II Międzygimnazjalna Olimpiada z Fizyki dla Gimnazjalistów w roku szkolnym

Transkrypt

1 Gimnazjum nr 1 im. Ojca Świętego Jana Pawła II w Rabie WyŜnej Raba WyŜna 65 gimrabawyzna@rabawyzna.pl II Międzygimnazjalna Olimpiada z Fizyki dla Gimnazjalistów w roku szkolnym Zadania Etapu Międzygimnazjalnego: Drogi gimnazjalisto! Olimpiada rozpocznie się o godzinie w dniu r Na rozwiązanie testu przeznaczono czas 90 minut. Pamiętaj, nie uŝywaj korektora i kalkulatora matematycznego, ani telefonu komórkowego Korzystaj z Układu Okresowego dołączonego do testu oraz zwykłego kalkulatora W zadaniach otwartych pamiętaj o komentarzu, pełnych obliczeniach, sprawdzeniu jednostek oraz podaniu pełnych odpowiedzi Pytania testowe są jednokrotnego wyboru MoŜesz korzystać z brudnopisu, jednakŝe nie podlega on ocenie Stwierdzenie niesamodzielności pracy spowoduje dyskwalifikację w olimpiadzie Powodzenia!!! Twórca testu: mgr Agnieszka Karasińska matematyk, fizyk Zespół Szkolno- Gimnazjalny- Królówka Organizatorzy: mgr Wiesława Wiatrak mgr Katarzyna Kluszczyńska 1

2 Jaką cząstkę wyemitował 88 Ra, jeŝeli po jej wyrzuceniu zmienił się w atom 86 Ra? 2. Metalowy pierścień połączony cienkim prętem z obciąŝnikiem znajduje się w połoŝeniu równowagi, opierając się w punkcie 0 pręta na ostrzu igły. Opisz i uzasadnij zachowanie układu w chwili wsuwania i wysuwania bieguna magnesu sztabkowego z pierścienia. S N 3. Reaktory są źródłem olbrzymiej energii otrzymywanej w procesie rozszczepienia jąder pierwiastków promieniotwórczych. Podaj trzy przykłady pokojowego wykorzystania tej energii Ile protonów i neutronów znajduje się w jądrach następujących izotopów węgla: C, C, C C 6 6 6, 6 5. Odległość Ziemi od Słońca wynosi 150 milionów kilometrów. Spośród poniŝszych stwierdzeń (wszystkie są prawdziwe) wybierz te, które nie mają związku z informacją w poprzednim zdaniu. a) Światło na dojście do Ziemi potrzebuje nieco więcej niŝ 8 minut b) Okres obiegu Ziemi wokół Słońca wynosi około 3.15 * 10 7 sekund c) Prędkość z jaką Ziemia obiega Słońce ma wartość równą 30 km/s d) Ziemia jest trzecią planetą od Słońca 6. Słońce wypromieniowuje energię, która jest uwalniania w jego wnętrzu w wyniku reakcji: (1 pkt) a) syntezy tlenu w cięŝsze pierwiastki b) rozpadu uranu c) syntezy wodoru w hel d) rozpadu jąder o liczbie atomowej większej niŝ Ile procent izotopu 3 1 H ulegnie rozpadowi w czasie 24 lat, jeśli wiadomo, Ŝe czas połowicznego rozpadu 3 1 H wynosi około 12 lat? a) Około 25% b) Około 50% c) Około 75% d) Około 100% 8. KaŜdego dnia jesteśmy naraŝeni na promieniowanie jądrowe. W ciągu 1 roku nie powinniśmy pochłonąć więcej niŝ 5 msv tego promieniowania. 1Sv ( czyt. Siwetr) to jednostka dawki promieniowania, której nie będziemy utaj dokładnie określać. W tabeli poniŝej podano przybliŝone wartości, które pochłaniamy w róŝnych sytuacjach Ŝyciowych. Sprawdź, czy osoba pracująca 8h dziennie przez 250 dni w roku przy komputerze, paląca papierosy, mająca w pracy i w domu grzejniki ogrzewane gazem ziemnym oraz dokonująca badania kontrolnego klatki piersiowej; nie przekroczyła w ostatnim roku dopuszczalnej dawki 5 msv = 500 µsv. Oblicz Ją. Źródło promieniowania Promieniowanie kosmiczne Ekrany telewizorów i komputerów Materiały budowlane, z których zbudowano dom Palenie tytoniu Popioły ze spalania węgla Nawozy sztuczne w Ŝywności Średnia dawka (µsv) 400 µsv/rok 20 µsv/rok (przy 1 godzinie dziennie) 70 µsv/rok µsv/rok 20 µsv/rok 50 µsv/rok 2

