Textul subiectului și baremului

Test de antrenament BAC Fizică Teoretic / Vocațional 2020 – testul 4

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 Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 1 A. Mecanică
Examenul de bacalaureat național 2020
Proba E. d)
FIZICĂ
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar
• 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 Test 4
Se consideră accelerația gravitațională2
m/s10=g .
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. Unitatea de măsură a puterii mecanice, scrisă în funcție de unitățile de măsură fundamentale în S.I., este:
a.2
s
m
kg  b.2
2
s
m
kg  c.s
m
kg  d.3
2
s
m
kg  (3p)
2. Un camion parcurge un sfert din drumul său cu viteza1 30km/hv = , iar restul drumului cu viteza2 60km/hv =
. Viteza medie a camionului pe întreaga distanță parcursă are valoarea:
a.km/h45 b.km/h48 c.km/h50 d.km/h55 (3p)
3. Asupra unui resort elastic acționează la ambele extremități, în sensuri contrare, câte o forță având modulul
egal cuN40 . Alungirea resortului este egală cucm5 . Constanta elastică a resortului este egală cu:
a.N/m8 b.N/m125 c.N/m800 d.N/m1600 (3p)
4. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, legea Hooke poate fi scrisă în forma:
a.0

= E
S
F b.0

= E
F
S c.0

= E
S
F d.0

= ESF (3p)
5. Un avion având masat20=m decolează de pe un aeroport situat la nivelul mării și ajunge la altitudineam5000=h
. Variația energiei potențiale datorate interacțiunii gravitaționale avion-Pământ este de
aproximativ:
a.J108 b.kJ52, c.MJ1 d.GJ1 (3p)
II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Un corp paralelipipedic având masakg801 ,m = este lăsat să alunece liber pe un plan înclinat cu unghiul= 30

față de orizontală. Coeficientul de frecare la alunecare între corp și planul înclinat este






 = 6
3
2901 ,

.
a. Reprezentați forțele care acționează asupra corpului în timpul coborârii.
b. Calculați mărimile componentelorpG șinG ale greutății corpului pe direcția paralelă cu planul înclinat,
respectiv pe direcția normală la suprafața acestuia.
c. Calculați accelerația corpului.
d. Se așază în fața corpului de masă1m un al doilea corp paralelipipedic de
masăkg202 ,m = , ca în figura alăturată. Coeficientul de frecare la alunecare
între corpul de masă2m și planul înclinat este






 = 3
3
5802 ,
 . Calculați
valoarea forței de interacțiune dintre corpuri în timpul alunecării lor pe planul înclinat.
III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Un corp cu masakg20=m este lansat de-a lungul suprafeței orizontale a gheții cu vitezah
km
414,v = . Sub
acțiunea forței de frecare, el se oprește după un interval de timps20=t . Coeficientul de frecare la
alunecare este constant. Calculați:
a. energia cinetică a corpului în momentul lansării;
b. lucrul mecanic efectuat de forța de frecare până la oprirea corpului;
c. modulul forței de frecare;
d. distanța parcursă de corp până la oprire.

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 2 B. Elemente de termodinamică
Examenul de bacalaureat național 2020
Proba E. d)
FIZICĂ
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar
• 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 Test 4
Se consideră: numărul lui Avogadro123 mol1002,6 −
=AN , constanta gazelor idealeKmol
J
31,8 
=R . Între parametrii
de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relația:RTVp

= .
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. În figura alăturată sunt reprezentate, în coordonate V-T, trei procese termodinamice
efectuate, la aceași presiune, de mase egale din trei gaze diferite. Relația dintre masele
molare ale acestora este:
a.321



==
b.321



=
c.321




d.321



 (3p)
2. Notațiile fiind cele utilizate în manualele de fizică, relația Robert-Mayer poate fi scrisă în forma:
a.pV CRC −= b.RCC pV =− c.RCC pV

