KONKURS FIZYCZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM. Etap Rejonowy

Transkrypt

1 Kod ucznia - - pieczątka WKK Dzień Miesiąc Rok DATA URODZENIA UCZNIA KONKURS FIZYCZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM Etap Rejonowy Drogi Uczniu Witaj na II etapie Konkursu Fizycznego. Przeczytaj uważnie instrukcję. Arkusz liczy 12 stron i zawiera 23 zadania. Przed rozpoczęciem pracy sprawdź czy Twój test jest kompletny. Jeżeli zauważysz usterki, zgłoś ten fakt Komisji Konkursowej. Odpowiedzi wpisuj czarnym lub niebieskim długopisem bądź piórem. Dbaj o czytelność pisma i precyzję odpowiedzi. Nie używaj korektora. Odpowiedzi do zadań testowych zapisz na str. 4. Rozwiązując test wybierz tylko jedną odpowiedź. Jeśli się pomylisz, błędną odpowiedź otocz kółkiem i w wierszu Korekta wpisz właściwą literę. Pola [...] pozostaw puste, wypełni je Komisja Konkursowa. Rozwiązania zadań otwartych (od str. 6.) umieść w miejscach do tego przeznaczonych. W zadaniach 16 i 19 zaznacz wyłącznie kółka poprzedzające zdania prawdziwe. Rozwiązując zadanie typu prawda fałsz wybierz właściwy prostokąt. Jeśli uważasz, że podane zdanie jest prawdziwe zaznacz prostokąt oznaczony literą P, w przeciwnym wypadku zaznacz prostokąt F. Brudnopis (str. 11 i 12) nie będzie oceniany. Możesz korzystać z kalkulatora. Czas pracy: 90 minut Liczba punktów możliwych do uzyskania: 55 Strona 1 z 12

2 Zadania za 1 punkt 1. W ruchu prostoliniowym jednostajnie przyspieszonym (bez prędkości początkowej) iloraz wartości prędkości chwilowej na koniec drugiej sekundy i wartości prędkości chwilowej na koniec pierwszej sekundy wynosi: A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 2. Na torze kajakowym odbywa się wyścig kajakarzy po równoległych prostoliniowych torach. Kajakarze płyną obok siebie, tym samym tempem. Wybierz poprawną odpowiedź. A) Kajakarze są w ruchu względem siebie. B) Kajakarze są w spoczynku względem brzegu. C) Obaj kajakarze są w ruchu względem brzegu i w spoczynku względem siebie. D) Jeden kajakarz jest w ruchu względem drugiego i w spoczynku względem brzegu. 3. Z jaką prędkością biegnie chłopiec o masie 50 kg, jeśli jego energia kinetyczna wynosi 625 J. Wynik podaj w km/h. A) 5 km/h B) 10 km/h C) 18 km/h D) 25 km/h 4. Zasadę działania transformatora oparto na zjawisku: A) diamagnetyzmu B) indukcji elektromagnetycznej C) antyferromagnetyzmu D) piezoelektryczności 5. Wartość siły elektrodynamicznej działającej na przewodnik umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 0,001 T prostopadle do linii pola wynosi 0,002 N. Ile wynosi długość przewodnika umieszczonego w tym polu, jeśli płynie przez niego prąd o natężeniu 20 A? A) 25 cm B) 10 cm C) 5 cm D) 2,5 cm 6. Przez poprzeczny przekrój przewodnika stanowiącego element obwodu elektrycznego w czasie 3 s przepływa ładunek 6 C. Napięcie na końcach przewodnika wynosi 12 V. Opór tego przewodnika wynosi: A) 1 B) 2 C) 3 D) 6 Strona 2 z 12

