Kuratorium Oświaty w Katowicach. KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI I ASTRONOMII DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH Etap II 20 stycznia 2009 r.

Transkrypt

1 NMER KODOWY Kuratorium Ośiaty Katoicach KONKRS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI I ASTRONOMII DLA CZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH Etap II 0 stycznia 009 r. Droi czestniku Konkursu Dzisiaj przystępujesz do kolejneo, druieo etapu Konkursu. Do roziązania masz da zadania rachunkoe, jedno zadanie dośiadczalne i test mieszany składający się z 0 pytań-zadań. Roziązanie każdeo zadania zapisz czytelnie piórem lub dłuopisem na osobnej kartce. Odpoiedzi na pytania testoe udzielisz na kartce, którą otrzymałeś. Jeżeli pomyliłeś się i chcesz zmienić odpoiedź, zaznacz to sposób czytelny, nie budzący ątpliości Komisji, która będzie o oceniała. Na roziązanie zadań rachunkoych i testu masz 90 minut. Za poprane roziązanie zadań rachunkoych możesz otrzymać sumie 7 punktó. Za każde popranie roziązane pytanie testoe otrzymujesz punkt. W sumie za roziązanie testu i zadań rachunkoych możesz uzyskać 37 punktó. Aby przejść do druieo etapu musisz uzyskać minimum 85% możliych do zdobycia punktó, czyli co najmniej 3,5 punkta. W punktacji za zadania nie przyjmuje się punktó mniejszych niż 0,5. Życzymy poodzenia! Zadanie Zad. Zad. Zad. 3 Test Razem punkty

2 Czas pracy: 90 minut Zadanie (7 punktó) W naczyniu znajduje się 300 ody o temperaturze 0 o C. W innym naczyniu z odą zaotoano 00 żelaznych oździ, szybko je odcedzono i rzucono do naczynia z chłodną odą. Zamieszano oździe z odą i odczytano temperaturę, która ynosiła 5,5 o C. Oblicz ciepło łaście żelaza, z któreo ykonano 3 J oździe. Ciepło łaście ody ynosi 4, 0. k K

3 Zadanie (3 punktó) Do dóch niejednakoych żaróek połączonych ze sobą szereoo doproadzamy napięcie 6 V. Na oprace pierszej żaróki jest napisane: 6 V, 0 W, a na oprace druiej: 6 V, 5 W. Oblicz: a) natężenie prądu, jaki tym przypadku płynie przez żaróki, b) moc, jaką będzie teraz miała każda z żaróek. Która żaróka będzie miała iększą moc? c) napięcie, jakie panuje na zaciskach każdej żaróki, d) natężenie prądu, jaki poinien płynąć przez każdą żarókę, aby śieciła normalnie (tzn. tedy, dy na jej zaciskach panuje napięcie 6 V).

4 Zadanie dośiadczalne (7 punktó) Opisz jak ykonasz następujące dośiadczenie. Mając do dyspozycji ziemniak, naczynie z odą, siłomierz i nitkę, yznacz ęstość ziemniaka. Poprzyj soje czynności zorami i praem pozalającymi na yznaczenie ęstości ziemniaka tym dośiadczeniu.

5 TEST. Po ypompoaniu poietrza z butelki dźięk dzonka był: A) niższy, B) yższy, C) łośniejszy, D) niesłyszalny.. Do trzech naczyń o jednakoych polach poierzchni dna i napełnionych do takieo sameo poziomu odą rzucono jednakoe kulki żelazne. Możemy poiedzieć, że siła parcia yierana na dno: A) najbardziej zrosła naczyniu, B) najbardziej zrosła naczyniu, C) najbardziej zrosła naczyniu 3, D) e szystkich naczyniach zrosła o tyle samo. 3. Czy tarcie jest potrzebne, aby samochód mół zolnić, czy aby mół przyspieszyć? A) tylko, aby mół zolnić, B) tylko, aby mół przyspieszyć, C) zaróno, aby mół zolnić, jak i mół przyspieszyć, D) tarcie nie jest potrzebne ani do zolnienia, ani do przyspieszenia. 4. Kamil chce uzupełnić obód elektryczny nieizoloanym drutem. Jednak ten, którym dysponuje, ma opór da razy za duży. Co poinien zrobić Kamil? A) przeciąć drut na pół i użyć jednej jeo części, B)przeciąć drut na pół i użyć obu części ciasno skręconych razem na całej dłuości, C) przeciąć drut na pół i użyć obu części złączonych tylko na końcach, D) kupić drut da razy dłuższy, ale o dukrotnie mniejszym polu przekroju poprzeczneo. 5. Wybierz praidłoy zapis ielkości ziązanych z prądem elektrycznym: A) ma = 000 A; 0 kv = 0 V, 34 µ C = 0, 034C, 3MW = 0,003 W, B) ma = 00 A; 0 kv = 0 V, 6 34µ C = 34 0 C, 3MW = 3000 W, C) ma = 0,00 A; 0 kv = 0 4 V, 6 34µ C = 34 0 C, 3MW = W, D) ma = 0,0 A; 0 kv = 0 3 V, 34 µ C = 34000C, 3MW = 300 W. 6. W próżni pobliżu siebie umieszczono ciała A i B. Ciało A ma niższą temperaturę niż ciało B. Temperatura ciała A: A) zrośnie yniku przekazyania mu ciepła przez konekcję, B) zrośnie yniku przekazyania mu ciepła przez przeodzenie, C) nie zmieni się, D) zrośnie yniku przekazyania mu ciepła przez promienioanie.

