Textul subiectului și baremului
Subiect BAC Fizică Tehnologic 2020 – varianta 2
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 Examenul de bacalaureat național 2020 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 10 puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. A. MECANICĂ Varianta 2 Se consideră accelerația gravitațională 2 m/s10=g . I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Dacă un corp este ridicat pe verticală, de o macara, astfel încât modulul vitezei corpului este constant în timp, atunci: a. accelerația corpului crește în timp; b. energia potențială gravitațională este constantă în timp; c. energia cinetică a corpului crește în timp; d. rezultanta tuturor forțelor care acționează asupra corpului este nulă. (3p) 2. Viteza unui corp se modifică de la iv la fv într-un interval de timp t∆ . Relaţia de definiţie a vectorului accelerație medie este: a. f i m v v a t + = ∆ b. f m v a t = ∆ c. f i m v v a t − = ∆ d. i m v a t = ∆ (3p) 3. Unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice exprimate prin produsul dintre forță și viteză este: a. m/s b. W c. J d. 22/sm (3p) 4. Un fir elastic are lungimea nedeformată 0 100 cm=ℓ și constanta elastică 100 N/mk = . Sub acțiunea unei forțe deformatoare 5 NF = , firul se alungește cu: a. 1 cm b. 2 cm c. 5 cm d. 10 cm (3p) 5. Un corp se deplasează rectiliniu, în lungul axei Ox, sub acțiunea unei forțe orientate pe direcția și în sensul mișcării. Modulul forței depinde de coordonata corpului conform graficului din figura alăturată. Lucrul mecanic efectuat de forță la deplasarea corpului între coordonatele 2 m și 5 m este: a. 10 J b. 15 J c. 25 J d. 50 J (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Sistemul mecanic din figura alăturată este alcătuit din două corpuri A și B, legate prin intermediul unui fir inextensibil și de masă neglijabilă. Firul este trecut peste un scripete fără frecări și lipsit de inerție, situat în vârful unui plan înclinat. Masa corpului A este 300 gAm = . Unghiul format de planul înclinat cu orizontala este ( )37 sin 0,6 α α≅ ° = , iar coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul B și suprafața planului înclinat este 0,1 μ = . La momentul inițial, corpurile se află în repaus. Se constată că, după ce sistemul este lăsat liber, accelerația corpului A este orientată în jos și are valoarea 2 0,4 m/sa = . În timpul mișcării, corpul A nu atinge solul, iar corpul B nu atinge scripetele. a. Reprezentați toate forțele care se exercită asupra corpului A. b. Determinați valoarea tensiunii din fir. c. Determinați valoarea masei corpului B. d. Calculați valoarea distanței pe care coboară corpul A în intervalul de timp 2,0 st∆ = de la plecarea din repaus. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un corp având masa 0,50 kgm = se află inițial pe sol, în repaus. Asupra corpului acționează o forță constantă 250 NF = , orientată vertical în sus, până când corpul ajunge la înălțimea 40 cmh = . Ulterior, corpul se mișcă liber, urcând până la înălțimea maximă și apoi revenind pe sol. Pe toată durata mișcării, interacțiunea cu aerul se consideră neglijabilă. Energia potențială gravitațională se consideră nulă la nivelul solului. Toate înălțimile se măsoară față de sol. Determinați: a. lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului din momentul în care acesta se află pe sol și până când ajunge la înălțimea 40 cmh = ; b. energia cinetică a corpului în momentul în care acesta ajunge la înălțimea 40 cmh = ; c. înălțimea la care, în timpul căderii, energia cinetică a corpului este egală cu o treime din energia sa potențială gravitațională din acel moment; d. valoarea vitezei corpului în momentul în care acesta, în cădere, atinge solul. A B α 52 x(m) F(N) 5 10 0
Subiectul · pagina 2
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 2 B. Elemente de termodinamică Examenul de bacalaureat național 2020 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 10 puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ Varianta 2 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 relația: RTVp ν=⋅ . I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Unitate de măsură a cantităţii de substanţă în S.I. este: a. mol b. J c. 3 m d. Pa (3p) 2. Variaţia temperaturii unui gaz măsurată cu un termometru etalonat în grade Celsius este 27 Ct∆ = ° . Variaţia temperaturii absolute a gazului este: a. 0 KT∆ = b. 27 KT∆ = c. 300 KT∆ = d. 327 KT∆ = (3p) 3. O cantitate dată de gaz ideal monoatomic se destinde adiabatic. Relația dintre variația energiei interne a gazului și lucru mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior în acest proces este: a. 5 2 U L∆ = b. LU 2 3 =∆ c. U L∆ = d. U L∆ = − (3p) 4. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependenţa densităţii unui gaz ideal de presiunea acestuia, în cursul procesului 1 2→ în care cantitatea de gaz rămâne constantă. În timpul acestui proces: a. temperatura gazului creşte b. presiunea gazului scade c. volumul gazului scade d. volumul gazului rămâne constant. (3p) 5. Un sistem izolat este format din două corpuri confecționate din același material. Corpurile au masele 1m , respectiv 2 12m m= și temperaturile 1 20 Ct = ° , respectiv 2 50 Ct = ° . Cele două corpuri sunt puse în contact termic. După realizarea echilibrului termic temperatura corpurilor este: a. 35 Ct = ° b. 40 Ct = ° c. 45 Ct = ° d. 80 Ct = ° (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O butelie cu volumul 3 8,31 dmV = conţine 58 gm = de aer la presiunea 5 6 10 Pap = ⋅ şi temperatura 300 KT = . Se poate considera că aerul se comportă ca un gaz ideal şi are căldura molară la volum constant 2,5VC R= . Determinaţi: a. densitatea aerului din butelie; b. masa molară a aerului; c. energia internă a aerului din butelie la temperatura T ; d. temperatura maximă până la care poate fi încălzită butelia dacă butelia rezistă până la presiunea interioară maximă 6 max 10 Pap = . III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O cantitate 1 0,12 mol mol 8,31 ν = ≅ de gaz ideal biatomic ( 2,5 )VC R= , având în starea iniţială temperatura 1 300 KT = , parcurge ciclul termodinamic reprezentat în figura alăturată. În procesele )3()2( → şi )1()4( → temperatura gazului rămâne constantă. Căldura absorbită de gaz în procesul )2()1( → este egală cu lucrul mecanic efectuat de gaz în procesul )3()2( → , J15002312 == LQ . a. Reprezentaţi ciclul termodinamic în coordonate TV − . b. Calculaţi temperatura maximă atinsă de gaz în cursul ciclului. c. Determinaţi căldura primită de gaz într-un ciclu complet. d. Determinaţi lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul în procesul )1()4( → .
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 Examenul de bacalaureat național 2020 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 10 puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Varianta 2 I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Unitatea de măsură în S.I. a rezistivităţii electrice este: a. mΩ ⋅ b. -1 mΩ ⋅ c. C d. J (3p) 2. Două becuri B1 şi B2 sunt legate în serie la bornele unei baterii cu tensiunea electromotoare E . Dacă filamentul becului B1 se arde, tensiunea 1U la bornele acestuia şi tensiunea 2U la bornele becului B2 vor fi: a. EU =1 ; 02 =U b. 01 =U ; 02 =U c. 01 =U ; EU =2 d. EU =1 ; EU =2 (3p) 3. O baterie are tensiunea electromotoare E şi rezistenţa interioară r . Puterea maximă pe care bateria o poate transfera unui consumator cu rezistenţa electrică aleasă convenabil este: a. r E 2 b. r E 2 2 c. r E 3 2 d. r E 4 2 (3p) 4. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependenţa puterii electrice dezvoltată de un rezistor, de pătratul intensităţii curentului electric ce străbate rezistorul. Rezistenţa electrică a rezistorului are valoarea: a. Ω0,1 b. Ω1 c. Ω10 d. Ω100 (3p) 5. Un conductor este parcurs de un curent cu intensitatea A2=I . Sarcina electrică ce trece prin secțiunea transversală a conductorului în intervalul de timp min2=∆t are valoarea: a. C120 b. C240 c. C300 d. C360 (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) În circuitul a cărui schemă este prezentată în figura alăturată rezistenţele electrice ale rezistoarelor au valorile 1 20R = Ω şi 2 15R = Ω . Voltmetrul V din circuit, considerat ideal )( ∞→vR , indică tensiunea V90 =U când întrerupătorul K este deschis şi tensiunea 1 5 VU = când întrerupătorul K este închis. Întrerupătorul K fiind închis, determinaţi: a. rezistenţa electrică a circuitului exterior sursei; b. tensiunea electrică la bornele sursei; c. rezistenţa interioară a sursei; d. intensitatea curentului electric indicată de un ampermetru ideal ( )0AR ≅ Ω , conectat în locul voltmetrului. III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) Două becuri identice au parametrii nominali W5,1=nP şi V3=nU . La bornele unei baterii cu tensiunea electromotoare E şi rezistenţa interioară r se conectează cele două becuri legate în serie. Apoi la bornele aceleiași baterii se conectează gruparea paralel a celor două becuri. Se constată că becurile funcţionează în regim nominal şi când sunt legate la bornele bateriei în serie şi când sunt conectate în paralel. Determinaţi: a. energia consumată împreună de cele două becuri în intervalul de timp 1min τ = ; b. temperatura atinsă de filamentului unui bec în regim nominal de funcţionare ştiind că rezistența electrică a filamentului la temperatura 0 Ct = ° este 0 0,6R = Ω şi coeficientul termic al rezistivităţii filamentului este -1 0,0045 K α = ; c. intensitatea curentului electric prin baterie când becurile sunt legate în paralel la bornele bateriei; d. tensiunea electromotoare a bateriei.
