Textul subiectului și baremului

Subiect BAC Fizică Tehnologic 2021 – sesiunea iunie–iulie, 29 iunie 2021, varianta 1

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
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 1 A. Mecanică
Examenul național de bacalaureat 2021
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 Varianta 1
Se consideră accelerația gravitațională2
m/s10=g .
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. Dacă un corp se deplasează cu viteză constantă pe un drum orizontal rectiliniu, atunci:
a. energia potențială gravitațională scade în timp;
b. accelerația corpului crește în timp;
c. rezultanta tuturor forțelor care acționează asupra corpului este nulă;
d. energia cinetică a corpului crește în timp. (3p)
2. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, relația de definiție a vitezei medii în
mișcarea rectilinie este:
a.tdvm = b.t
x
vm 

= c.t
F
vm 

= d.x
t
vm 

= (3p)
3. Unitatea de măsură a mărimii exprimate prin produsulda  dintre accelerație și deplasare este:
a.m/s b.mN c.W d.22/sm (3p)
4. Un fir elastic are constanta elastică50 N/mk = . Sub acțiunea unei forțe deformatoare5 NF = , firul se
alungește cu:
a.10 cm b.5 cm c.4 cm d.1 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 la care se află corpul
conform graficului din figura alăturată. Lucrul mecanic efectuat de forță la deplasarea
corpului între coordonatele2 m și5 m este:
a.J90 b.J72 c.54 J d.J18 (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. Masa corpului A este0,3 kgAm = . Firul
este trecut peste un scripete fără frecări și lipsit de inerție. La momentul inițial corpurile se află
în repaus. După ce sistemul este lăsat liber, se constată că accelerația corpului A este orientată
în jos și are valoarea2
5 m/sa = .
a. Calculați valoarea vitezei corpului A la0,5 st = din momentul în care sistemul este lăsat
liber.
b. Reprezentați toate forțele care se exercită asupra corpului A.
c. Determinați valoarea tensiunii din fir.
d. Determinați valoarea maseiBm a corpului B.
III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Un corp având masa1,0 kgm = se află inițial în repaus la baza unui plan înclinat cu unghiul30

=  față de
orizontală. Frecarea dintre corp și planul înclinat este neglijabilă. Asupra corpului acționează o forță de
tracțiune constantă40 NF = , orientată în lungul planului înclinat,
ca în figura alăturată. După ce corpul parcurge distanța20 cmd = ,
acțiunea forțeiF încetează, iar corpul continuă să urce pe plan.
Planul înclinat este suficient de lung, astfel încât corpul nu
părăsește suprafața planului înclinat. Energia potențială
gravitațională se consideră nulă la baza planului înclinat.
Determinați:
a. lucrul mecanic efectuat de greutate în timpul urcării corpului, pe
planul înclinat, pe distanța20 cmd = ;
b. energia cinetică a corpului în momentul în care acțiunea forței de tracțiune încetează;
c. înălțimea1h la care se află corpul față de baza planului înclinat în momentul în care, în timpul coborârii,
energia cinetică a corpului este egală cu energia potențială gravitațională din acel moment;
d. valoarea vitezei corpului în momentul în care revine la baza planului înclinat.
A BF

m

Ministerul Educației
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 2 B. Elemente de termodinamică
Examenul național de bacalaureat 2021
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 Varianta 1
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. Într-o transformare adiabatică a unei cantități constante de gaz:
a. gazul nu schimbă căldură cu exteriorul;
b. variația energiei interne a gazului este întotdeauna pozitivă;
c. gazul nu schimbă lucru mecanic cu exteriorul;
d. căldura primită de gaz se transformă integral în lucru mecanic. (3p)
2. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, expresia variației energiei interne a
unui gaz ideal într-o transformare este:
a.TR
 b.TR−
 c.TCP 
 d.TCV 
 (3p)
3. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a mărimii
fizice exprimate prin raportulV


 este:
a.3
kg/m b.-3
m c.kg d./kmolm3 (3p)
4. O cantitatemol2=
 de gaz ideal, a cărui căldură molară la volum constant esteRCV 5,1= , este supusă
unui proces în cursul căruia volumul gazului este constant, iar temperatura gazului se modifică de la1 300 KT =
la=2 500KT . Căldura schimbată de gaz cu exteriorul de-a lungul procesului este:
a.J1249 b.J2493 c.J4986 d.J7479 (3p)
5. O cantitate constantă de gaz ideal este supusă procesului termodinamic 1-2 în care
presiunea variază în funcție de volum conform graficului reprezentat în figura alăturată. În
cursul acestei transformări:
a. temperatura gazului scade;
b. densitatea gazului crește;
c. presiunea gazului scade;
d. temperatura gazului crește. (3p)
II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
O masăg70=m de azot( )