3 7. W naczyniu z wodą pływa kulka zanurzona do połowy w wodzie. Czy zmieni się głębokość zanurzenia kulki, jeśli naczynie z kulką zostanie przeniesione na planetę, gdzie siła grawitacji jest dwa razy większa niż na Ziemi? A) Kulka zanurzy się całkowicie. B) Głębokość zanurzenia kulki zwiększy się dwa razy. C) Głębokość zanurzenia kulki nie ulegnie zmianie. D) Głębokość zanurzenia kulki zmniejszy się dwa razy. 8. Opór grzejnika elektrycznego wynosi 100. Do obliczenia jego mocy trzeba jeszcze koniecznie znać: I. czas pracy grzejnika i pracę wykonaną przez prąd płynący przez jego spiralę II. tylko napięcie elektryczne, do którego włączymy grzejnik III. ciepło oddane przez grzejnik do otoczenia IV. tylko natężenie prądu płynącego przez spiralę grzejnika Które z powyższych zdań jest prawdziwe? A) II i IV B) tylko I C) I, II i IV D) tylko III 9. Duże wartości ciepła topnienia lodu i ciepła parowania wody powodują na wiosnę: A) szybsze topnienie lodu i śniegu oraz wolniejsze parowanie mórz i oceanów B) szybsze topnienie lodu i śniegu oraz szybsze parowanie mórz i oceanów C) wolniejsze topnienie lodu i śniegu oraz szybsze parowanie mórz i oceanów D) wolniejsze topnienie lodu i śniegu oraz wolniejsze parowanie mórz i oceanów 10. W pewnym czasie energia wewnętrzna ciała zwiększyła się o 100 J. W tym czasie ciało pobrało z otoczenia ciepło o wartości 250 J i wykonało pracę. Z I zasady termodynamiki wynika, że praca wykonana przez to ciało wynosi: A) 100 J B) 150 J C) 250 J D) 350 J Strona 3 z 12

4 Zadania za 2 punkty 11. Oblicz opór zastępczy układu oporników. Opór każdego opornika wynosi 2 Ω. A) 1 Ω B) 2 Ω C) 3 Ω D) 6 Ω 12. Oblicz, o ile zmniejszyła się energia potencjalna ciała o masie 0,5 kg, które spadało swobodnie przez 1 s. Jego prędkość początkowa była równa zeru. Przyspieszenie ziemskie g = 10 m/s 2. A) 2,5 J B) 5 J C) 25 J D) 50 J 13. W jakim czasie można zagotować wodę o masie 200 g i temperaturze początkowej 20 C grzałką elektryczną o mocy 1 kw? Ciepło właściwe wody c = A) krótszym niż 1 min B) około 67 s C) dłuższym niż 2 min D) 1 min 28 s 14. Jaki powinien być stosunek długości równi pochyłej do jej wysokości, aby siła, jaką działamy wciągając wózek ruchem jednostajnym, była dwa razy mniejsza od jego ciężaru? Tarcia nie uwzględniaj. A) około 0,33 B) 0,5 C) 2 D) Dwie naelektryzowane kulki przyciągają się siłami elektrycznymi o jednakowej wartości F. Jaka będzie wartość tych sił, gdy ładunek jednej kulki wzrośnie dwukrotnie, drugiej trzykrotnie, a odległość między ich środkami zwiększy się 3 razy? A) F B) 2 F C) F D) F Strona 4 z 12

5 Zadania za 1 p. TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU (łącznie 20 p.) Nr zadania Odpowiedź Korekta Punkty [...] [...] [...] [...] [...] [...] [...] [...] [...] [...] Zadania za 2 p. Nr zadania Odpowiedź Korekta Punkty [...] [...] [...] [...] [...] Razem za test T = [.] Strona 5 z 12

6 Zadania otwarte 16. (5 p.) Metalowa kulka naelektryzowana ujemnie wisi na sprężynie na izolowanym haczyku. Pod nią umieszczamy uziemioną kulkę tak, jak na rysunku obok. Na skutek tego sprężyna: wydłuży się nie zmieni swojej długości skurczy się Większa kulka elektryzuje się przez: tarcie dotyk indukcję (wpływ) Określ znak ładunku większej kulki. dodatni ujemny kulka jest elektrycznie obojętna Wyjaśnij mechanizm elektryzowania. Czy do oddziaływania naelektryzowanych kulek stosuje się prawo Coulomba? Tak / Nie 17. (3 p.) Opisz sposób wyznaczenia objętości naczynia z wodą posługując się tylko wagą z odważnikami i tablicami fizycznymi. Strona 6 z 12

