Textul subiectului și baremului
Subiect BAC Fizică Tehnologic 2022 – sesiunea august–septembrie, 18 august 2022, varianta 5
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 tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului Examenul național de bacalaureat 2022 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 5 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. Un mobil aflat în mișcare rectilinie în lungul axei Ox trece prin punctul de coordonată 0x la momentul 0t și prin punctul de coordonată x la momentul t . Viteza medie a mobilului în intervalul de timp 0t t t∆ = − este: a. 0 0 m x x v t t − = − b. 0 0 m t t v x x − = − c. 0 0 m x v t = d. 0 0/ / 2 m x t x t v + = (3p) 2. Un corp este ridicat cu viteză constantă pe un plan înclinat cu unghiul α față de orizontală, sub acțiunea unei forțe de tracțiune paralele cu planul înclinat. Coeficientul de frecare la alunecare între corp și plan este μ . Randamentul planului înclinat este: a. sin sin α μ α+ b. cos cos α μ α+ c. cos cos sin α α μ α+ d. sin sin cos α α μ α+ (3p) 3. Unitatea de măsură în S.I. a puterii mecanice poate fi scrisă în forma: a. J/s b. W/s c. J s⋅ d. W s⋅ (3p) 4. Trei fire elastice au în stare nedeformată aceeași lungime și aceeași arie a secțiunii transversale. Firele sunt confecționate din materiale diferite. În graficul alăturat este reprezentată dependența lungimii firelor de forța deformatoare. Relația corectă între modulele de elasticitate longitudinală 1E , 2E respectiv 3E ale celor trei materiale este: a. 3 2 1E E E< < b. 3 1 2E E E< < c. 2 1 3E E E< < d. 1 2 3E E E< < (3p) 5. O forță constantă având modulul 50 NF = acționează asupra unui punct material care se deplasează rectiliniu pe o distanță 4 md = . Forța formează un unghi 60 α = ° cu vectorul deplasare. Lucrul mecanic efectuat de forță este: a. 50 J b. 100 J c. 173 J d. 200 J (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Corpul din figura alăturată are masa kg2=m și este prins la capătul unui resort de constantă elastică mN40=k , fixat la celălalt capăt. Pentru a menține resortul alungit cu ∆ℓ , se trage de corp cu o forță constantă orizontală N8=F . În această poziție corpul este în repaus pe o porțiune fără frecare a unei suprafețe orizontale. a. Calculați valoarea forței de apăsare exercitată de corp asupra suprafeței. b. Determinați alungirea ∆ℓ a resortului. c. Corpul se desprinde de resort. Calculați valoarea accelerației corpului, după desprinderea de resort, în timpul deplasării pe porțiunea fără frecare a suprafeței orizontale, sub acțiunea forței F . d. Corpul desprins de resort își continuă deplasarea pe suprafața orizontală, sub acțiunea forței F , pe o porțiune cu frecare. Calculați coeficientul de frecare la alunecare dintre corp și suprafața orizontală dacă, pe această porțiune, corpul se mișcă uniform. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un balon meteorologic coboară vertical cu viteza constantă 6,0m/sv = . La înălțimea 18,2mh = față de sol, din balon se desprinde un corp cu masa 100 gm = . Interacțiunea corpului de masă m cu aerul se consideră neglijabilă. Energia potențială gravitațională se consideră nulă la nivelul solului. a. Calculați energia cinetică a corpului de masă m , în momentul desprinderii sale din balon. b. Calculați lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului din momentul desprinderii până în momentul în care acesta atinge solul. c. Calculați înălțimea la care se află corpul atunci când energia sa potențială este egală cu energia sa cinetică. d. Determinați valoarea vitezei corpului în momentul imediat anterior atingerii solului.
