KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów. Schemat punktowania zadań

Transkrypt

1 1 KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów 18 stycznia 018 r. zawody II stopnia (rejonowe) Schemat punktowania zadań Maksymalna liczba punktów % 51pkt. Uwaga! 1. Za poprawne rozwiązanie zadania metodą, która nie jest proponowana w schemacie punktowania, uczeń także otrzymuje maksymalną liczbę punktów.. Wszystkie wyniki końcowe powinny być podane z jednostką.. Jeśli uczeń otrzymał zły wynik w konsekwencji wcześniej popełnionego błędu merytorycznego, to nie otrzymuje punktu za wynik końcowy. Czynności ucznia Nr zadania Uczeń: analizuje zjawisko spadania swobodnego,. oblicza czas spadania swobodnego,. oblicza szybkość końcową w spadaniu swobodnym, 4. analizuje przemiany energii w spadaniu swobodnym, Liczba punktów Wynik / przykładowa odpowiedź Uwagi 6 a. Prawda. b. Fałsz. c. Prawda. d. Fałsz. e. Prawda. f. Fałsz. Razem: 6 punktów. Po 1p. za każdą poprawną ocenę prawdziwości zdania.

2 .a..b. 5. oblicza czas ruchu, 6. oblicza wysokość miejsca spotkania, 7. oblicza moc silnika, 5 Sposób 1. v 1 = m s szybkość pierwszej windy. v = m szybkość drugiej windy. s h 1 = 50 m wysokość, na której znajdowała się pierwsza winda. h = 0 m początkowa odległość między windami. h = h 1 h = 0 m wysokość, na której znajdowała się druga winda. s 1 droga przebyta przez pierwszą windę w czasie t = 10 s. s 1 = v 1 t = 0 m. s = 0 m 0 m = 190 m odległość między windami w chwili, gdy druga winda zaczęła poruszać się. s 1, s drogi przebyte przez windy w czasie t do chwili spotkania, liczone od momentu, gdy druga winda zaczęła poruszać się. { s 1 = v 1 t s = v t { s s = v 1 t s = v t s Stąd: t = = 8 s; s v 1 + v = 76 m Szukana wysokość: h x = h + s = 106 m, a czas: t x = t + t = 48 s. Sposób. h { x = h 1 v 1 t x h x = h + v (t x t) Stąd: t x = h 1 h v t = 48 s v 1 + v P = W t = Fs t = Fv F = Q = mg = 500 kg 10 m s = 5000 N P = 5000 N m s = W = 10 kw h albo: { x = 50 t x h x = 0 + (t x 10) h x = 106 m Razem: 5 punktów. 1p. obliczenie drogi s 1, 1p. obliczenie odległości s między windami, 1p. zapisanie wzorów na drogi wind, 1p. obliczenie czasu spotkania, 1p. obliczenie wysokości spotkania. Albo: 1p. zapisanie równania opisującego ruch pierwszej windy, 1p. zapisanie równania opisującego ruch drugiej windy, 1p. uwzględnienie różnicy czasu ruchu wind, 1p. obliczenie czasu spotkania, 1p. obliczenie wysokości spotkania. 1p. zastosowanie wzoru na moc: P = Fv. 1p. obliczenie wartości siły, 1p. obliczenie mocy silnika w kw. Uwaga: uczeń nie musi wyprowadzać wzoru P = Fv.

3 . 8. analizuje wykres zależności wartości prędkości od czasu, 9. rozpoznaje rodzaje ruchów prostoliniowych, 10. oblicza wartość przyspieszenia ciała, 11. oblicza drogę z wykresu v(t), 1. stosuje II zasadę dynamiki do opisu ruchu, 1. oblicza szybkość średnią, 4.a. 4.b. 14. analizuje przemiany energii, 15. stosuje związek między pracą i zmianą energii układu, 16. oblicza wartość siły oporów ruchu, 17. przeprowadza rachunek jednostek, 7 4 a. Prawda. b. Prawda. c. Prawda. d. Fałsz. e. Fałsz. f. Fałsz. g. Prawda. E = E p + E k E = mgh + mv Wtedy: v = p = 4 m m s Q = 1 E mcδt = 1 E albo E = mgh + p m E = 0, kg 10 m (0,8 kg m s 5 m + s 0, kg T = E mc = 11,6 J 0, kg 10 J kg Tak. Uzasadnienie: 1 E p = Q 1 mgh = mc T T = gh c Ze wzoru wynika, że przyrost temperatury nie zależy od masy. ) = 11,6 J 0, 0 C 0 C Razem: 7 punktów. Po 1p. za każdą poprawną ocenę prawdziwości zdania. Razem: 4 punkty. 1p. obliczenie energii kinetycznej (z wykorzystaniem definicji pędu) albo wartości prędkości początkowej, 1p. obliczenie całkowitej energii mechanicznej kulki, 1p. zapisanie związku między energią mechaniczną a ciepłem zużytym na ogrzanie kulki, 1p. obliczenie przyrostu temperatury z zadaną dokładnością. 1p. odpowiedź twierdząca, 1p. wyprowadzenie wzoru na przyrost temperatury, 1p. uzasadnienie odpowiedzi.

