WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA GIMNAZJALISTÓW WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO - MAZURSKIEGO

Transkrypt

1 Pieczęć Kod Imię i nazwisko Razem Drogi Uczniu, WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA GIMNAZJALISTÓW WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO - MAZURSKIEGO ETAP WOJEWÓDZKI witamy Cię na wojewódzkim etapie Konkursu z Fizyki. Przeczytaj uważnie instrukcję i postaraj się prawidłowo rozwiązać wszystkie zadania. Arkusz liczy 12 stron i zawiera 33 zadania, które mają różną formę i różny stopień trudności. Przed rozpoczęciem pracy sprawdź, czy Twój test jest kompletny. Jeżeli zauważysz usterki, zgłoś je Komisji Konkursowej. Nie wpisuj swojego imienia i nazwiska! Zadania czytaj uważnie i ze zrozumieniem. W zadaniach zamkniętych tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa. Wstaw znak x w kwadracik obok wybranej odpowiedzi. W razie pomyłki złą odpowiedź otocz kółkiem x, a następnie zaznacz znakiem x prawidłową. Rozwiązania zadań otwartych zapisz czytelnie i starannie w wyznaczonych miejscach. Jeśli pomylisz się, przekreśl błędną odpowiedź i zapisz poprawne rozwiązanie obok. Odpowiadając na pytanie w zadaniu, podaj wynik z jednostką. Pracuj spokojnie, ale jednocześnie kontroluj upływ czasu! Jeżeli zadanie sprawia Ci kłopot, zostaw je i wróć do niego po rozwiązaniu pozostałych. Nie używaj korektora! Nie zapominaj o jednostkach wielkości fizycznych! Do obliczeń możesz użyć prostego kalkulatora. Pracuj samodzielnie. Brudnopis nie podlega ocenie. 22 lutego 2016 r. Czas pracy: 90 minut Liczba punktów możliwych do uzyskania: 100 Ważne! W zadaniach przyjmij: przyspieszenie ziemskie jako równe 10 m/s 2 ; gęstość wody równą 1000 kg/m 3 ; ciepło właściwe wody J / kg C. Powodzenia!

2 Strona 2 Zadanie 1. (0-4) Oceń prawdziwość poniższych wypowiedzi. 1.1 Aby podnieść na Ziemi odważnik o masie 2 kg, wystarczy taka siła, jakiej potrzeba do jego podniesienia na Księżycu. 1.2 Podczas topnienia ciało oddaje ciepło. 1.3 Powstawanie rosy na trawniku to zjawisko skraplania pary wodnej. 1.4 Podczas spadania jabłka z drzewa rośnie jego energia kinetyczna. Zadanie 2. Wykres przedstawia zależność położenia od czasu Kasi jadącej windą. Początek układu współrzędnych umiejscowiony jest na pierwszym piętrze domu, a odległość między piętrami wynosi 3 m. Zadanie 2.1 (0-1) Na którym najwyższym piętrze była Kasia? A. 2 B. 3 C. 4 D. 6 Zadanie 2.2 (0-1) Ile czasu spędziła Kasia w windzie zjeżdżającej w dół? A. 12 s B. 18s C. 24 s D. 30 s Zadanie 2.3 (0-1) W której sekundzie ruchu Kasia była na parterze? A. w dwunastej sekundzie B. w dwudziestej czwartej sekundzie C. w trzydziestej sekundzie D. w trzydziestej szóstej sekundzie Zadanie 2.4 (0-1) W której sekundzie Kasia minęła pierwsze piętro, zjeżdżając w dół? A. w dwunastej sekundzie B. w dwudziestej czwartej sekundzie C. w trzydziestej sekundzie D. w trzydziestej szóstej sekundzie Zadanie 2.5 (0-1) Jaką drogę przebyła Kasia w czasie 36 sekund? A. 6 m B. 9 m C. 12 m D. 18 m Zadanie 3. (0-1) Przy napięciu 24 V przez przewodnik w ciągu 2 minut przepływa ładunek 12 C. Opór tego przewodnika wynosi A. 4 Ω B. 12 Ω C. 24 Ω D. 240 Ω Str. 2