Subiectul · pagina 2
Ministerul Educației 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 național de bacalaureat 2022 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 5 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 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Într-o butelie, închisă ermetic, se află o cantitate dată de gaz ideal. Prin încălzire, energia internă a gazului creşte cu 4 kJ. Căldura primită de gaz este: a. 4 kJ b. 3 kJ c. 4 kJ− d. 3 kJ− (3p) 2. Căldura necesară pentru a încălzi o masă 2 kgm = de apă J 4200 kg K ac = ⋅ de la 1 10 Ct = ° la 2 20 Ct = ° este: a. 42 kJ b. 84 kJ c. 0,16 MJ d. 2,37 MJ (3p) 3. Un corp având capacitatea calorică C este încălzit cu T∆ . Unitatea de măsură a mărimii fizice exprimate prin produsul dintre capacitatea calorică C şi variaţia temperaturii T∆ este: a. J K⋅ b. K c. mol d. J (3p) 4. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, într-o transformare izotermă a unei cantităţi constante de gaz ideal este valabilă relaţia: a. L U= −∆ b. Q U= ∆ c. 0U∆ = d. 0L = (3p) 5. În figura alăturată este reprezentată dependența de temperatură a volumului ocupat de o cantitate constantă de gaz ideal. Presiunea gazului în starea de echilibru termodinamic A este 100 kPa.Ap = Presiunea gazului în starea de echilibru termodinamic B este: a. 100 kPa b. 3 10 kPa c. 4 10 kPa d. 5 10 kPa (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O masă 280 gm = de azot molecular g 28 mol μ = ocupă, în starea inițială, volumul 1V la temperatura 1 500 KT = și presiunea 1 831 kPa.p = Gazul, considerat ideal, se comprimă la temperatură constantă, până la înjumătățirea volumului, iar apoi este încălzit la presiune constantă, până la volumul inițial .1V Determinați: a. numărul moleculelor de azot ce alcătuiesc gazul; b. volumul inițial ocupat de gaz; c. densitatea maximă a gazului în cursul transformărilor; d. raportul dintre temperatura minimă și temperatura maximă a gazului în cursul transformărilor. III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O cantitate 2 2 2,4 10 mol mol 83,1 ν − = ⋅ ≅ de gaz ideal monoatomic ( )RCV 5,1= evoluează conform transformării ciclice A B C D A→ → → → reprezentate în coordonate p V− în graficul alăturat. a. Calculați temperatura gazului în starea de echilibru termodinamic B. b. Determinați variația energiei interne a gazului în procesul B C→ . c. Determinați căldura cedată de gaz mediului exterior în procesul D A→ . d. Determinați lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior.
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 tehnologică – profilul tehnic şi profilul resurse naturale şi protecţia mediului Examenul național de bacalaureat 2022 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 5 I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Numărul ecuațiilor independente ce se obțin prin aplicarea legii I a lui Kirchhoff într-o rețea cu 2 noduri este egal cu: a. 0 b. 1 c. 2 d. 3 (3p) 2. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, rezistența electrică a unui conductor metalic depinde de temperatură conform expresiei matematice: a. 0 0R R R t α= + ⋅ ⋅ b. 0 0R R t R α= ⋅ ⋅ − c. 0R R t α= ⋅ ⋅ d. 0R R t= ⋅ (3p) 3. Simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică. Unitatea de măsură a mărimii fizice exprimate prin produsul 2 R I t⋅ ⋅ ∆ este: a. VΩ ⋅ b. AΩ ⋅ c. W d. J (3p) 4. Un radiator electric are puterea nominală de 2 kW . Energia electrică consumată de radiatorul electric într-un interval de timp de 50 min este: a. 60 kJ b. 100 kJ c. 6 MJ d. 10 MJ (3p) 5. În figura alăturată este reprezentată intensitatea curentului ce străbate un consumator în funcție de tensiunea aplicată la bornele lui. Rezistența electrică a consumatorului este: a. 0,5 Ω b. 2 Ω c. 5 Ω d. 20 Ω (3p) II. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O sursă de tensiune este formată prin legarea în serie a 1 4n = baterii identice. Fiecare baterie este caracterizată de valorile 0 4,5 VE = și 0 0,5r = Ω . Sursa de tensiune alimentează o grupare paralel formată din 2 5n = rezistoare identice, fiecare având rezistența electrică .R Intensitatea curentului electric ce străbate sursa este 1 A.I = Determinați: a. tensiunea electromotoare a sursei și rezistența interioară a sursei; b. rezistența electrică a unui rezistor; c. tensiunea la bornele unui rezistor; d. intensitatea curentului prin sursa de tensiune dacă o baterie este conectată cu polaritate inversă. III. Rezolvaţi următoarea problemă: (15 puncte) O baterie cu tensiunea electromotoare V9=E și rezistența interioară 1r = Ω alimentează un rezistor cu rezistența electrică R. Rezistorul este confecționat dintr-un fir metalic cu lungimea 8 m=ℓ și aria secțiunii transversale 2 mm16,0=S . Puterea electrică totală dezvoltată de baterie este 9 WtotalP = . Determinați: a. intensitatea curentului electric prin rezistor; b. rezistivitatea materialului din care este confecționat rezistorul; c. puterea electrică dezvoltată pe circuitul exterior; d. randamentul circuitului electric.
