Textul subiectului și baremului
Test de antrenament BAC Fizică Teoretic / Vocațional 2021 – 15 martie 2021, testul 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 Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 1 A. Mecanică Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar Examenul național de bacalaureat 2021 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 zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. A. MECANICĂ Testul 2 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 deplasarea punctului de aplicație al unei forțeF ested , unitatea de măsură în S.I. a mărimiiF d poate fi exprimată în forma: a.2 -2 kg m s b.-2 kg m s c.-2 kg s d.2 -3 kg m s (3p) 2. Un corp punctiform se poate deplasa fără frecare pe suprafața interioară a unei emisfere cu raza R, ca în figura alăturată. Corpul aflat în repaus pe suprafața emisferei la înălțimeah R este lăsat liber. Când corpul trece prin punctul cel mai de jos al suprafeței sferice are vitezav . În cazul când se reduce la jumătate înălțimea de la care corpul este eliberat, viteza cu care corpul trece prin punctul cel mai de jos al emisferei este: a.v b.4v c./ 2v d./ 4v (3p) 3. Un mobil pornește din originea axeiOx și descrie o mișcare rectilinie. Graficul din figura alăturată reprezintă dependența de timp a vitezei mobilului în cursul acestei mișcări rectilinii: Viteza medie a mobilului în cele6 s de mișcare este: a.6,0 m/s b.4,5 m/s c.3,0 m/s d.1,5 m/s (3p) 4. Un resort elastic, având lungimea nedeformată , are constanta elasticăk . Acesta este legat cu un alt resort elastic având lungimea nedeformată2 și constanta elastică2k , ca în figura alăturată. Capătul S al ansamblului este menținut fix, iar la capătul D se aplică o forță deformatoareF . Raportul dintre alungirea resortului având constanta elastică2k și alungirea resortului având constanta elasticăk este: a.0,25 b.0,5 c.2 d.4 (3p) 5. O minge cu masam , aruncată vertical, trece la momentult cu vitezav printr-un punct aflat la înălțimeah față de nivelul de referință la care se consideră că energia potențială gravitațională este nulă. La momentult , energia potențială a mingii în câmpul gravitațional al Pământului are expresia: a.mvt b.mgh c.2 2 mv mgh + d.2 2 mv (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un parașutist are, împreună cu echipamentul, masa80kgm = . Asupra lui acționează, în timpul căderii pe verticală, o forță „de rezistență” care se opune coborârii. Această forță, datorată interacțiunii cu aerul, este proporțională cu vitezav a parașutistului,rezistentaF k v= . Aproape de suprafața Pământului, după ce parcurge în cădere o distanță mare, parașutistul atinge o viteză constantă cu modulul0 4m/sv = . a. Reprezentați forțele care acționează asupra parașutistului în timpul căderii. b. Calculați durata căderii, cu viteza constantă0 4m/sv = , pe ultimii100mh = . c. Determinați valoarea constantei de proporționalitatek dintrerezistentaF și viteza parașutistului. d. Determinați valoarea modulului accelerației parașutistului în momentul în care viteza sa era1v 6m/s= . III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un corp cu masa de200g , considerat punctiform, pornește din repaus din punctulA al unui jgheab având forma unui sfert de cerc cu raza=1mR (vezi figura alăturată). Corpul alunecă și trece prin punctulB cu o viteză de4m/s . Din punctulB corpul își continuă mișcarea, alunecând cu frecare pe o suprafață orizontală, pe o distanță de4m , până în punctulC , unde se oprește. Se consideră că energia potențială gravitațională este nulă în punctulB . Determinați: a. energia mecanică totală a corpului în punctulA ; b. energia cinetică a corpului la trecerea prin punctulB ; c. lucrul mecanic efectuat de forța de frecare în timpul deplasării corpului dinA înB ; d. coeficientul de frecare la alunecare între corp și suprafața orizontalăBC .