+= d.RCC Vp += (3p)
3. Energia internă a unei cantități constante de gaz ideal:
a. crește în urma unei destinderi adiabatice
b. scade dacă gazul primește izocor căldură
c. este constantă într-o transformare izotermă
d. este nulă într-o transformare ciclică (3p)
4. Unitatea de măsură în S.I. pentru capacitatea calorică a unui corp este:
a.-1-1 KkgJ  b.-1
KJ c.12 KmN −
 d.-1-1 KmolJ  (3p)
5. Raportul dintre lucrul mecanic efectuat de un motor termic pe durata unui ciclu complet și căldura primită
de la sursa caldă în același interval de timp este25,0=
 . Motorul cedează sursei reci călduraJ360=cQ .
Căldura primită de la sursa caldă este:
a.J270 b.J450 c.J480 d.J1440 (3p)
II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Un cilindru orizontal cu lungimeacm90= și secțiunea2
cm1,83=S , închis la ambele capete, este împărțit
în două compartimente cu ajutorul unui piston mobil termoizolant, subțire și etanș, ce se poate mișca fără
frecare. În primul compartiment este închisă o masăg16,01 =m de hidrogen( )
g/mol21 =
 aflat la
temperaturaC271 =t , iar în al doilea o masăg12,12 =m de azot( )
g/mol282 =
 aflat la aceeași
temperatură. Pistonul este liber și se află în echilibru mecanic. Ambele gaze sunt considerate gaze ideale.
Determinați:
a. masa unei molecule de hidrogen;
b. lungimea compartimentului care conține azot;
c. presiunea la care se află cele două gaze;
d. temperatura la care trebuie încălzit azotul, astfel încât cele două gaze să ocupe volume egale, dacă
temperatura hidrogenului rămâne nemodificată.
III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Un gaz considerat ideal este supus procesului termodinamic ciclic reprezentat în sistemul
de coordonate p-T în figura alăturată. Lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul
exterior într-un ciclu esteJ100=L . Se cunosc: raportul temperaturilor( )
2 1/ 2,72T T e= 
și căldura molară izocoră a gazuluiRCv 2
5
= .
a. Reprezentați procesul ciclic în sistemul de coordonateVp − .
b. Determinați valoarea produsului11Vp dintre presiunea gazului și volumul ocupat de
acesta în starea 1.
c. Calculați variația energiei interne a gazului în procesul13 → .
d. Calculați căldura primită de gaz într-un ciclu.