3 Grzejniki na gaz naturalny Prześwietlenie klatki piersiowej Prześwietlenie przewodu pokarmowego Badanie izotopowe tarczycy 400 µsv/rok 60 µsv 2450 µsv 5900 µsv 9. Prąd elektryczny płynąc prze odbiornik wykonuje pracę. W którym przypadkach wykorzystujemy pracę prądu elektrycznego głownie do zwiększenia energii wewnętrznej jakiegoś ciała? a) Prądem elektrycznym zasilamy suszarkę do włosów b) Prądem elektrycznym zasilamy radio c) Prądem elektrycznym zasilamy Ŝelazko d) Prądem elektrycznym zasilamy czajnik elektryczny e) Prądem elektrycznym zasilamy kosiarkę do trawy f) Prądem elektrycznym zasilamy telefon I- a, c e II- a, b, e III- a, c, f IV- a, c, d 10. Uczennica chce na lekcję fizyki sporządzić model atomu z zachowaniem prawdziwych proporcji i wymiarów jądra i całego atomu. Z encyklopedii dowiedziała się, Ŝe średni promień jądra atomowego jest rzędu m, a średni promień atomu rzędu m. Czy uda się sporządzić taki model? Odpowiedź uzasadnij. 11. Na Ŝarówce, którą zakupiłeś podane są wartości znamionowe: 220V, 40W: a) Jaką pracę wykona prąd elektryczny w tej Ŝarówce w kaŝdej sekundzie, jeŝeli dołączymy ją do napięcia 220 V b) Jakie natęŝenie prądu pływnie wówczas przez Ŝarówkę c) Ile w tym czasie zuŝyto energii elektrycznej d) Jaką pracę wykona tej Ŝarówce prąd elektryczny w ciągu 24 h e) Ile zapłacisz za zuŝytą w tym czasie energię elektryczną, jeśli 1kWh kosztuje 0,14 zł 12. PoniŜej podano trzy kryształy odmiany alotropowej węgla. Podpisz kaŝdy z nich: (3 pkt) A B C 13. W elektrowni jądrowej zachodzi przemiana: (1 pkt) a) energii jądrowej na energię elektryczną b) energii potencjalnej na energię jądrową c) energii jądrowej na energię chemiczną d) energii elektrycznej na energię jądrową 14. Oblicz energię spoczynkową elektronu, którego masa wynosi m e = 9,11*10-31 kg. Wyraź ją w dŝulach i megaelektronowoltach. 15. Podaj, która w tym roku przypada rocznica katastrofy w elektrowni jądrowej w Czarnobylu. 16. Czarny diament to: a) karbonado b) ballas c) bort d) grafit 3

4 17. W Niedzicy znajduje się elektrownia: a) wiatrowa b) szczytowo- pompowa c) przepływowa d) słoneczna 18. Oznacz odpowiednimi symbolami wymienione rodzaje energii. UŜywając tych symboli, zapisz schematycznie przemiany energetyczne zachodzące w procesie wytwarzania prądu elektrycznego w elektrowni: wiatrowej, cieplnej, jądrowej słonecznej, hydroelektrowni Wielkość fizyczna Symbol Energia świetlna Energia mechaniczna Energia kinetyczna Energia potencjalna cięŝkości Energia potencjalna spręŝystości Energia wewnętrzna Energia elektryczna Energia jądrowa 19. Reaktor elektrowni atomowej ma moc 2*10 9 W. W wyniku reakcji rozpadu promieniotwórczego masa paliwa jądrowego w rdzeniu reaktora maleje. Oblicz, o ile gramów zmniejszy się masa paliwa jądrowego w ciągu kaŝdej doby pracy elektrowni. (8 pkt) 20. Wykres obrazuje zaleŝność energii kinetycznej ciała spadającego swobodnie od jego szybkości. Na jego podstawie oblicz: a) masę spadającego ciała b) wysokość z jakiej ciało spadało c) czas spadania ciała d) energię kinetyczną i potencjalną ciała, gdy jego szybkość wynosiła 2 m/s Ek (J) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 v (m/s) 21. Wykres przedstawia zaleŝność temperatury od ilości dostarczonego ciepła do gliceryny o masie 1 kg. 4

5 T(0C) t (min) Uzupełnij tabele z danymi dotyczącymi gliceryny: Celsjusza ( 0 C) Kelvin (K) Fahrenheita (F) Reaumura (R) Temperatura topnienia Temperatura wrzenia 5