6 7. Trzy kulki zostają jednocześnie yrzucone pionoo dół: piersza z ysokości m m 3 m z prędkością 3, drua z ysokości m z prędkością, trzecia zaś z s s m ysokości m z prędkością. Rozpatrując ruch kulek jako złożony z ruchu s m jednostajneo i jednostajnie przyspieszoneo z przyspieszeniem = 9,8, s możemy przeidzieć, że: A) szystkie kulki uderzą o ziemię jednocześnie, B) piersza kulka uderzy najcześniej, C) drua kulka uderzy najcześniej, D) trzecia kulka uderzy najcześniej. 8. Człoiek napina linkę siłą róną połoie sojeo ciężaru i óczas dźinia jest rónoadze. Tę sytuację fizyczną ilustruje rysunek. Czy na szalce znajdują się tedy odażniki o ciężarze rónym: A) ¾ ciężaru człoieka, B) ½ ciężaru człoieka, C) podojonemu ciężaroi człoieka, D) ciężaroi człoieka? 9. Nakręcona zabaka-ptaszek spaceruje uderzając dziobem o podłoże. W zjaisku tym ystępuje łónie przemiana: A) pracy na enerię potencjalną sprężystości, B) enerii potencjalnej sprężystości na enerię potencjalną ciężkości, C) enerii potencjalnej sprężystości na enerię kinetyczną, D) enerii kinetycznej na enerię potencjalną sprężystości. 0. Elektrycznie obojętne ciało A umieszczone pobliżu naelektryzoaneo ciała B naelektryzoało się przez indukcję. Czy zaistniałej sytuacji ciała A i B oddziałują zajemnie elektrostatycznie? A) nie, dyż suma ładunkó ciała A jest nadal róna zero, B) nie, dyż siły elektrostatyczne działające na dodatnie i ujemne ładunki ciała A zajemnie się znoszą, C) tak, przyciąają się, bo część ciała A naładoana dodatnio jest bliżej ciała B niż część naładoana ujemnie, D) tak, przyciąają się, dyż ciało B ma ięcej ładunkó.

7 Klucz odpoiedzi We szystkich zadaniach przyjmujemy stałą punktację: 0,5 p. za ypisanie pełnych danych; 0,5 p. za słoną odpoiedź do zadania; p. za poprany rachunek jednostek całym zadaniu; p. za poprane rachunki na danych liczboych. Dodatkoe punkty za kolejne kroki podane są kluczu odpoiedzi. Maksymalną ilość punktó przyznajemy za praidłoo roziązane zadanie inną metodą. Za każdą dobrą odpoiedź teście przyznajemy p. Zadanie Dane: Szukane: m = 300 = 0,3 k c =? m = 00 = 0, k T = 0 o C = 93 K T k = 5,5 o C = 98,5 K T p = 00 o C = 373 K 3 J c = 4, 0 k K Roziązanie: Ciepło oddane przez oździe orzane do temperatury 373 K: Q = m c ( Tp Tk ) p. ciepło pobrane przez odę o temperaturze 93 K: Q = m c ( T T ) p. k Q = m c ( T T ) c Q m c ( Tk T ) = p. m ( T T ) p = m c T T ) p. k p k ( k J k K 3 0,3 4, 0 (98,5 93) k K c = = 465 0, (373 98,5) k K J k Odp. : Ciepło łaście żelaza z któreo ykonano oździe ynosi K J 465. k K Zadanie Dane: Szukane: = 6 V I, P,, = 6 V P = 0 W = 6 V P = 5 W Roziązanie: a) R = R + R p. 6 V V P = R = p. R = = 3,6 = [ Ω] R P 3, 6 0 A V A 6 V V R = = = [ Ω] P = R = p.,4, 4 5 R P A V A

8 6 V I = p. I = = [ A] R + R 3,6 +,4 Ω Odp. : Natężenie prądu ynosi A. V b) P I R = A P = I R p. P =,4[ A Ω] =, 4[ W ] Odp. : Większą moc będzie miała żaróka piersza (o iększym oporze). c) = I R p. = 3,6[ A Ω] = 3, 6[ V ] = I R p. =,4[ A Ω] =, 4[ V ] Odp. : Na zaciskach żaróki pierszej panuje napięcie 3,6 V, a na zaciskach żaróki druiej,4 V. P 0 W 5 A V 5 d) I = p. I = = [ A] 6 V = 3 V 3 P 5 W I = p. I = =, 5[ A] 6 V Odp. : Przez żarókę pierszą będzie płynął prąd 5/3 A, a przez druą,5 A. = p. P = 3,6[ A Ω] = 3,6 A 3, 6[ W ] Zadanie 3 Ziemniak zaieszam za pomocą nitki na haczyku siłomierza. Mierzę artość siły ciężkości ziemniaka F z p. Fz Obliczam masę ziemniaka z zoru m =. p. Zaieszony na siłomierzu ziemniak zanurzam odzie i odczytuje skazanie siłomierza F: F = Fz F F = Fz F p. (p. za czynność, p. za zór) Z praa Archimedesa obliczam objętość ziemniaka: (p. za prao, p. za zór) F F = ρ V V = ρ p. Fz m Fz ρ Fz ρ Gęstość ziemniaka yliczam z zoru: ρ z = = = = V F F Fz F ρ p. Test: D); C); 3C); 4A); 5C); 6D); 7D); 8A); 9C); 0C).