Textul subiectului și baremului
Subiect BAC Fizică Tehnologic 2023 – sesiunea iunie–iulie, 28 iunie 2023, 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 și profilul resurse naturale și protecția mediului Examenul național de bacalaureat 2023 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 gravitațională2 m/s10=g . I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte) 1. Un corp cu masam coboară uniform pe un plan înclinat cu unghiul față de orizontală, de la înălțimea1h până la înălțimea2h . Lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului este: a.( )2 1 sinmg h h − b.( ) 1 2 sinmg h h − c.( ) 2 1mg h h− d.( ) 1 2mg h h− (3p) 2. Un corp având masam este legat de un resort având constanta elasticăk . În momentul în care resortul este alungit cux , forța elastică are modulul: a.2 k x b.k x c.2 2 k x d.2 k x (3p) 3. Unitatea de măsură în S.I. a puterii mecanice este: a.kg b.J c.N d.W (3p) 4. O minge are masa= 0,40kgm și viteza15m/sv = . Energia cinetică a mingii este: a.25 J b.35 J c.45J d.55 J (3p) 5. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependența de timp a energiei potențiale gravitaționale a unui corp față de nivelul la care energia potențială gravitațională este nulă. Energia potențială gravitațională a corpului la momentul2st = este: a.8 J b.4 J c.2J d.0 J (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un corp cu masa0,50 kgm = , aflat inițial în repaus, este ridicat de-a lungul unui plan înclinat cu unghiul37 (sin 0,6; cos 0,8) = = față de orizontală sub acțiunea unei forțeF paralele cu planul înclinat. Coeficientul de frecare la alunecarea corpului pe suprafața planului înclinat este = 0,30 . Dependența de timp a vitezei corpului este redată în graficul din figura alăturată. a. Calculați valoarea accelerației corpului. b. Reprezentați toate forțele care acționează asupra corpului în timpul urcării pe planul înclinat. c. Determinați valoarea forței de frecare la alunecare. d. Determinați modulul forțeiF . III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un corp având masa= 1 kgm se află în repaus pe o platformă orizontală situată la înălțimea= 0,6 mh față de sol. Sub acțiunea unei forțe orizontale constante6 NF = , corpul parcurge distanța= 0,5 md . Când corpul ajunge la capătul platformei, acțiunea forțeiF încetează, iar corpul se desprinde de platformă. Mișcarea pe suprafața orizontală are loc cu frecare, coeficientul de frecare la alunecare fiind= 0,2 . Se neglijează interacțiunea cu aerul. Energia potențială gravitațională se consideră nulă la nivelul solului. Determinați: a. lucrul mecanic efectuat de forțaF ; b. lucrul mecanic efectuat de forța de frecare la alunecare; c. viteza corpului după parcurgerea distanțeid ; d. viteza corpului în momentul imediat anterior impactului cu solul.