Subiectul · pagina 2
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 2 B. Elemente de termodinamică Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar Examenul național de bacalaureat 2021 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 zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ Testul 2 Se consideră: numărul lui Avogadro123mol1002,6 − =AN , constanta gazelor ideale1 1 8,31 J mol KR − − = . 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. Știind că simbolurile mărimilor fizice sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a produsuluiTCV poate fi scrisă sub forma: a.mN b.Km molN 2 c.KJ d.Kmol mN (3p) 2. O cantitate dată de gaz ideal efectuează un proces ciclic 12341 reprezentat în coordonateTp − în figura alăturată. Valoarea maximă a densității gazului se atinge în starea: a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 (3p) 3. În cilindrul unui motor termic are loc comprimarea unei cantități de gaz ideal în următoarele condiții: raportul dintre volumul inițial și volumul final10= f i V V , iar raportul dintre presiunea inițială și cea finală04,0= f i p p . Dacă temperatura inițială esteK300=iT , temperatura finală are valoarea: a. 350 K b. 500 K c. 600 K d.750 K (3p) 4. La comprimarea adiabatică a unui gaz ideal, acesta: a. primește lucru mecanic și se încălzește b. primește lucru mecanic și se răcește c. cedează lucru mecanic și se încălzește d. cedează lucru mecanic și se răcește. (3p) 5. Lucrul mecanic efectuat de un gaz ideal este nul într-un proces: a. izoterm b. izocor c. izobar d. ciclic (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Cilindrul orizontal din figura alăturată este împărțit printr-un piston mobil subțire, termoizolant, care se poate mișca fără frecări, în două compartimente A și B ale căror volume se află în raportul2= B A V V . Lungimea totală a cilindrului este1 mL = . În starea inițială pistonul este blocat. În compartimentul A se află o masă de oxigen( ) g/mol322 =O la temperaturaC127=At , iar compartimentul B se află o masă egală de azot( ) g/mol282 =N , la temperaturaK300B =T . Gazele din cele două compartimente se consideră ideale. a. Determinați masa unei molecule de azot. b. Determinați valoarea raportului dintre presiunea oxigenului și cea a azotului. c. Se eliberează pistonul și se aduc cele două gaze la aceeași temperatură. Calculați distanța dintre poziția inițială și cea în care pistonul rămâne în echilibru. d. Se îndepărtează pistonul. Calculați masa molară a amestecului. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un motor termic funcționează după un ciclu format din două transformări izoterme și două transformări adiabatice:21 → destindere izotermă,43 → comprimare izotermă, respectiv32 → și14 → adiabate. Motorul are ca substanță de lucru un gaz ideal monoatomic (RCV 5,1= ). Temperatura la începutul comprimării izoterme este300 KrT = , de-a lungul unui ciclu gazul efectuează lucrul mecanicJ103 =L primind căldura1500 JpQ = . a. Calculați căldura cedată de substanța de lucru pe parcursul unui ciclu. b. Calculați temperatura gazului la care are loc transformarea21 → . c. Determinați valoarea lucrului mecanic primit de un mol de gaz în cursul comprimării adiabatice; d. Demonstrați că între volumele4321 ,,, VVVV există relația4231 VVVV =
Subiectul · pagina 3
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 3 C. Producerea şi utilizarea curentului continuu Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar Examenul național de bacalaureat 2021 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 zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. C. PRODUCEREA ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU Testul 2 I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manuale, pentru un nod de rețea este valabilă relația: a.0 1 == n k kI b. == = m i i n k kk EIR 11 c.R U I = d.)( rRIE += (3p) 2. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manuale, unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice descrise de produsultIU este: a.sJ b.W c.CmN d.J (3p) 3. Se consideră două surse identice având fiecare t.e.m.V,21=E și rezistența interioară= 4,0r conectate ca în figura alăturată. Valoarea tensiuneaABU este: a.V2,1− b.0 V c.V2 d.V4,2 (3p) 4. Tensiunea la bornele unui generator de t.e.m continuă depinde de intensitatea curentului prin generator conform figurii alăturate. Rezistența interioară a generatorului are valoarea: a.1,0 b.3,0 c.0,1 d.0,3 (3p) 5. La bornele unui rezistor cu rezistența electrică R se conectează o baterie formată prin legarea în paralel a două surse identice având E și rezistența interioară r. În acest caz, intensitatea curentului electric prin rezistorul R are expresia: a.rR E I + = b.rR E I 5,0+ = c.rR E I 2+ = d.rR E I 2 2 + = (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Se consideră circuitul din figură pentru care se cunosc: tensiunea electromotoare a sursei 1V5,41 =E , rezistențele interioare ale celor două surse== 121 rr , rezistențele celor trei rezistori,5,2,2 21 == RR3 1,5R = . Ampermetrul montat în circuit are rezistența internă= 5,0AR . Scala ampermetrului are 100 de diviziuni, iar indicația maximă a scalei este deA1 . Acul ampermetrului s-a oprit în dreptul diviziunii 20. Sensul intensității este cel indicat în figură. Determinați: a. intensitatea curentului prin rezistorul R1; b. rezistența echivalentă a circuitului exterior surselor; c. tensiunea electromotoare2E a sursei 2; d. indicația unui voltmetru ideal)( →VR conectat la bornele sursei 1. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Două rezistoare cu rezistențele1R și2R sunt legate în paralel și alimentate de la tensiuneaV110=U . Energia dezvoltată în cele două rezistoare, în timpul100 st = , estekJ55=W . Știind că o fracțiune51=f din această căldură se degajă în rezistorul1R , iar restul în2R , determinați: a. intensitatea curentului din ramura principală; b. rezistența echivalentă a grupării celor două rezistoare; c. intensitatea curentului prin fiecare rezistor; d. valorile rezistențelor1R și2R .