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 3 C. Producerea şi utilizarea curentului continuu
Examenul de bacalaureat național 2020
Proba E. d)
FIZICĂ
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar
• 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 Test 4
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. Simbolurile unităților de măsură fiind cele folosite în S.I., unitatea de măsură pentru rezistența electrică
nu poate fi scrisă în forma:
a.1-1 VAW −
 b.1
AV −
 c.2
AW −
 d.21 VW − (3p)
2. Randamentul unui circuit simplu are valoarea%80=
 . Între rezistența electricăR a circuitului exterior și
rezistența interioarăr a sursei există relația:
a.rR = 8 b.rR = 4 c.rR = 2 d.rR = (3p)
3. La gruparea rezistoarelor în serie:
a. rezistența electrică echivalentă este mai mică decât oricare dintre rezistențele rezistoarelor din circuit
b. rezistența electrică echivalentă este egală cu suma inverselor rezistențelor electrice
c. intensitatea curentului electric este aceeași prin fiecare rezistor
d. intensitatea curentului prin rezistența echivalentă este egală cu suma intensităților curenților care trec prin
fiecare rezistor (3p)
4. La temperatură constantă, rezistența electricăR a unui conductor filiform având secțiunea constantă
depinde de lungimea a conductorului conform reprezentării grafice din figura:
a. b. c. d. (3p)
5. Trei surse identice având fiecare tensiunea electromotoareE și rezistența interioarăr furnizează un
curent de aceeași intensitate unui circuit exterior de rezistențăR fie că sunt conectate în serie, fie că sunt
conectate în paralel. Între rezistența circuitului exterior și rezistența interioară a unei surse există relația:
a.2/rR = b.rR = c.3/rR = d.rR 3= (3p)
II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
La bornele unui generator electric se conectează un reostat. În circuit se
introduce un ampermetru pentru măsurarea intensității curentului electric prin
reostat și un voltmetru pentru măsurarea tensiunii la bornele generatorului.
Instrumentele de măsură sunt considerate ideale);0( → VA RR . Datele
experimentale culese, obținute prin deplasarea cursorului reostatului, sunt prezentate
în tabelul alăturat. După efectuarea măsurătorilor se conectează, în serie cu reostatul,
un bec. Schema circuitului este prezentată în figura alăturată. Pe soclul becului sunt
inscripționate valorile:A2V;12 . Se constată că becul funcționează normal atunci
când cursorul C al reostatului se află față de capătul A la o distanță egală cu o șesime
din lungimea totală AB a reostatului.
a. Stabiliți expresia matematică a relației care redă dependența teoretică a tensiunii la bornele generatorului
(având tensiunea electromotoareE și rezistența interioarăr ) de intensitatea curentului electric prin
generator.
b. Calculați rezistența interioară a generatorului.
c. Calculați tensiunea electromotoare a generatorului.
d. Determinați valoarea maximă a rezistenței reostatului.
III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
La rețeaua deV220 se leagă în paralel, prin intermediul unei prize multiple, un fier de călcat cu puterea
nominalăW22001 =P și un aspirator de putere nominalăW11002 =P . Cele două aparate au aceeași
tensiune nominalăV220=nU . Priza este protejată printr-o siguranță fuzibilă care suportă un curent electric
de intensitate maximăA25maxim =I . Calculați:
a. energia consumată de aspirator înmin15=t de funcționare, exprimată în kWh;
b. intensitatea curentului care trece prin rezistența fierului de călcat;
c. numărul maxim de fiare de călcat identice celui descris mai sus care pot fi alimentate de la priza multiplă,
considerând că aspiratorul este scos din priză;
d. puterea electrică maximă care poate fi extrasă prin priza protejată cu siguranța fuzibilă.
I(A) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
U(V) 22 20 18 16 14

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 4 D. Optică
Examenul de bacalaureat național 2020
Proba E. d)
FIZICĂ
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar
• 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 Test 4
Se consideră: viteza luminii în vidm/s103 8
=c , constanta PlancksJ106,6 34 = −
h .
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. Despre indicele de refracție absolut al unui mediu se poate afirma că:
a. este adimensional b. se măsoară înm c. se măsoară înHz d. se măsoară înm/s (3p)
2. Interfranja se definește ca:
a. distanța dintre un maxim și un minim de interferență
b. distanța dintre două minime de interferență nesuccesive
c. distanța minimă care cuprinde centrul unui maxim și centrul unui minim
d. distanța dintre centrele a două maxime de interferență succesive (3p)
3. Într-un experiment s-a măsurat valoarea unghiului de refracție r al unei raze
laser la trecerea din aer( )
1aern într-un lichid, pentru diverse valori ale
unghiului de incidență i. Pe baza datelor obținute a fost trasat graficul alăturat.
Viteza de propagare a luminii în lichid este de aproximativ:
a.m/s1051 8
,
b.m/s1022 8
,
c.m/s1003 8
,
d.m/s1004 8
, (3p)
4. Două lentile cu distanțele focalecm101 =f și respectivcm302 =f alcătuiesc un sistem optic centrat. Un
fascicul de lumină care era paralel înainte de trecerea prin sistemul optic, rămâne tot paralel și după trecerea
prin sistem. Distanța dintre lentile este:
a.cm10 b.cm20 c.cm30 d.cm40 (3p)
5. Frecvența radiației alcătuite din fotoni cu energia19
6,0 10 J