Subiectul · pagina 4
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 4 D. Optică Examenul de bacalaureat național 2020 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 10 puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. D. OPTICĂ Varianta 2 Se consideră: viteza luminii în vid m/s103 8 ⋅=c , constanta Planck sJ106,6 34 ⋅⋅= − h . I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. O lentilă formează imaginea unui obiect punctiform. Obiectul și imaginea sa sunt o pereche de: a. focare obiect; b. focare imagine; c. puncte conjugate; d. focare principale. (3p) 2. Indicele de refracție al unui mediu depinde de lungimea de undă conform relației 2 n a b ν= + ⋅ , unde a și b sunt coeficienți ale căror valori sunt determinate experimental. Unitatea de măsură în sistemul internațional a coeficientului b este: a. 2 m− b. -2 s c. 2 m d. 2 s (3p) 3. O rază de lumină (r) este incidentă pe suprafața unei lentile subțiri divergente. Raza incidentă (r) este paralelă cu axa optică principală, ca în figura alăturată. 1F și 2F reprezintă focarul principal obiect, respectiv focarul principal imagine. După trecerea prin lentilă, traseul razei de lumină este cel notat cu: a. (1) b. (2) c. (3) d. (4) (3p) 4. O radiație având frecvența 14 7,0 10 Hz ν = ⋅ este incidentă pe suprafața unui catod caracterizat de lucrul mecanic de extracție 19 3,75 10 JL − = ⋅ . Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric extern este de: a. 19 4,3 10 J− ⋅ b. 19 8,7 10 J− ⋅ c. 20 8,7 10 J− ⋅ d. 21 8,7 10 J− ⋅ (3p) 5. Două lentile subțiri alcătuiesc un sistem optic centrat și formează imaginea unui obiect. Între mărirea liniară transversală β dată de sistem și măririle liniare transversale 1 β și 2 β date de fiecare lentilă în parte există relația: a. 1 2 β β β= ⋅ b. 1 2 β β β= ⋅ c. 1 2 2 β β β + = d. 1 2 1 2 2 β β β β β = + (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O lentilă convergentă subțire, având distanța focală 1 25 cmf = , formează imaginea virtuală a unui obiect liniar așezat perpendicular pe axa optică principală. Imaginea este de cinci ori mai mare decât obiectul. a. Calculați convergența lentilei. b. Calculați distanța dintre lentilă și obiect. c. Realizați un desen în care să evidențiați construcția grafică a imaginii prin lentilă, pentru obiectul considerat, în situația descrisă de problemă. d. Folosind lentila cu distanța focală 1f și o a doua lentilă subțire cu distanța focală 2 8 cmf = , se formează un sistem optic centrat. Se observă că orice rază de lumină care intră în sistem paralel cu axa optică principală iese din sistemul optic tot paralel cu axa optică principală. Calculați distanța dintre cele două lentile. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O rază de lumină monocromatică ce se propagă prin aer este incidentă sub unghiul 60i = ° pe suprafața plană și orizontală a unui lichid cu indicele de refracție ( )1,73 3n = ≅ , aflat într-un vas. După ce intră în lichid, raza de lumină se reflectă pe o oglindă plană așezată orizontal pe fundul vasului. Înălțimea lichidului este ( )26 cm 15 3 cmh = ≅ . Indicele de refracție al aerului este 1≅aern . a. Realizați un desen în care să evidențiați mersul razei de lumină înainte și după intrarea în lichid, până la ieșirea din acesta. Pe desen, veți marca și veți nota unghiul de incidență i pe suprafața lichidului și unghiul de refracție r sub care intră raza de lumină în lichidul dat. b. Determinați unghiul de refracție sub care intră raza de lumină în lichidul dat. c. Calculați distanța dintre punctul în care raza pătrunde în lichid și punctul în care raza iese din lichid. Vasul are diametrul suficient de mare pentru ca raza să iasă din lichid tot prin suprafața liberă a acestuia. d. Calculați valoarea vitezei de propagare a luminii în acest lichid.
