Determinaţi distanţa de la lentilă la imagine. d. Determinaţi înălţimea imaginii. III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O rază de lumină este incidentă, sub unghiul de incidenţă 45=i , pe suprafaţa liberă a lichidului dintr-un vas. În punctul de incidență are loc atât fenomenul de reflexie, cât şi cel de refracţie. Raza refractată ajunge într-un punct A, aflat pe fundul vasului. Indicele de refracţie al lichidului din vas este 2=n . Se consideră indicele de refracţie al aerului 10 =n . a. Determinaţi valoarea vitezei de propagare a luminii în lichid. b. Realizaţi un desen în care să ilustraţi mersul razelor de lumină prin aer şi prin lichid, până la punctul A. c. Calculaţi unghiul format de raza incidentă cu raza reflectată pe suprafaţa lichidului. d. Calculaţi unghiul de refracţie al razei de lumină.
Baremul
Deschide PDF-ul originalBaremul · pagina 1
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 1 Varianta 6 Barem de evaluare şi de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului Examenul de bacalaureat național 2020 Proba E.d) Fizică BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE Varianta 6 • 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 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. c 3p 2. a 3p 3. d 3p 4. b 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p v d t =∆ 3p rezultat final s1=∆t 1p b. Pentru: 4p Reprezentare corectă a forţelor ce acţionează asupra lui 1m 4p c. Pentru: 3p 2 0T m g− = 2p rezultat final N20=T 1p d. Pentru: 4p 0=−− TFF f 1p NFf μ=1 1p gmN 1= 1p rezultat final N24=F 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p = fF F 1p 1fF mg μ= 2p rezultat final 10NF = 1p b. Pentru: 3p = ⋅P F v 2p rezultat final 100 WP = 1p c. Pentru: 4p = −GL mgh 2p α= sinh d 1p rezultat final G 800 JL = − 1p d. Pentru: 4p c totE L∆ = 1p 2 costot GL L mgd μ α= − 1p 2 2 c mv E∆ = − 1p rezultat final 2 0,025 μ = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p
Baremul · pagina 2
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 2 Varianta 6 Barem de evaluare şi de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. c 3p 2. b 3p 3. d 3p 4. a 3p 5. d 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p B. Subiectul al II-lea II.a Pentru: 4p pV RT ν= 2p V SL= 1p rezultat final 3mol ν = 1p b. Pentru: 3p ν= AN N 2p rezultat final = ⋅ 23 18,06 10N molecule 1p c. Pentru: 4p m V ρ = 1p p RT μ ρ = 2p rezultat final 3 2 kg/m ρ = 1p d. Pentru: 4p maxpp T T = ′ 3p rezultat final ' 700KT = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p B. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p reprezentare corectă 3p b. Pentru: 4p 12 23L L L= + 1p 12 0L = 1p ( )1 23 1 13 2 p L V V= − 1p rezultat final 1kJL = 1p c. Pentru: 4p ( )12 V 2 1U C T T ν∆ = − 1p 1 1 1RT p V ν = 1p 1 2 2 T T = 1p rezultat final 12 1,5kJU∆ = − 1p d. Pentru: 4p ( )12 p 3 2Q U C T T ν= ∆ + − 1p p VC C R= + 1p 3 11,5T T= 1p rezultat final 2,5kJQ = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p
Baremul · pagina 3
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 3 Varianta 6 Barem de evaluare şi de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. d 3p 2. c 3p 3. a 3p 4. c 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p C. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p 2 3 23 2 3 R R R R R = + 2p e 1 23R R R= + 1p rezultat final e 44R = Ω 1p b. Pentru: 3p e E I R r = + 2p rezultat final 1,2 AI = 1p c. Pentru: 4p ( )1 2 2E I R r I R= + + 3p rezultat final 2 0,8 AI = 1p d. Pentru: 4p U E Ir= − 3p rezultat final 52,8 VU = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p n nP U I= 2p rezultat final n 50 VU = 1p b. Pentru: 4p b 2 nP R I = 1p ( )bE I R R r= + + 2p rezultat final 80 VE = 1p c. Pentru: 4p 2 ext nW P t R I t= ⋅ ∆ + ⋅ ⋅ ∆ 3p rezultat final ext 84kJW = 1p d. Pentru: 4p ext extR R r η = + 2p ext bR R R= + 1p rezultat final 87,5% η = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p
Baremul · pagina 4
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 4 Varianta 6 Barem de evaluare şi de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului D. OPTICĂ (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. a 3p 2. b 3p 3. d 3p 4. c 3p 5. a 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p f C 1 = 3p rezultat final -1 m5=C 1p b. Pentru: 4p construcţia corectă a imaginii 4p c. Pentru: 4p fxx 111 12 =− 3p rezultat final 2 60 cmx = 1p d. Pentru: 3p 1 2 y y = β 1p 1 2 x x = β 1p rezultat final 2 4 cmy− = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p v c n = 3p rezultat final m/s101,2 8 ⋅≅v 1p b. Pentru: 3p desen realizat corect 3p c. Pentru: 4p ' ii += α 1p ' ii = 1p i2= α 1p rezultat final 90 α = ° 1p d. Pentru: 4p rni sinsin = 3p rezultat final 30r = ° 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p