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 și profilul resurse naturale și protecția mediului Examenul național de bacalaureat 2023 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 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. O cantitate dată de gaz ideal efectuează un proces termodinamic în care gazul cedează căldură mediului exterior. Acest proces poate fi: a. o comprimare la temperatură constantă; b. o destindere adiabatică; c. o destindere la presiune constantă; d. o încălzire la volum constant. (3p) 2. O cantitate de gaz ideal este supusă unui proces termodinamic la temperatura constantăT din starea inițială caracterizată deip șiiV în starea finală caracterizată defp șifV . Lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior este exprimat prin relația: a.= ln f i p L RT p b.ln f i p L RT V = c.= ln i f V L RT V d.= ln f i V L RT V (3p) 3. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. pentru mărimea fizică exprimată prin produsulp V poate fi scrisă în forma: a.N m b.− 1 N m c.J m d.− 3 J m (3p) 4. Capacitatea calorică a unui cub de fontă este690 J/KC = . Cubul este încălzit astfel încât temperatura cubului a crescut cu20 Ct = . Căldura primită de cub este egală cu: a.13,8 kJQ = b.20,8 kJQ = c.40,6 kJQ = d.202,1 kJQ = (3p) 5. În figura alăturată este reprezentată dependența presiunii de temperatura unei cantități de gaz ideal într-o succesiune de transformăriA B C→ → . Relația corectă dintre volumele ocupate de gaz este: a.B CV V= b.B AV V= c.B CV V d.B AV V (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un cilindru orizontal, închis la ambele capete, este împărțit în două compartimente printr-un piston termoizolant, de grosime neglijabilă și care se poate deplasa fără frecare. Într-un compartiment se află1 4 mol = de neon( ) 1 20 g/mol = , iar în celălalt compartiment se află2 2,5 mol = oxigen( ) 2 32 g/mol = , considerate gaze ideale. Temperatura la care se află cele două gaze este aceeași,= 1 27 Ct , iar pistonul se află în echilibru mecanic. Calculați: a. masa de neon; b. raportul dintre lungimile compartimentelor ocupate de cele două gaze1 2/ ; c. masa molară a amestecului de gaze dacă se îndepărtează pistonul; d. temperatura până la care trebuie încălzit amestecul de gaze astfel încât presiunea acestuia să se dubleze. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O cantitate de gaz ideal poliatomic( ) 3vC R= parcurge ciclul termodinamic→ → → →1 2 3 4 1 reprezentat în coordonatep V− în figura alăturată. Parametrii gazului în starea inițială sunt5 1 2,0 10 Pap = și3 1 1,0 dmV = . a. Calculați variația energiei interne a gazului între starea 1 și starea 2. b. Determinați lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior în cursul transformării2 3→ . c. Determinați căldura primită de gaz în procesul→2 3 . d. Reprezentați ciclul termodinamic în coordonateV T− .
Subiectul · pagina 3
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 3 C. Producerea și utilizarea curentului continuu Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului Examenul național de bacalaureat 2023 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. La capetele unui fir metalic se aplică o anumită tensiune electrică astfel încât firul este parcurs de un curent cu intensitateaI . Dacă se aplică aceeași tensiune electrică unui alt fir metalic din același metal, cu aceeași lungime, dar cu diametrul de două ori mai mare, intensitatea curentului electricI prin acest fir: a. este nulă b. are aceeași valoare cu intensitatea prin primul fir c. este mai mică decât intensitatea prin primul fir d. este mai mare decât intensitatea prin primul fir (3p) 2. Rezistența electrică a unui conductor metalic la temperatura0°C este0R , iar coeficientul termic al rezistivității materialului din care este confecționat conductorul este . Rezistența electrică a conductorului la temperaturat este exprimată prin relația: a.= +0(1 )R R t b.= −0(1 )R R t c.= + 0(1 )R R t d.= −0( 1)R R t (3p) 3. Simbolurile mărimilor fizice sunt cele utilizate în manualele de fizică. Unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice exprimate prin raportul 2 W I t este: a.W b.V c. d.A (3p) 4. Un generator electric cu tensiunea electromotoare= 9 VE și rezistența interioară= 1r alimentează un consumator cu rezistența electrică5R = . Tensiunea la bornele generatorului este: a.= 9 VU b.= 7,5 VU c.= 6 VU d.= 1,5 VU (3p) 5. În figura alăturată este reprezentată dependența de timp a intensității curentului electric printr-un conductor metalic. În intervalul de timp2s;5s , prin secțiunea transversală a conductorului este transportată sarcina electrică a.36 mCq = b.60 mCq = c.80 mCq = d.90mCq = (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Generatorul are t.e.m18 VE = și rezistența interioară4r = , iar valorile rezistențelor electrice din circuit sunt:1 10R = ,2 20R = ,3 20R = și4 40R = . Determinați: a. rezistența echivalentă a grupării celor patru rezistoare; b. intensitatea curentului electric prin generator; c. tensiunea electrică la bornele rezistorului1R ; d. intensitatea curentului prin generator dacă între punctele A și B se conectează un fir conductor cu rezistența electrică neglijabilă. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Două becuri sunt legate în serie și conectate la bornele unui generator cu tensiunea electromotoare= 120 VE și rezistența interioară nenulă. Primul bec este caracterizat de valorile nominale=1 100 WP și=1 80 VU , iar tensiunea nominală a celui de-al doilea bec este2 20 VU = . Cele două becuri funcționează la valori nominale. Determinați: a. rezistența electrică a primului bec; b. puterea nominală a becului al doilea; c. energia consumată de gruparea becurilor în intervalul de timp2 mint = ; d. raportul dintre puterea consumată de circuitul exterior generatorului și puterea totală dezvoltată de generator.