−
=  este de aproximativ:
a.14
1,1 10 Hz b.14
5,1 10 Hz c.14
9,1 10 Hz d.15
9,1 10 Hz (3p)
II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Un botanist, care participă la o expediție într-o zonă izolată, dispune de o lentilă convergentă subțire (o lupă)
având distanța focalăcm05,f = . Aceasta poate fi folosită atât pentru observarea detaliilor plantelor, cât și
pentru aprinderea focului folosind razele solare. Dacă se așază lentila perpendicular pe razele de lumină
provenite de la Soare și se modifică distanța dintre aceasta și o foaie de hârtie, înainte ca hârtia să ia foc se
constată că diametrul minim al petei luminoase observate pe hârtie (imaginea Soarelui) estemm50,d = .
a. Calculați convergența lentilei.
b. Pentru a observa detaliile unei semințe, botanistul vrea să obțină cu ajutorul lentilei o imagine dreaptă și
de două ori mai mare a seminței. Determinați distanța la care trebuie ținută lentila față de sămânță.
c. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii printr-o lentilă convergentă, pentru un obiect
perpendicular pe axa optică principală situat la jumătatea distanței dintre focarul obiect și lentilă.
d. Calculați valoarea care poate fi estimată, pe baza datelor prezentate, pentru raportul dintre distanța
Pământ-Soare și diametrul Soarelui.
III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Sursa de lumină a unui dispozitiv Young este așezată pe axa de simetrie a acestuia și emite radiații cu
lungimea de undă de 500 nm. Distanța dintre cele două fante ale dispozitivului este1 mma = .
a. Calculați distanța la care trebuie să se afle ecranul față de planul fantelor pentru ca interfranja să fie demm5,1
atunci când dispozitivul este în aer.
b. Considerând că ecranul de observație se plasează lam2 de planul fantelor, calculați diferența de drum
optic dintre două raze care interferă într-un punct aflat pe ecranul de observație la 1,2 mm de maximul central;
c. Calculați distanța dintre cel de al treilea minim de interferență situat de o parte a maximului central și
maximul de ordin unu situat de cealaltă parte a maximului central. Distanța dintre planul fantelor și ecran
estem2=D .
d. Calculați noua valoare a interfranjei dacă întreg dispozitivul se introduce în apă și se menține distanțam2=D
dintre planul fantelor și ecran. Indicele de refracție al apei este3
4
=apan .

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 1 Test 4
Barem de evaluare și de notare
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar
Examenul de bacalaureat național 2020
Proba E. d)
FIZICĂ
BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE
Test 4
• 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. b 3p
3. c 3p
4. a 3p
5. d 3p
TOTAL Subiect I 15p
Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3p
reprezentarea corectă a greutăţii, reacţiunii normale şi a forţei de frecare 3p
b. Pentru: 4p
cos1gmGn =
1p
sin1gmGp =
1p
rezultat final:N9,6nG ;N4=pG 2p
c. Pentru: 4p− = 1p fG F m a
1pNFf

=
1p( )


 cossin −= ga
1p
rezultat final:2
m/s5,2=a 1p
d. Pentru: 4p2 2 2 2' sin cosF m a m g m g
 

= − +
1p'cossin 1111 amgmgmF −−=



1p2 1
1 2
1 2
cosF g m m
m m
  
−
= +
1p
rezultat final:N4,0=F 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 4p2
2
mv
Ec =
2p
rezultat final:J160=cE 2p
b. Pentru: 3pfFc LE =
2p
rezultat final:J160−=fFL 1p
c. Pentru: 4pmaFf =−
1pa v t=  
2p
rezultat final:N4=fF 1p
d. Pentru: 4pf
F
fF F
L
ddFL f
f −=−=
3p
rezultat finalm40=d 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 2 Test 4
Barem de evaluare și de notare
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ (45 de puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I . 1. d. 3p
2. d. 3p
3. c. 3p
4. b. 3p
5. c. 3p
TOTAL Subiect I 15p
B. Subiectul al II-lea
II .a. Pentru: 3pA
o N
m