Subiectul · pagina 4
Ministerul Educației 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 național de bacalaureat 2022 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 5 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. Unitatea de măsură în S.I. a produsului dintre viteza de propagare a luminii și convergența unei lentile este aceeași cu unitatea de măsură a: a. indicelui de refracție al unui mediu b. vitezei luminii în vid c. frecvenței luminii d. energiei unui foton (3p) 2. În graficul alăturat este reprezentată dependența sinusului unghiului de refracție de sinusul unghiului de incidență pentru o rază de lumină care trece din mediul 1 în mediul 2. Indicele de refracție relativ al mediului 2 față de mediul 1 este: a. 0,7 b. 1,5 c. 1,6 d. 2,5 (3p) 3. O radiație monocromatică, incidentă pe suprafața unui catod, produce efect fotoelectric extern. Numărul electronilor emiși în unitatea de timp prin efect fotoelectric extern depinde: a. direct proporțional de energia unui foton incident pe catod, dacă numărul fotonilor incidenți este constant b. invers proporțional de energia unui foton incident pe catod, dacă numărul fotonilor incidenți este constant c. direct proporțional de numărul fotonilor incidenți pe catod în unitatea de timp d. invers proporțional de numărul fotonilor incidenți pe catod în unitatea de timp (3p) 4. Două lentile subțiri având distanțele focale 1f și respectiv 2f formează un sistem optic centrat în care distanța dintre lentile este nulă. Distanța focală echivalentă a sistemului este: a. 1 2f f+ b. 1 2f f− c. 1 2 1 2 f f f f+ d. 1 2 1 2 2f f f f+ (3p) 5. O radiație monocromatică alcătuită din fotoni având energia 19 4,0 10 J ε − = ⋅ este incidentă pe un catod caracterizat de lucrul mecanic de extracție 19 3,4 10 JL − = ⋅ . Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric extern este: a. 19 0,6 10 J− ⋅ b. 19 3,4 10 J− ⋅ c. 19 4,0 10 J− ⋅ d. 19 7,4 10 J− ⋅ (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O lentilă subțire convergentă are distanța focală 40 cmf = . Ea formează pe un ecran imaginea unui obiect luminos liniar așezat perpendicular pe axa optică principală. Distanța dintre obiect și lentilă este de 60cm . a. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii prin lentilă în situația descrisă. b. Determinați convergența lentilei. c. Calculați distanța dintre lentilă și ecran. d. Calculați mărirea liniară transversală dată de lentilă în situația descrisă. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată, sursa punctiformă de lumină S se află pe fundul unui bazin plin cu apă. Bazinul este mărginit, în dreapta, de un zid înalt. O rază de lumină emisă de sursă către suprafața apei ajunge în punctul A și suferă atât fenomen de reflexie, cât și fenomen de refracție. Punctul B se află pe fundul bazinului, pe aceeași verticală cu punctul A. Se cunosc: adâncimea apei m4=h , lungimile segmentelor m3SB = , m4AC = , indicele de refracție al apei, 34=n și indicele de refracție al aerului 1aern = . a. Reprezentați într-un desen pe foaia de examen raza reflectată și raza refractată în punctul A. b. Calculați viteza luminii în apă. c. Determinați înălțimea H , față de C, la care raza refractată întâlnește zidul. d. Calculați valoarea pe care ar trebui să o aibă sinusul unghiului de incidență pentru ca, după refracție, raza de lumină să se propage de-a lungul suprafeței de separare apă – aer. A C i S h B zid
Baremul
Deschide PDF-ul originalBaremul · pagina 1