Subiectul · pagina 4
Ministerul Educației Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație Probă scrisă la Fizică 4 D. Optică Filiera tehnologică – profilul tehnic și profilul resurse naturale și protecția mediului Examenul național de bacalaureat 2023 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 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 rază de lumină vine din aer și este incidentă pe suprafața plană a unui mediu optic transparent, pe direcția normalei la suprafață. În punctul de incidență, raza de lumină suferă atât fenomenul de reflexie cât și fenomenul de refracție. Unghiul format de raza reflectată cu raza refractată este: a.30 b.45 c.90 d.180 (3p) 2. Un sistem acolat este format din două lentile convergente subțiri cu convergențele1C și2C . Convergența sistemului optic este dată de relația: a.1 2C C C= + b.1 2 C C C = c.1 2C C C= d.1 2C C C= − (3p) 3. Unitatea de măsură a frecvenței radiației luminoase, exprimată în funcție de unități de măsură fundamentale din SI, este: a.1 s− b.1 m− c.2 s d.ms (3p) 4. Într-o zi însorită, lungimea umbrei unui stâlp vertical este de12 m . În același timp și în același loc, o tijă verticală cu înălțimea de25 cm are lungimea umbrei de30 cm . Înălțimea stâlpului este: a.8m b.10m c.12m d.14m (3p) 5. Graficul din figura alăturată a fost obținut într-un studiu experimental al efectului fotoelectric extern și prezintă dependența energiei cinetice maxime a fotoelectronilor emiși de frecvența radiației monocromatice incidente pe fotocatod. Frecvența de prag a materialului din care este confecționat fotocatodul are valoarea: a.15 1 10 Hz b.15 2 10 Hz c.15 6,6 10 Hz d.19 6,6 10 Hz− (3p) II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Un obiect liniar cu înălțimea de5mm este așezat perpendicular pe axa optică principală a unei lentile subțiri. Imaginea clară a obiectului se formează pe un ecran situat la distanța100cmd = de obiect și are înălțimea de20mm . a. Calculați mărirea liniară transversală dată de lentilă. b. Determinați distanța dintre ecran și lentilă. c. Calculați distanța focală a lentilei. d. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii prin lentilă în situația descrisă. III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O rază de lumină vine din aer (1aern ) și este incidentă sub unghiul60i = pe fața superioară a unei lame optice cu fețele plane și paralele, de grosime3mme = , ca în figura alăturată. Unghiul de refracție al razei de lumină la trecerea prin suprafața superioară a lamei este30r = . Determinați: a. deviația unghiulară a razei de lumină la trecerea prin suprafața superioară a lamei (unghiul dintre raza refractată la intrarea în lamă și direcția razei incidente); b. indicele de refracție al lamei; c. viteza de propagare a luminii în interiorul lamei; d. intervalul de timp în care raza de lumină traversează lama, din punctul de incidență de pe fața superioară a lamei până la ieșirea prin fața inferioară a lamei.