Subiectul · pagina 4
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 4 D. Optică Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională – profilul militar Examenul național de bacalaureat 2021 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 zece puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de trei ore. D. OPTICĂ Testul 2 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. O suprafața plană separă mediul( ) 1 cu indicele de refracție1n de mediul( ) 2 cu indicele de refracție2n . Considerați că ambele medii sunt transparente, că2 1n n și că o rază de lumină monocromatică se propagă din mediul( ) 1 în mediul( ) 2 sub un unghi de incidență nenul. În aceste condiții, despre unghiul de refracție se poate afirma că este: a. mai mare decât unghiul de incidență b. mai mic decât unghiul de incidență c. egal cu unghiul de incidență d. nul (3p) 2. Energia cinetică maximă a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern depinde de frecvența radiației incidente conform graficului din figura alăturată. Energia unui foton de frecvență1 , din radiația incidentă, este de aproximativ: a.19 2,5 10 J− b.19 3,2 10 J− c.19 6,6 10 J− d.19 7,1 10 J− (3p) 3. Unitatea de măsură în S.I a mărimii fizice exprimate prin raportul dintre viteza de propagare a luminii și frecvență este: a.m b.s c.J d.Hz (3p) 4. O rază de lumină se propagă în aer și cade sub un unghi de incidență45i = pe fața superioară a unei lame cu fețe plane și paralele. Lama are grosimea3cme = și este confecționată dintr-un material transparent cu indice de refracție( ) 1,41 2n = . Deplasarea razei emergente față de raza incidentă, la trecerea prin lama cu fețe plan-paralele are valoarea de aproximativ: a.8,9mm b.7,9mm c.5,9mm d.3,9mm (3p) 5. Un sistem optic centrat este alcătuit din două lentile subțiri alipite, având distanțele focalef șif . Distanța focală echivalentă a sistemului de lentile este: a.f f + b.ff f f + c.f f − d.2ff f f + (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O lentilă subțire convergentă având distanța focală14 cmf = formează pe un ecran așezat convenabil imaginea unui obiect luminos liniar așezat perpendicular pe axa optică. Obiectul se află la distanța de42 cm față de lentilă. a. Calculați distanța dintre ecran și lentilă. b. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii prin lentilă, pentru obiectul considerat, în situația descrisă de problemă. c. Calculați convergența lentilei. d. Obiectul și ecranul rămân imobile. Determinați distanța pe care trebuie deplasată lentila, în lungul axei optice principale, pentru ca pe ecran să se obțină din nou o imagine clară a obiectului. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Distanța dintre fantele unui dispozitiv Young este2 0,80mm= , iar ecranul de observație se află la distanța2,0mD = de paravanul cu fante. Dispozitivul Young este amplasat în aer( ) 1n . Lungimea de undă a radiației monocromatice emise de sursa de lumină este570nm = . Determinați: a. frecvența radiației utilizate; b. valoarea interfranjei măsurate pe ecranul de observare a dispozitivului Young; c. distanța dintre maximele de ordinul 2 situate de o parte și de cealaltă a maximului central; d. deplasarea franjei centrale dacă una din fantele dispozitivului este acoperită cu o lama transparentă cu grosimea40 μmg = confecționată dintr-un material cu indicele de refracție1,57n = .