= 28g/mol este închisă etanș într-un cilindru orizontal cu ajutorul unui piston,
inițial blocat, ca în figura alăturată. În această stare azotul are temperatura= 1 7 Ct , iar presiunea acestuia
estePa104,1 5
1 =p . Celălalt capăt al recipientului este deschis către aerul din exterior, a
cărui presiune este constantă și egală cuPa105
0 =p .
a. Calculați numărul de molecule de azot.
b. Determinați densitatea azotului din cilindru.
c. Pistonul se deblochează și se deplasează fără frecare în interiorul cilindrului în timp ce azotul este încălzit
lent. În starea finală temperatura azotului este= 2 27 Ct , iar pistonul se află în echilibru. Determinați
presiunea azotului în starea finală.
d. Determinați raportul dintre volumul azotului în starea finală și volumul inițial al azotului.
III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
O cantitate constantă de gaz ideal poliatomic( )
= 3VC R parcurge procesul
termodinamic 1-2-3, reprezentat în coordonatep-V ca în figura alăturată. În
transformarea 1-2 temperatura rămâne constantă, iar în transformarea 2-3
presiunea este constantă. Se cunosc:Pa105
1 =p ,L41 =V ,2 10,5V V=  ,3 12V V= 
, iar0,72ln  . Determinați:
a. presiunea gazului în starea 2;
b. căldura schimbată de gaz cu exteriorul în cursul transformării 1-2;
c. energia internă a gazului în starea 3;
d. lucrul mecanic total schimbat de gaz cu exteriorul în cursul transformării 1-2-3.

Ministerul Educației
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 3 C. Producerea şi utilizarea curentului continuu
Examenul național de bacalaureat 2021
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 Varianta 1
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
1. La bornele unei baterii cu rezistența interioarăr și tensiunea electromotoareE este conectat un
consumator cu rezistența electricăR . Bateria va transmite consumatorului puterea maximă dacă este
îndeplinită condiția:
a.rR = b.0,25R r=  c.R r= d.4R r=  (3p)
2. Rezistivitatea electrică a materialului din care este confecționat un rezistor metalic:
a. scade întotdeauna cu creșterea temperaturii la care se află rezistorul;
b. este independentă de valoarea temperaturii la care se află rezistorul;
c. depinde de lungimea firului din care este confecționat rezistorul;
d. depinde de natura materialului. (3p)
3. Simbolurile mărimilor fizice și ale unităților de măsură fiind cele utilizate în manuale de fizică, unitatea de
măsură în S.I. a mărimii fizice exprimate print
R
U  este:
a.J b.C c.A d.W (3p)
4. La bornele unei baterii cu tensiunea electromotoare constantă se conectează un
consumator a cărui rezistență electrică este variabilă. În figura alăturată este reprezentată
dependența tensiunii la bornele bateriei de intensitatea care trece prin aceasta. Tensiunea
electromotoare a bateriei este:
a.9,0 V
b.7,7 V
c.3,0 V
d.2,2V (3p)
5. Aria secțiunii transversale a unui conductor liniar de lungimem5= este2
mm1=S . Rezistivitatea
electrică a materialului din care este confecționat conductorul are valoarea7
10 m

−
=   . Rezistența
electrică a conductorului are valoarea:
a.= 20R b.= 5R c.= 2R d.= 5,0R (3p)
II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura
alăturată. Se cunosc:V20=E ,= 2r ,= 201R . Intensitățile curenților
electrici indicate de ampermetrele ideale1A și2A( )
1 2 0A AR R=   suntA4,01 =AI
, respectivA6,02 =AI . Determinați:
a. tensiunea electrică la bornele generatorului;
b. tensiunea electrică la bornele rezistorului1R ;
c. valoarea rezistenței electrice2R ;
d. valoarea rezistenței electrice3R .
III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
Două consumatoare, având rezistențele electrice= 181R , respectiv= 122R , sunt legate în paralel.
Gruparea astfel formată este conectată la bornele unui generator de tensiune electromotoareV40=E și
rezistență interioară diferită de zero. Puterea electrică consumată de consumatorul de rezistență electrică1R
esteW721 =P .
a. Desenați schema electrică a circuitului.
b. Calculați intensitatea curentului electric care străbate consumatorul de rezistență electrică1R .
c. Determinați energia electrică consumată de ambele consumatoare, împreună, în5=t minute de
funcționare.
d. Determinați puterea dispată pe rezistența interioară a generatorului.