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 2023 Proba E. d) FIZICĂ BAREM DE EVALUARE ȘI 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 Soluție, rezolvare Punctaj I.1. d 3p 2. b 3p 3. d 3p 4. c 3p 5. b 3p TOTAL Subiect I 15p A. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 3pv a t = 2p rezultat final:= 2 0,6 m/sa 1p b. Pentru: 4p reprezentarea corectă a tuturor forțelor care acționează asupra corpului 4p c. Pentru: 4pfF N = 1pnN G= 1pcosnG mg = 1p rezultat final:1,2 NfF = 1p d. Pentru: 4pf tF F G ma− − = 2psintG mg = 1p rezultat final:= 4,5 NF 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p A. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p= FL F d 2p rezultat final:3 JFL = 1p b. Pentru: 4pfF fL F d= − 2pfF mg = 1p rezultat final:1 JfFL = − 1p c. Pentru: 4pc totE L = 1pftot F FL L L= + 1p2 2 c mv E = 1p rezultat final:= 2 m/sv 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: 4pi fE E= 1p2 2 i mv E mgh= + 1p2 2 f mv E = 1p rezultat final: = 4 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. d 3p 3. a 3p 4. a 3p 5. b 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p B. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p1 1 1m = 3p rezultat final:1=80 gm 1p b. Pentru: 3p1 1p S R T = 1p2 2p S R T = 1p rezultat final:=1 2/ 1,6 1p c. Pentru: 4p1 2 1 2 m m + = + 2p2 2 2 m = 1p rezultat final: 24,6 g/mol 1p d. Pentru: 4p1 2 2p p T T = 3p rezultat final:2 600 KT = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p B. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p12 2 1( )vU C T T = − 1p1 1 1p V RT = 1p=2 12T T 1p rezultat final:12 600 JU = 1p b. Pentru: 3p23 1 12L p V= 2p rezultat final:23 400 JL = 1p c. Pentru: 4p23 3 2( )PQ C T T = − 1pP VC C R= + 1p3 14T T= 1p rezultat final:=23 1,6 kJQ 1p d. Pentru: 4p reprezentare corectă a procesului ciclic în coordonateleV T− 4p 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 ȘI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU (45 de puncte) Subiectul I Nr.Item Soluţie, rezolvare Punctaj I.1. d 3p 2. a 3p 3. c 3p 4. b 3p 5. a 3p TOTAL pentru Subiectul I 15p C. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p12 1 2R R R= + 1p= +34 3 4R R R 1p= + 12 34 1 1 1 eR R R 1p rezultat final:20eR = 1p b. Pentru: 3pe E I R r = + 2p rezultat final:= 0,75 AI 1p c. Pentru: 4p= 1 1 1U I R 1p1 2I I I= + 1p+ − + =1 1 2 2 3 4( ) ( ) 0I R R I R R 1p rezultat final:=1 5 VU 1p d. Pentru: 4p3 12 3 12 e R R R R R = + 2pe E I R r = + 1p rezultat final:1,125 AI = 1p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p= 2 1 1 1 U P R 3p rezultat final:1 64R = 1p b. Pentru: 3p= 1 1P U I 1p2 2P U I= 1p rezultat final:=2 25 WP 1p c. Pentru: 4pextW P t= 2p1 2extP P P= + 1p rezultat final:= 15 kJW 1p d. Pentru: 4ptotalP E I= 3p rezultat final:5 0,83 6 ext total P P = 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 Soluție, rezolvare Punctaj I.1. d 3p 2. a 3p 3. a 3p 4. b 3p 5. a 3p TOTAL Subiect I 15p D. Subiectul al II-lea II.a. Pentru: 4p1 2 y y = 3p rezultat final4−= 1p b. Pentru: 4pdxx =+− 21 2p1 2 x x = 1p rezultat final2 80cmx = 1p c. Pentru: 3pfxx 111 12 =− 2p rezultat finalcm16=f 1p d. Pentru: 4p construcția imaginii prin lentilă 4p TOTAL pentru Subiectul al II-lea 15p D. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4pri −= 3p rezultat final30 = 1p b. Pentru: 4prni sinsin = 3p rezultat final3 1,73n = 1p c. Pentru: 3pn c v = 2p rezultat final8 1,73 10 m/sv 1p d. Pentru: 4pl t v = 2pr e l cos = 1p rezultat final11 2 10 st − 1p TOTAL pentru Subiectul al III-lea 15p