=
2p
Rezultat final:kg1033 27
0 −
 ,m 1p
b. Pentru: 4p1
1
1
)( RT
m
Sxp

=− 
1p1
2
2 RT
m
Sxp

=
1p2112
12
12
21





mm
m
x
m
m
x
x
+
=


=
− 

1p
Rezultat final:cm30=x 1p
c. Pentru: 4pSx
TRm
p 

=
2
12

3p
Rezultat final:4
4 10 Pap =  1p
d. Pentru: 4p1
1
1
2 RT
m
Sp

= 
1p2
2
2
2 TR
m
Sp =


1p1
12
21
2 T
m
m
T 


=


1p
Rezultat final:K6002 =T 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
B. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 3p
Reprezentare corectă 3p
b. Pentru: 4p1
3
22211 ln)( V
V
VpVVpL +−=
2p1
2
1
3
3
2
1
1
T
T
V
V
V
T
V
T ==
1p
Rezultat final:J10011 =Vp 1p
c. Pentru: 4p)TT(CU V 3131 −=

2p( )
eVpU −= 1
2
5 1131
1p
Rezultat final:31 430 JU = − 1p

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 3 Test 4
Barem de evaluare și de notare
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar
d. Pentru: 4p1
3
1212primit ln)( V
V
VpTTCQ V +−=

2p12 epp =
1p
Rezultat final:primit 702 JQ = 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p
C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU (45 de puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I . 1. a. 3p
2. b. 3p
3. c. 3p
4. d. 3p
5. b. 3p
TOTAL Subiect I 15p
C. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3prIEU −=
3p
b. Pentru: 4p


−=
−=
rIEU
rIEU
22
11
2p2 1
1 2
U U
r I I
−
= −
1p
Rezultat final:= 2r 1p
c. Pentru: 4p12
2112
II
UIUI
E −
−
=
3p
Rezultat final:V24=E 1p
d. Pentru: 4pn
n
I
U
R =b
1prRR
E
I
AC
n ++
=
b
1pACmax RR 6=
1p
Rezultat final:= 24maxR 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
C. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 4ptPW = 2
2p
Rezultat final:kWh275,0=W 2p
b. Pentru: 3pn
n U
P
I 1
1 =
2p
Rezultat final:A101 =nI 1p
c. Pentru: 4p





=
1n
max
I
I
n
3p
Rezultat final:2=n fiare de călcat 1p
d. Pentru: 4pmm IUP =
3p
Rezultat final:kW5,5=mP 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educației și Cercetării
Centrul Național de Evaluare și Examinare
Probă scrisă la Fizică 4 Test 4
Barem de evaluare și de notare
Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar
D. OPTICĂ (45 de puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I.1. a 3p
2. d 3p
3. b 3p
4. d 3p
5. c 3p
TOTAL Subiect I 15p
Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3pf
C 1
=
2p
rezultat final-1
m20=C 1p
b. Pentru: 4p1
1
2
12
111
xf
fx
x
fxx +
==−
1p2
1
2 == x
x

1p( )


−
= 1
1
f
x
1p
rezultat final1 2,5 cmx− = 1p
c. Pentru: 4p
costrucţia corectă a imaginii 4p
d. Pentru: 4p1
2
1
2
x
x
y
y ==

1pd
f
D
D
S
PS =
2p
rezultat final100=
S
PS
D
D 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 4p0 /D i a

= 
3p
rezultat final0 3 mD = 1p
b. Pentru: 3pax
D

=
2p
rezultat final7
6 10 m

−
=  1p
c. Pentru: 4pmin
5
2
D
x a

=
1pmax
D
x a

=
1p7
2
D
x a

 =
1p
rezultat final3,5mmx = 1p
d. Pentru: 4pD
i a


 =
1p/ apan
  =
2p
rezultat final0,75 mmi = 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p