Ministerul Educației
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 4 D. Optică
Examenul național de bacalaureat 2021
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 Varianta 1
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. La trecerea luminii printr-o lentilă, razele care formează imaginea:
a. sunt deviate ca urmare a reflexiei luminii;
b. sunt deviate ca urmare a refracției luminii;
c. suferă efect fotoelectric extern;
d. nu sunt deviate. (3p)
2. Un sistem optic centrat este format din două lentile. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în
manuale, unitatea de măsură în Sistemul Internațional a produsului1 2C f dintre convergența unei lentile și
distanța focală a celeilalte este aceeași cu unitatea de măsură a produsului:
a.1
2 1x x−
 b.2 1x x c.2 1f f d.1 1
2 1f f− −
 (3p)
3. O rază de lumină (r) este incidentă pe suprafața unei lentile subțiri divergente.
Prelungirea razei incidente trece prin focarul principal obiect, ca în figura alăturată.
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 frecvența14
7,5 10 Hz

=  este incidentă pe suprafața unui catod caracterizat de lucrul
mecanic de extracție19
3,85 10 JL −
=  . Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric
extern este de:
a.21
1,1 10 J−
 b.20
1,1 10 J−
 c.19
1,1 10 J−
 d.19
2,2 10 J−
 (3p)
5. O rază de lumină care se propagă prin aer( )
1aern = ajunge la suprafața de separare cu un mediu
transparent caracterizat de indicele de refracțien sub un unghi de incidență diferit de zero. Relația corectă
între unghiul de incidență i și unghiul de refracție r este:
a.cos cosr n i=  b.cos
cos i
r n
= c.sin sinr n i=  d.sin
sin i
r n
= (3p)
II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte)
O lentilă convergentă subțire, având distanța focală1 20 cmf = , formează pe un ecran imaginea unui obiect
liniar așezat perpendicular pe axa optică principală. Imaginea este de patru ori mai mare decât obiectul.
a. Obiectul are înălțimea1 1 cmy = . Calculați înălțimea imaginii.
b. Calculați distanța dintre lentilă și ecran.
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 focală1f și o a doua lentilă subțire cu distanța focală2 10 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 lamă cu fețe plan paralele, plasată în aer (1aern ), are grosimea( )
cm33cm2,5 =d și este
confecționată dintr-un material transparent cu indicele de refracție6,1=n . Deasupra lamei se află o oglindă
plană, paralelă cu suprafața superioară a lamei, ca în figură. Pe fața superioară a lamei se află o sursă
punctiformă S, care emite o rază de lumină monocromatică, orientată sub unghiul față de normala la
suprafața lamei. După ce se reflectă pe suprafața oglinzii în punctul A, raza
atinge lama în punctul B și străbate lama până când iese din nou în aer, prin
punctul C. Se cunosc:8,0sin =
 și distanțacm2,7=SB .
a. Calculați lungimea a drumului S-A-B, parcurs de raza de lumină în aer.
b. Determinați măsura unghiului de refracțier dintre normala la suprafață și
direcția razei de lumină BC care traversează lama.
c. Determinați distanța BC.
d. Determinați intervalul de timp necesar luminii pentru a ajunge din punctul B în punctul C.

Ministerul Educației
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 1 Varianta 1
Barem de evaluare și de notare
Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului
Examenul național de bacalaureat 2021
Proba E. d)
FIZICĂ
BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE
Varianta 1
• Se punctează orice modalitate de rezolvare corectă a cerințelor.
• Nu se acordă fracțiuni de punct.
• Se acordă zece puncte din oficiu. Nota finală se calculează prin împărțirea punctajului total
acordat pentru lucrare la zece.
A. MECANICĂ (45 de puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I.1. c 3p
2. b 3p
3. d 3p
4. a 3p
5. c 3p
TOTAL Subiect I 15p
A. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3pv
a t