3 Strona 3 Zadanie 4. (0-1) Ołówek znajduje się w odległości 5 cm od soczewki skupiającej o ogniskowej 5 cm. Jaki obraz ołówka tworzy soczewka? A. rzeczywisty i powiększony. B. pozorny i powiększony. C. D. rzeczywisty i tej samej wielkości. soczewka nie tworzy obrazu. Zadanie 5. (0-1) Podczas przelotów statków kosmicznych przez atmosferę Ziemi następuje znaczący wzrost temperatury ich zewnętrznych powierzchni. Decydującą przyczyną tego faktu jest A. utlenianie się powierzchni, jako efekt działania dziury ozonowej. B. wpływ wysokiej temperatury gazów wydzielanych z silników. C. D. występowanie oporu powietrza atmosferycznego. żadna z powyższych odpowiedzi nie jest prawidłowa. Zadanie 6. (0-1) Ogniskowa zwierciadła kulistego wklęsłego ma długość 20 cm. Promień krzywizny tego zwierciadła wynosi A. 5 cm B. 10 cm C. 20 cm D. 40 cm Zadanie 7. (0-1) Wiedząc, że przyspieszenie grawitacyjne na Księżycu jest sześć razy mniejsze niż na Ziemi, masa ciała na Księżycu w porównaniu z jego masą na powierzchni Ziemi jest A. 6 razy większa. B. 6 razy mniejsza. C. 2,5 razy większa. D. taka sama. Zadanie 8. (0-8) Oceń prawdziwość poniższych wypowiedzi. 8.1 Wiązka promieni po odbiciu od chropowatej deski ulega rozproszeniu 8.2 Okulary o ogniskowej 10 cm mają zdolność skupiającą 0,1 D 8.3 Światło słoneczne na powierzchni lustra ulega odbiciu i załamaniu 8.4 W pryzmacie światło żarówki ulega rozszczepieniu 8.5 Na powierzchni wody światło słoneczne ulega tylko odbiciu 8.6 Okulary o zdolności skupiającej 4 D mają soczewki o ogniskowej 25 cm 8.7 Wiązka promieni równoległych po odbiciu od lustra ulega rozproszeniu 8.8 W pryzmacie światło lasera ulega rozszczepieniu Str. 3

4 Strona 4 Zadanie 9. (0-1) Dwa kawałki żelaza o różnych masach spadały z tej samej wysokości w próżni. Zakładając, że przy uderzeniu o podłogę energia mechaniczna przekształciła się całkowicie w ich energię wewnętrzną, możemy powiedzieć, że temperatura A. wzrosła jednakowo w każdym kawałku. B. bardziej wzrosła w kawałku o większej masie. C. bardziej wzrosła w kawałku o mniejszej masie. D. pozostała bez zmian w obu kawałkach. Zadanie 10. (0-1) Kamień wrzucony do wody tonie, ponieważ: A. jego gęstość jest mniejsza od gęstości wody. B. siła wyporu działająca na kamień równoważy jego ciężar. C. siła wyporu działająca na kamień jest mniejsza niż jego ciężar. D. siła wyporu działająca na kamień jest taka sama jak jego ciężar. Zadanie 11. (0-1) Pałeczkę ebonitową naelektryzowano ujemnie, pocierając ją kawałkiem wełny. Następnie zetknięto pałeczkę z kulką elektrycznie obojętnego elektroskopu. Oznacza to, że A. wełna i elektroskop zostały naelektryzowane dodatnio. B. wełna i elektroskop zostały naelektryzowane ujemnie. C. wełna została naelektryzowana ujemnie, a elektroskop dodatnio. D. wełna została naelektryzowana dodatnio, a elektroskop ujemnie. Zadanie 12. (0-4) Oceń prawdziwość poniższych wypowiedzi Wodę, w szczelnie zamkniętej butelce i w stałej temperaturze, przewieziono z Ziemi na Księżyc. Jej gęstość nie uległa zmianie Sieć krystaliczną w metalach tworzą jony dodatnie i ujemne Gęstość ciał zależy od ich objętości Energia potencjalna grawitacji zależy od masy ciała i jego prędkości Zadanie 13. (0-1) Dwie kule o takim samym promieniu, wykonane z innych materiałów, różniących się znacznie masą, puszczono swobodnie w próżni z tej samej wysokości nad powierzchnią Księżyca. Wskaż zdanie prawdziwe. A. Cięższa kula spadnie szybciej. B. Lżejsza kula spadnie szybciej. C. Obie kule spadną w tym samym czasie. D. Nie można określić, która kula spadnie szybciej. Str. 4