4 4 4.c a. 6.b. 6.c. 18. wyjaśnia na czym polega wzrost energii wewnętrznej układu, 19. oblicza czas przemieszczania się sygnału radiowego, 0. podaje wynik z zadaną dokładnością, 1. stosuje definicję gęstości,. oblicza objętość wody,. oblicza masę wody w naczyniu, 4. oblicza wysokość słupa oleju w naczyniu, 5. stosuje definicję ciśnienia, 6. oblicza ciśnienie hydrostatyczne, 7. oblicza ciśnienie atmosferyczne, 1 Na przykład: Wzrosła energia ruchu drgającego cząsteczek. Wzrosła amplituda drgań cząsteczek. s = ct t = s c = 1010 m 10 8 m s 67 s m = d w V = d w Sh w = d w πr 1 kg h = 1000 m,14 (0,1 m) 1 0,5 m = 7,85 kg p w = p o d w gh w = d o gh o h o = d wh w = 1000 kg m 0,5 m d o 900 kg m 0,8 m p hydr = Q S = mg m 5,04 kg 10 πr = s = 1600 Pa = 16 hpa,14 (0,1 m) p = P atm + p hydr p atm = p p hydr = 100 hpa 16 hpa = 1004 hpa Razem: 1punkt 1p. poprawne uzasadnienie. 1p. zastosowanie wzoru na drogę w ruchu jednostajnym z uwzględnieniem warunków zadania, 1p. obliczenie czasu, 1p. podanie wyniku z dokładnością do 1 s. 1p. zastosowanie definicji gęstości, 1p. obliczenie objętości wody, 1p. obliczenie masy wody. 1p. porównanie wzorów na ciśnienia hydrostatyczne wody i oleju, 1p. przekształcenie równania w celu wyliczenia wysokości, 1p. obliczenie wysokości słupa oleju. 1p. obliczenie ciśnienia hydrostatycznego, 1p. zastosowanie wzoru na ciśnienie całkowite, 1p. obliczenie ciśnienia atmosferycznego w Pa albo hpa.

5 5 7.a. 7.b. 7. c. 7.d 8. wyprowadza wzór na opór żarówki, 9. oblicza opór żarówki, 0. rysuje schemat obwodu elektrycznego, 1. oblicza natężenie prądu w obwodzie,. oblicza moc prądu,. porównuje otrzymane wyniki, 4. oblicza ładunek przepływający w obwodzie, 5. oblicza liczbę elektronów przepływających w obwodzie, P = UI = U U R = U R R = U P R 1 = U P 1 = R = U P = (0 V) 40 W = 1,5 Ω (0 V) 60 W = 881 Ω Obwód: dwie szeregowo połączone żarówki, dwa woltomierze podłączone (każdy oddzielnie) do żarówek, trzeci woltomierz mierzący sumę napięć na żarówkach, amperomierz połączony szeregowo z żarówkami, źródło prądu. Natężenie prądu w obwodzie, gdy żarówki połączone są szeregowo: I = 0 V 1,5 Ω+881,7 Ω 0,104 A Moce żarówek: P 1 = I R 1 = (0,104 A) 1,5 Ω 14, W P = I R = (0,104 A) 881,7 Ω 9,5 W Jaśniej będzie świeciła pierwsza żarówka. I = q t q = It = 0,16 A 60 s = 9,6 C n = q e = 9,6 C 1, C = U R 1 + R = 1p. wyprowadzenie wzoru na opór żarówki, 1p. obliczenie oporu pierwszej żarówki, 1p. obliczenie oporu drugiej żarówki. 1p. narysowanie woltomierzy mierzących oddzielnie napięcia na żarówkach, 1p. narysowanie woltomierza mierzącego napięcie w całym obwodzie, 1p. narysowanie amperomierza mierzącego natężenie prądu w obwodzie. 1p. obliczenie natężenia prądu w obwodzie, 1p. obliczenie mocy obu żarówek, 1p. wskazanie żarówki świecącej jaśniej. Uwaga: uczeń nie musi wyprowadzać wzoru P = I R. Razem: punkty. 1p. obliczenie ładunku, 1p. obliczenie liczby elektronów.

6 6 8.a. 6. wyznacza kierunek przepływu prądu w zwojnicy, 7. wyznacza kierunek przepływu prądu w przewodniku kołowym, Uwaga: Uczeń nie musi zaznaczać biegunów pól magnetycznych. Razem: punkty. 1p. zaznaczenie kierunku prądu w zwojnicy, 1p. zaznaczenie kierunku prądu w przewodniku kołowym. 8.b. 8. analizuje oddziaływanie magnetyczne między zwojnicą i przewodnikiem kołowym, Zwojnica i przewodnik kołowy odpychają się, ponieważ zwrócone są ku sobie jednakowymi biegunami magnetycznymi. Razem: punkty. 1p. stwierdzenie, że zwojnica i przewodnik odpychają się, 1p. uzasadnienie odpowiedzi. 9.a. 9. oblicza częstotliwość drgań, 40. oblicza okres drgań, Największy puls 180 uderzeń/minutę. f max = s = Hz Najmniejszy puls 80 uderzeń/minutę. T min = 60 s 80 = 0,75 s Razem: punkty. 1p. obliczenie największej częstotliwości drgań, 1p. obliczenie najmniejszego okresu drgań. 9.b. 41. określa na podstawie wykresu przedział czasu, w którym wzrost mierzonej wielkości jest najszybszy. Puls zawodnika wzrastał najszybciej w przedziale czasu od 70 s do 10 s. Razem: punkty. 1p. podanie dolnej wartości przedziału czasu, 1p. podanie górnej wartości przedziału czasu.