7 18. (5 p.) Kulki dwóch identycznych elektroskopów naelektryzowanych ładunkami o tych samych wartościach połączono przewodnikiem. Używając sformułowań nie zmienia się, spada do zera, zwiększa się, zmniejsza się opisz wychylenia wskazówek tych elektroskopów, jeśli: 1. oba były naładowane ujemnie wychylenie wskazówki elektroskopu I.. wychylenie wskazówki elektroskopu II. 2. oba były naładowane dodatnio wychylenie wskazówki elektroskopu I.. wychylenie wskazówki elektroskopu II. 3. były naładowane ładunkami przeciwnego znaku wychylenie wskazówki elektroskopu I.. wychylenie wskazówki elektroskopu II. Porównaj całkowity ładunek obu elektroskopów przed i po połączeniu przewodnikiem Podaj nazwę prawa (zasady), które(ą) to doświadczenie potwierdza Strona 7 z 12

8 19. (5 p.) Dwa identyczne oporniki, z których każdy ma opór R = 1 Ω połączono szeregowo i dołączono do źródła o stałym napięciu U = 2 V. Do jednego z oporników dołączono równolegle woltomierz. Narysuj schemat opisanego obwodu elektrycznego. Oblicz natężenie prądu w obwodzie i napięcie na jednym z oporników. miejsce na schemat obwodu Jaki opór powinien mieć woltomierz, którym chcesz zmierzyć napięcie na oporniku? bardzo duży / bardzo mały 20. (3 p.) Para wodna o masie 3 kg i temperaturze 100 C oddała do otoczenia 6,9 MJ energii. Oblicz ciepło parowania wody. 21. (4 p.) W zjawisku anomalnej rozszerzalności temperaturowej wody wiązania wodorowe odgrywają ważną rolę. Atomy tlenu sąsiadujących cząsteczek wody łączą się za pośrednictwem atomu wodoru jednej z tych cząsteczek. Takie wiązania prowadzą w idealnym przypadku do wytworzenia otoczenia cząsteczki wody w kształcie czworościanu foremnego z cząsteczkami wody w jego wierzchołkach. Efekt 1. Wzrost temperatury (nasilanie się drgań termicznych) psuje tę idealną strukturę, co umożliwia upakowanie większej liczby cząsteczek w jednostce objętości. Efekt 2. Wzrost temperatury powoduje wydłużanie się wiązań wodorowych między cząsteczkami wody. Poniższe cztery zdania dotyczą zjawiska anomalnej rozszerzalności cieplnej wody. Które są prawdziwe, a które fałszywe? Strona 8 z 12

9 I. Poniżej 4 C pierwszy efekt przeważa, co objawia się wzrostem gęstości wody czyli anomalną rozszerzalnością. II. W temperaturze 4 C gęstość wody jest najmniejsza. III. Gdy temperatura wody rośnie od 0 C do 4 C, to objętość wody zwiększa się. IV. Powyżej 4 C przeważa efekt 2 i rozszerzalność wody staje się normalna - gęstość maleje przy wzroście temperatury. 22. (6 p.) Ciało o masie 4 kg poruszało się ze stałym przyspieszeniem 2 m/s 2 przez trzy pierwsze sekundy trwania ruchu, a przez kolejne trzy sekundy ruchem jednostajnym prostoliniowym. Prędkość początkowa ciała wynosiła 0. I. Narysuj wykres zależności siły działającej na ciało od czasu. (3 p.) II. Oblicz drogę przebytą przez ciało w drugiej fazie ruchu. (1 p.) III. Oblicz średnią wartość prędkości (średnią szybkość) tego ruchu. (2 p.) Strona 9 z 12

10 23. (4 p.) Ewa umieściła dłoń obok zimnej żarówki lampki nocnej nie dotykając bańki szklanej. Żarówkę zapaliła i zgasiła, gdy tylko poczuła ciepło. Po odłączeniu lampki od prądu dotknęła żarówkę. Ciepło z włókna żarówki zostało przekazane do ręki dziewczynki przez przewodzenie (cieplny przepływ energii). Energia w formie ciepła została przekazana głównie przez konwekcję. Ewa odczuła ciepło prawie natychmiast, gdyż energia została przekazana przez promieniowanie. Zaraz po odłączeniu lampki od prądu bańka szklana była gorąca. Strona 10 z 12

11 Brudnopis Strona 11 z 12

12 Brudnopis Strona 12 z 12