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 2 Barem de evaluare și de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului Examenul de bacalaureat național 2020 Proba E. d) FIZICĂ BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE Varianta 2 • Se punctează oricare alte modalități de rezolvare corectă a cerințelor. • Nu se acordă fracțiuni de punct. • Se acordă 10 puncte din oficiu. Nota finală se calculează prin împărțirea punctajului total acordat pentru lucrare la 10. A. MECANICĂ (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. d 3p 2. c 3p 3. b 3p 4. c 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p A. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p reprezentarea corectă a tuturor forțelor care acționează asupra corpului A 4p b. Pentru: 4p A Am a m g T= − 3p rezultat final: 2,88 NT = 1p c. Pentru: 4p B t fm a T G F= − − 1p sint BG m g α= 1p cosf BF m g μ α= 1p rezultat final: 0,4 kgBm = 1p d. Pentru: 3p v a t= ⋅ ∆ 1p 2 2 mv mad= 1p rezultat final: 0,8 md = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p A. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p GL mgh= − 3p rezultat final: 2 JGL = − 1p b. Pentru: 4p c totalE L∆ = 1p ( )totalL F mg h= − 1p c cE E∆ = 1p rezultat final: 98 JcE = 1p c. Pentru: 4p total cE E mgh= + 1p 1 2 1 2 mgh mv Etotal += 1p 1 2 1 3 1 2 mgh mv = 1p rezultat final: 1 15 mh = 1p
Baremul · pagina 2
Ministerul Educației și Cercetării Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 2 Varianta 2 Barem de evaluare și de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului d. Pentru: 3p 2total cE E= 1p 2 2 2 c mv E = 1p rezultat final: 20 m/sv = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. a 3p 2. b 3p 3. d 3p 4. c 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p B. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 3p Vm/= ρ 2p rezultat final 3 7 kg/m ρ ≅ 1p b. Pentru: 4p m μ ν = 1p RTpV ν= 2p rezultat final 29 g/mol μ = 1p c. Pentru: 4p TCU V ν= 3p rezultat final 12,5 kJU ≅ 1p d. Pentru: 4p max max T p T p = 3p rezultat final max 500 KT = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p B. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p reprezentarea corectă 4p b. Pentru: 4p )( 1212 TTCQ V −= ν 3p rezultat final 2 900 KT = 1p c. Pentru: 4p 12 23pQ Q Q= + 2p 2323 LQ = 1p rezultat final 3000JpQ = 1p d. Pentru: 3p 1 3 223 ln V V RTL ν= 1p 3 1 141 ln V V RTL ν= 1p rezultat final J50041 −=L 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 2 Barem de evaluare și de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. a 3p 2. a 3p 3. d 3p 4. c 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p C. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p 21 RRR += 3p rezultat final 35R = Ω 1p b. Pentru: 3p IRU = 1p 11 IRU = 1p rezultat final 8,75 VU = 1p c. Pentru: 4p Iru = 1p UEu −= 1p 0UE = 1p rezultat final 1r = Ω 1p d. Pentru: 4p 2Rr E IA + = 3p rezultat final A56,0≅AI 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p τnPW 2= 3p rezultat final 180 JW = 1p b. Pentru: 4p )1(0 tRRb α+= 2p 2 n b n U R P = 1p rezultat final 2000 Ct = ° 1p c. Pentru: 4p np II 2= 2p nnn UPI /= 1p rezultat final A1=pI 1p d. Pentru: 3p 2n nE I r U= + 1p 2 n nE I r U= + 1p rezultat final V9=E 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 2 Barem de evaluare și de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului D. OPTICĂ (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. c 3p 2. d 3p 3. a 3p 4. c 3p 5. a 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p D. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 3p 1 1 1 C f = 2p rezultat final: 1 1 4 mC − = 1p b. Pentru: 4p 2 1 1 1 1 1 x x f − = 1p 2 1 x x β = 1p 5 β = 1p rezultat final: 1 20 cmx− = 1p c. Pentru: 4p construcție corectă a imaginii prin lentilă 4p d. Pentru: 4p 1 2d f f= + 3p rezultat final: 33 cmd = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p D. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p reprezentare corectă a mersului razei de lumină 2p marcarea și notarea corectă a celor două unghiuri 2p b. Pentru: 4p sin sini n r= 3p rezultat final: 30r = ° 1p c. Pentru: 3p tg 2 d r h = 2p rezultat final: 30 cmd = 1p d. Pentru: 4p c v n = 3p rezultat final: 8 1,73 10 m/sv ≅ ⋅ 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p