Baremul
Deschide PDF-ul originalBaremul · pagina 1
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 1 Testul 2 Barem de evaluare și de notare Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar Examenul național de bacalaureat 2021 Proba E. d) FIZICĂ BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE Testul 2 • 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) A. Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. a 3p 2. c 3p 3. b 3p 4. b 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p A. Subiectul al II - lea II.a. Pentru: 4p reprezentarea corectă a forțelor ce acționează asupra parașutistului 4p b. Pentru: 3p0 h t v = 2p rezultat final:25 st = 1p c. Pentru: 4p0rezF G= 1p0 0rezF k v= 1pG mg= 1p rezultat final:200 N s/mk = 1p d. Pentru: 4p1rezG F m a− = 2p1 1rezF kv= 1p rezultat final2 5 m/sa = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p A. Subiectul al III - lea III.a. Pentru: 3ptAE mgh= 2p rezultat final:2 JtAE = 1p b. Pentru: 4p2 2 B cB mv E = 3p rezultat final1,6 JcBE = 1p
Baremul · pagina 2
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 2 Testul 2 Barem de evaluare și de notare Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar c. Pentru: 4pfc G F ABE L L = + 1pc cBE E = 1pGL mgh= 1p rezultat final:0,4 JfF ABL = − 1p d. Pentru: 4p2 2 f B F BC mv L− = 1pfF BC fL F d= − 1pfF mg = 1p rezultat final0,2 = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p
Baremul · pagina 3
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 3 Testul 2 Barem de evaluare și de notare Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ (45 de puncte) Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. a. 3p 2. a. 3p 3. d. 3p 4. a. 3p 5. b. 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p B. Subiectul al II - lea II.a. Pentru: 3p2N o A m N = 2p rezultat final:26 0 4,6 10 kgm − 1p b. Pentru: 4pA A A B B A B B p RT V P V RT = 2p2 2 NA B O = 1p rezultat final:0,58A B p P 1p c. Pentru: 4pA A B B p V p V = 1pA BV V LS+ = 1pA AV V xS = − 1p rezultat final:0,20 mx = 1p d. Pentru: 4p1 2 2m m m = + 3p rezultat final:3 30 10 kg/mol − 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p B. Subiectul al III - lea III.a. Pentru: 3pp cQ L Q= + 2p rezultat final:500 JcQ = − 1p b. Pentru: 4pp L Q = 1p1 r c T T = − 2p rezultat final:900 KcT = 1p c. Pentru: 4p( ) 41 v c rL C T T = − − 3p rezultat final:41 7,5 kJL − 1p d. Pentru: 4p1 1 2 3c rT V T V − − = 1p1 1 1 4c rT V T V − − = 1p32 1 4 VV V V = 1p rezultat final:1 3 2 4V V V V = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p
Baremul · pagina 4
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 4 Testul 2 Barem de evaluare și de notare Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU (45 de puncte) Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. a 3p 2. d 3p 3. b 3p 4. b 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p C. Subiectul al II - lea II.a. Pentru: 4p0,2 AAI = 1p1 3AI I I= + 1p( ) 2 3 3A AI R R I R+ = 1p rezultat final1 0,6 AI = 1p b. Pentru: 4p( ) 2 3 2 3 A p A R R R R R R R + = + + 2p1e pR R R= + 1p rezultat final3eR = 1p c. Pentru: 4p( ) ( ) 2 1 1 1 1 2 2A AE E I R r r I R R− = + + + + 3p rezultat final2 7,5 VE = 1p d. Pentru: 3p1 1 1 1U E I r= + 2p rezultat final1 5,1 VU = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p C. Subiectul al III - lea III.a. Pentru: 3pW UI t= 2p rezultat final5 AI = 1p b. Pentru: 4p2 e U W t R = 3p rezultat final22eR = 1p c. Pentru: 4p1U I t f W = 1p( ) 2 1U I t f W = − 1p rezultat final1 21 A; 4 AI I= = 2p d. Pentru: 4p2 1 U t f W R = 1p( ) 2 2 1 U t f W R = − 1p rezultat final1 2110 ; 27,5R R= = 2p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p
Baremul · pagina 5
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 5 Testul 2 Barem de evaluare și de notare Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocațională-profilul militar D. OPTICĂ (45 de puncte) D. Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. b 3p 2. d 3p 3. a 3p 4. a 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p D. Subiectul al II - lea II.a. Pentru: 3p2 1 1 1 1 x x f − = 1p1 42 cmx = − 1p rezultat final:2 21 cmx = 1p b. Pentru: 4p construcție corectă a imaginii prin lentilă 4p c. Pentru: 4p1 C f = 3p rezultat final:1 7,1 mC − 1p d. Pentru: 4p2 1 1 1 1 x x f − = 1p2 1 2 1x x x x − = − 1p2 2D x x= − 1p rezultat final:21 cmD = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p D. Subiectul al III – lea III.a. Pentru: 4pc = 3p rezultat final15 0,53 10 Hz 1p b. Pentru: 4p2 D i = 3p rezultat final1,425mmi = 1p c. Pentru: 3p2max 2x i= 1p2max2x x = 1p rezultat final5,7mmx = 1p d. Pentru: 4p( 1)g n i − = 3p rezultat final5,7cm = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p