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 1 Varianta 5 Barem de evaluare și de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului Examenul național de bacalaureat 2022 Proba E. d) FIZICĂ BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE Varianta 5 • 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. a 3p 2. d 3p 3. a 3p 4. d 3p 5. b 3p TOTAL Subiect I 15p A. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 3p N G= 1p G mg= 1p rezultat final N20=N 1p b. Pentru: 4p eFF = 2p ℓ∆= kFe 1p rezultat final cm20=∆ℓ 1p c. Pentru: 4p maF = 3p rezultat final 2 sm4=a 1p d. Pentru: 4p 0=− fFF 2p NFf μ= 1p rezultat final 4,0= μ 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p A. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p 2 2 c mv E = 2p rezultat final 1,8 JcE = 1p b. Pentru: 4p mghLG = 3p rezultat final 18,2JGL = 1p c. Pentru: 4p 2 2 c p mv mgh E E′ ′+ = + 1p cp EE ′=′ 1p pE mgh′ ′= 1p rezultat final 10 mh′ = 1p
Baremul · pagina 2
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 2 Varianta 5 Barem de evaluare și de notare Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului d. Pentru: 4p cEE ′′= 1p 2 2 mv E mgh= + 1p 2 2 1 vmEc ′′=′′ 1p rezultat final 20 m/sv ′′ = 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 Varianta 5 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. b 3p 3. d 3p 4. c 3p 5. a 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p B. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 3p A m N N μ = 2p rezultat final 24 6,02 10N = ⋅ 1p b. Pentru: 4p 111 TR m Vp ⋅⋅=⋅ μ 3p rezultat final 2 3 1 5 10 mV − = ⋅ 1p c. Pentru: 4p max 2 ρ ρ= 1p 2 2/m V ρ = 1p 1 22V V= 1p rezultat final 3 max 11,2 kg/m ρ = 1p d. Pentru: 4p min 1 2T T T= = 1p max 3T T= 1p 3 3 2 2 T V T V = 1p rezultat final min max 0,5 T T = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p B. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p B B Bp V R T ν⋅ = ⋅ ⋅ 2p rezultat final 750 KBT = 1p b. Pentru: 4p ( )BC V C BU C T T ν∆ = ⋅ ⋅ − 1p B B Bp V R T ν⋅ = ⋅ ⋅ 1p C C Cp V R T ν⋅ = ⋅ ⋅ 1p rezultat final 675 JBCU∆ = 1p c. Pentru: 4p ( )DA p A DQ C T T ν= − 1p D D Dp V R T ν⋅ = ⋅ ⋅ 1p p vC C R= + 1p rezultat final 500 JDAQ = − 1p d. Pentru: 4p total AB BC CD DAL L L L L= + + + 1p ( ) ( ) 2 B C C B BC p p V V L + ⋅ − = 1p ( )DA A A DL p V V= ⋅ − 1p rezultat final: 150 JtotalL = 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 Varianta 5 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. b 3p 2. a 3p 3. d 3p 4. c 3p 5. a 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p C. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p 1eE n E= 1p 1er n r= 1p rezultat final 18 VeE = ; 2er = Ω 2p b. Pentru: 4p e e e E I R r = + 1p 2 e R R n = 2p rezultat final 80R = Ω 1p c. Pentru: 3p 2 R U I n = 2p rezultat final 16VU = 1p d. Pentru: 4p ( )1 2eE n E′ = − 2p e e e E I R r ′ ′ = + 1p rezultat final 0,5 AI′ = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p totalP E I= ⋅ 2p rezultat final 1 AI = 1p b. Pentru: 4p E I R r = + 1p S R ℓ⋅ = ρ 2p rezultat final -7 1,6 10 m ρ = ⋅ Ω ⋅ 1p c. Pentru: 4p 2 P RI= 3p rezultat final 8 WP = 1p d. Pentru: 4p R R r η = + 3p rezultat final 89% η ≅ 1p 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 Varianta 5 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. b 3p 3. c 3p 4. c 3p 5. a 3p TOTAL Subiect I 15p D. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p construcție corectă a imaginii 4p b. Pentru: 3p 1 C f = 2p rezultat final 1 2,5mC − = 1p c. Pentru: 4p 12 111 xxf −= 3p rezultat final 2 120 cmx = 1p d. Pentru: 4p 1 2 x x = β 3p rezultat final 2 β = − 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p D. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p reprezentarea corectă a razelor reflectată și refractată 4p b. Pentru: 3p v c n = 2p rezultat final sm1025,2v 8 ⋅= 1p c. Pentru: 4p sin sinaern i n r⋅ = ⋅ 1p 22 SB SB sin + = h i 1p 22 AC AC sin H r + = 1p rezultat final m3=H 1p d. Pentru: 4p sin sin90aern i n′ = ° 3p rezultat final sin 0,75i′ = 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p