5 Strona 5 Zadanie 14. (0-9) Do każdego opisu podanego w lewej kolumnie dopasuj zjawisko fizyczne podane po prawej 14.1 Przeglądanie się w lustrze A - rozproszenie światła 14.2 Niebieski kolor nieba B - zdolność skupiająca soczewki 14.3 Nagrzewanie się czarnych przedmiotów C - odbicie światła 14.4 Powstawanie tęczy D - rozszczepienie światła 14.5 Montowanie luster na niebezpiecznych zakrętach E - pochłanianie promieniowania 14.6 Obserwowanie ptaków przez lunetę 14.7 Pożary w lasach wywołane pozostawieniem szkła 14.8 Odbicie w różnych kierunkach światła od kartki 14.9 Lusterka w samochodzie Zadanie 15. (0-1) Niedźwiedź o masie 400 kg ześlizguje się z pionowego drzewa ze stałą prędkością. Jaka siła tarcia działa na niego? A. 40 N B. 400 N C. 4 kn D. 40 kn Zadanie 16. (0-1) Na rysunku przedstawiono promień świetlny padający na szybę. Jego kąt odbicia wynosi A. 30 o B. 60 o C. 90 o D. 120 o Zadanie 17. (0-1) W ferie zimowe Marek zjeżdżał na sankach z górki. Wybierz prawidłowy wykres ilustrujący zmiany energii mechanicznej w czasie zjazdu, pamiętając, że pomijamy opory ruchu. A. B. C. D. Zadanie 18. (0-1) Na powierzchnię szklanej płytki pada wąska wiązka światła białego. Jakie barwy mają promienie A, B i C otrzymane po rozszczepieniu wiązki w szkle? Przyporządkuj promieniom odpowiadające im barwy, wstawiając A, B, C we właściwych miejscach tabeli. Barwa zielona Barwa czerwona Barwa fioletowa Str. 5

6 Zadanie 19. (0-4) Strona 6 Dwa samoloty, lecące ze stałą prędkością i na stałej wysokości nad powierzchnią Ziemi, mają te same energie mechaniczne. Pierwszy z samolotów leci na wysokości 2 km nad powierzchnią Ziemi z prędkością 216 km/h względem podłoża. Jeśli masa pierwszego samolotu stanowi 75% masy drugiego, a prędkość drugiego samolotu względem powierzchni Ziemi jest dwukrotnie większa niż pierwszego to oblicz, na jakiej wysokości znajduje się drugi samolot. Zadanie 20. Samochód jadący autostradą z prędkością o stałej wartości 144 km/h, w czasie 1 h, zużył 8 l benzyny (ciepło uzyskane ze spalenia 1 litra tej benzyny wynosiło 40 MJ). 36 % energii otrzymanej ze spalenia benzyny zostało zamienione na pracę. Zadanie 20.1 (0-3) Oblicz, z jaką średnią mocą pracował silnik tego samochodu. Zadanie 20.2 (0-2) Oblicz, ile wynosiła średnia sił oporu podczas tego ruchu. Str. 6

7 Zadanie 21. (0-2 ) Strona 7 Oblicz, z jakiej wysokości musiałaby spaść aluminiowa kulka, aby w połowie wysokości uzyskać prędkość 20 m/s. Zakładamy, że kulka porusza się bez oporów ruchu. Zadanie 22. (0-4 ) Oblicz, jaki ciężar może unieść balon o objętości m 3, wypełniony gorącym powietrzem o gęstości 0,9 kg/m 3, jeżeli gęstość powietrza wynosi 1,2 kg/m 3. Przyjmij, że masa kosza i powłoki balonu wynosi 200 kg. Zadanie 23. (0-3) Bateria płaska zasila żarówkę napięciem 4,5 V przez 10 godzin. W tym czasie przepływa przez nią prąd o natężeniu 0,2 A. Oblicz, ile co najmniej takich baterii należy kupić, aby uzyskać 1 kwh energii elektrycznej. Str. 7