= 
1pv v =
1p
rezultat final:2,5 m/sv = 1p
b. Pentru: 4p
reprezentarea corectă a tuturor forțelor care acționează asupra corpului A 4p
c. Pentru: 4pA Am a m g T= −
3p
rezultat final:1,5 NT = 1p
d. Pentru: 4pB Bm a T m g= −
3p
rezultat final:0,1 kgBm = 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
A. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 4pGL mgh= −
2psinh d

=
1p
rezultat final:1 JGL = − 1p
b. Pentru: 4pc totalE L =
1p( )sintotalL F mg d
= −
1pc cE E =
1p
rezultat final:7 JcE = 1p
c. Pentru: 4psintotal cE E mgd

= +
1p2
1
1 2
total
mv
E mgh= +
1p2
1
1 2
mv
mgh =
1p
rezultat final:1 0,4 mh = 1p
d. Pentru: 3p2total cE E=
1p2
2 2
c
mv
E =
1p
rezultat final:4 m/sv = 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educației
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 2 Varianta 1
Barem de evaluare și de notare
Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ (45 de puncte)
Subiectul I
Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj
I.1. a 3p
2. d 3p
3. a 3p
4. c 3p
5. d 3p
TOTAL pentru Subiectul I 15p
B. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 4pANN =

1p
m
=
2p
rezultat final:24
1,5 10 moleculeN   1p
b. Pentru: 4p1
1
RT
p


=
3p
rezultat final:3
kg/m7,1
 1p
c. Pentru: 3p02 pp =
2p
rezultat final:Pa105
2 =p 1p
d. Pentru: 4p2
20
1
11
T
Vp
T
Vp 
=

3p
rezultat final:5,1
1
2 =
V
V 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
B. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 3p2211 VpVp =
2p
rezultat final:Pa102 5
2 =p 1p
b. Pentru: 4p





=
1
2
112 ln V
V
RTQ

2p111 RTVp

=
1p
rezultat final:J28012 −=Q 1p
c. Pentru: 4p33 TCU V

=
2p3
3
2
2
T
V
T
V =
1p
rezultat final:J48003 =U 1p
d. Pentru: 4p2312 LLLtot +=
1p1212 QL =
1p( )
23223 VVpL −=
1p
rezultat final:J920=totL 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educației
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 3 Varianta 1
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. d 3p
3. b 3p
4. a 3p
5. d 3p
TOTAL pentru Subiectul I 15p
C. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3p2Ab IrEU −=
2p
rezultat final:V8,18=bU 1p
b. Pentru: 4p1 1 1AU R I= 
3p
rezultat final:V81 =U 1p
c. Pentru: 4p2211 IRIR A =
2p122 AA III −=
1p
rezultat final:= 402R 1p
d. Pentru: 4prR
E
I ext
A +
=2
1p312 RRRext +=
1p21
21
12 RR
RR
R +

=
1p
rezultat final:= 183R 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
C. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 4p
schema electrică a circuitului 4p
b. Pentru: 3p2
111 IRP =
2p
rezultat final:A21 =I 1p
c. Pentru: 4ptPW extext =
1p2
221 IRPPext +=
1p2211 IRIR =
1p
rezultat final:54kJextW = 1p
d. Pentru: 4pint extP E I P=  −
2p21 III +=
1p
rezultat final:int 20 WP = 1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p

Ministerul Educației
Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație
Probă scrisă la Fizică 4 Varianta 1
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. b 3p
2. a 3p
3. b 3p
4. c 3p
5. d 3p
TOTAL Subiect I 15p
D. Subiectul al II-lea
II.a. Pentru: 3p2
1
y
y

=
1p4

=
1p
rezultat final:2 4 cmy = 1p
b. Pentru: 4p2 1 1
1 1 1
x x f
− =
1p2
1
x
x
 =
1p4

= −
1p
rezultat final:2 100 cmx = 1p
c. Pentru: 4p
construcție corectă a imaginii prin lentilă 4p
d. Pentru: 4p1 2d f f= +
3p
rezultat final:30 cmd = 1p
TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p
D. Subiectul al III-lea
III.a. Pentru: 4pSA
SB
i 
= 2
sin
1p
=i
1pSA= 2
1p
rezultat final:9cm= 1p
b. Pentru: 4prninaer sinsin ' =
2p
='
i
1p
rezultat final:= 30r 1p
c. Pentru: 3pBC
d
r =cos
2p
rezultat final:cm6=BC 1p
d. Pentru: 4pBC
t v
 =
1pc
v n
=
2p
rezultat final:10
3,2 10 st −
 =  1p
TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p