8 Strona 8 Zadanie 24. (0-3 ) Mały tłok prasy hydraulicznej o powierzchni 10 cm 2 pod działaniem siły o wartości 200 N przesunął się o 16 cm. Oblicz, o ile przesunął się duży tłok o powierzchni 40 cm 2 i ile wynosiła wartość siły jego działania. Zadanie 25. (0-3) Magnes sztabkowy o masie 0,2 kg zawieszono na siłomierzu i umieszczono nad żelazną sztabką o takiej samej masie, położoną na stole. Siłomierz wskazywał siłę 2,5 N. Oblicz, z jaką siłą żelazna sztabka naciska na stół. Zadanie 26. (0-3 ) Oblicz, z jaką prędkością powinna uderzyć bryła lodu o temperaturze 0 C, aby po uderzeniu w sztywną przeszkodę uległa stopieniu przejmując 75% energii? Przyjmij ciepło topnienia lodu c t = 320 kj/kg. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących. Str. 8

9 Strona 9 Zadanie 27. (0-3) Dwie jednakowe kulki o ładunkach q 1 = -20 μc i q 2 = 8 μc zetknięto ze sobą. Oblicz liczbę elektronów, które przepłynęły pomiędzy kulkami po ich zetknięciu (ładunek elektronu 1, C). Zadanie 28. (0-2) Korek ma gęstość 0,2 g/cm 3, a drewno dębowe 0,8 g/cm 3. Z obu materiałów wykonano kostki sześcienne o jednakowych masach. Oblicz, która kostka ma większą objętość i ile razy? Zadanie 29. (0-3) Pocisk o masie 20 g poruszający się z prędkością 400 m/s, przebił mur z cegły o grubości 25 cm. Wskutek tego jego prędkość zmniejszyła się o 250 m/s. Oblicz wartość średniej siły oporu muru. Str. 9

10 Zadanie 30. Strona 10 W rynience o promieniu 160 cm (jak na rysunku), Zenek puścił klocek o masie 15 g z punktu A. W obliczeniach należy pominąć tarcie. Zadanie 30.1 (0-2) Oblicz energię kinetyczną klocka na dnie rynny w punkcie B. Zadanie 30.2 (0-2) Oblicz, jaką energię kinetyczną, a jaką potencjalną będzie miał klocek w punkcie C. Zadanie 31. (0-4) Janek bada wydrążony w środku sześcian o krawędzi 20 cm wykonany z materiału o gęstości 2 g/cm 3. Gęstość całego ciała (wraz z wydrążeniem) wynosiła 1,5 g/cm 3. Oblicz, jaka jest objętość pustej przestrzeni wewnątrz ciała (zakładamy, że znajdujący się wewnątrz gaz ma masę równą 0 kg). Str. 10

11 Strona 11 Zadanie 32. Grzałkę zasilaną napięciem 230V umieszczono w naczyniu zawierającym 2 litry wody o temperaturze 20 C. Po 30 minutach woda zagotowała się, a 1/4 gotującej się wody wyparowała. Znane są ciepło właściwe wody oraz ciepło parowania wody 2,3 MJ/kg. Zadanie 32.1 (0-4) Oblicz moc grzałki. Zadanie 32.2 (0-2) Oblicz natężenie prądu płynącego przez grzałkę oraz jej opór. Zadanie 32.3 (0-4) Oblicz, ile minut trwało doprowadzenie wody do temperatury wrzenia, a ile jej wrzenie w opisanym procesie. Str. 11

12 Strona 12 Zadanie 33. Na wykresie przedstawiono zależność wartości siły ciągu silnika oraz wartość siły oporu od czasu dla prototypowej łodzi motorowej o masie 2 ton. Zadanie 33.1 (0-1) W której sekundzie ruchu wypadkowa siła działająca na motorówkę miała wartość zero. A. 20 s B. 30 s C. 40 s D. 60 s Zadanie 33.2 (0-1) Oblicz wartość siły wypadkowej działającej na motorówkę w 10. sekundzie ruchu. Zadanie 33.3 (0-2) Oblicz wartość przyspieszenia motorówki w 20. sekundzie ruchu. Str. 12

13 Strona 13 BRUDNOPIS