WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI

Transkrypt

1 Pieczęć Kod ucznia Wypełnić po rozkodowaniu pracy! (imię i nazwisko) Razem WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA GIMNAZJALISTÓW WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO - MAZURSKIEGO Drogi Uczniu! ETAP WOJEWÓDZKI Witaj na wojewódzkim etapie Konkursu z Fizyki. Przeczytaj uważnie instrukcję i postaraj się prawidłowo odpowiedzieć na wszystkie pytania. Arkusz liczy 16 stron i zawiera 34 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 właściwa, wstaw krzyżyk w kwadracik obok wybranej odpowiedzi. W razie pomyłki złą odpowiedź otocz kółkiem, a następnie zaznacz krzyżykiem prawidłową. Rozwiązania zadań otwartych zapisz czytelnie i starannie w wyznaczonych miejscach. Jeśli pomylisz się, przekreśl błędną odpowiedź i zapisz poprawne rozwiązanie obok. Nie używaj korektora! Pracuj spokojnie, ale jednocześnie kontroluj upływ czasu! Rozsądnie gospodaruj czasem przeznaczonym na pisanie testu. Jeżeli zadanie sprawia Ci kłopot, wróć do niego na koniec. Nie zapominaj o jednostkach wielkości fizycznych! Do obliczeń wolno Ci używać prostego kalkulatora! Brudnopis nie podlega ocenie. 1 marca 2013 r. Czas pracy: 90 minut Pracuj samodzielnie. Powodzenia! W zadaniach przyjmij: przyspieszenie ziemskie jako równe 10 m/s 2 (g = 10 m/s 2 ), gęstość wody równą 1000 kg/m 3 Liczba punktów możliwych do uzyskania: 100

2 Strona 2 Zadanie 1. (0-1) Do wody włożono sześcienny klocek o boku 5 cm i masie 0,125 kg. Klocek: A. będzie pływał zanurzony całkowicie B. będzie pływał zanurzony do połowy C. będzie pływał zanurzony do 3/4 wysokości D. utonie Zadanie 2. (0-1) Nośnikiem informacji biegnącej przez światłowody są: A. impulsy prądu elektrycznego B. sygnały dźwiękowe C. impulsy światła D. drgania mechaniczne Zadanie 3. (0-1) Kąt padania światła lasera na płaskie zwierciadło zwiększył się o 10. Kąt między promieniem padającym a odbitym: A. zwiększył się o 5 B. zmniejszył się o 10 C. zwiększył się o 10 D. zwiększył się o 20 Zadanie 4. (0-1) Rysunki pokazują bieg promieni światła. Pod każdym ciemnym prostokątem znajduje się pojedyncza soczewka. Która z tych soczewek nie jest skupiająca? A. tylko 2 B. tylko 3 C. tylko 4 D. tylko 3 i 4 Zadanie 5. (0-1) W czasie zjazdu Zosi z górki następują przemiany energii. Co dzieje się z całkowitą energią mechaniczną dziewczynki, jeśli pominiemy opory ruchu? Wybierz wykres prawidłowo ilustrujący zmiany całkowitej energii mechanicznej w czasie zjazdu. A. B. C. D. Str. 2

3 Strona 3 Zadanie 6. (0-1) Dwie kulki, zawieszone na jedwabnych nitkach o równych długościach, po naelektryzowaniu oddaliły się od siebie tak, że nitki utworzyły z pionem takie same kąty. Co możesz powiedzieć o masach i wartościach ładunków tych kulek? A. masy i wartości ładunków muszą być jednakowe B. masy nie muszą być jednakowe, a wartości ładunków muszą być jednakowe C. masy muszą być jednakowe, a wartości ładunków nie muszą być jednakowe D. stosunek mas musi być równy stosunkowi wartości ładunków Zadanie 7. (0-4) Obraz uzyskany za pomocą soczewki skupiającej 7.1 nie może być tej samej wielkości, co przedmiot 7.2 nie może być odwrócony i pozorny 7.3 może powstawać pomiędzy soczewką, a przedmiotem 7.4 może powstawać po tej samej stronie soczewki, po której znajduje się przedmiot, ale w większej odległości od soczewki Zadanie 8. (0-1) Na wykresie przedstawiono zależność mocy od czasu dla pralki automatycznej. Prąd elektryczny, w czasie prania trwającego 1,5 h, wykonał pracę: A. 0,4 kwh B. 0,6 kwh C. 1 kwh D. 1,4 kwh Zadanie 9. (0-1) Wiszącą na siłomierzu bryłę stalową o objętości 125 cm 3 i gęstości kg/m 3 zanurzono w wodzie. Wskazanie siłomierza zmalało o: A. 1,25 N B. 9,375 N C. 12,5 N D. 93,75 N Zadanie 10. (0-1) Ruch wahadłowy kulki zawieszonej na nitce jest ruchem: A. jednostajnie zmiennym, w jedną stronę przyspieszonym, w drugą jednostajnie opóźnionym B. ruchem jednostajnym o zmiennym kierunku prędkości C. ruchem o zmiennym przyspieszeniu, wraz z malejącym wychyleniem przyspieszenie maleje, a wraz z rosnącym wychyleniem przyspieszenie rośnie D. ruchem zmiennym, w jedną stronę przyspieszonym o rosnącym przyspieszeniu, w drugą z malejącym przyspieszeniem Str. 3

4 Strona 4 Zadanie 11. (0-1) Soczewka skupiająca wytwarza na ekranie obraz zapalonej świecy czterokrotnie powiększony. Jeżeli w miejscu ekranu umieścimy drugą świecę, a ekran postawimy tam, gdzie znajdowała się pierwsza świeca to otrzymany w ten sposób obraz będzie miał powiększenie równe: A. 0,25 B. 0,5 C. 2 D. 4 Zadanie 12. (0-1) Dwa połączone ze sobą wahadła będą w rezonansie, gdy: A. B. C. D. będą miały jednakowe masy będą miały jednakowe długości będą miały jednakowe amplitudy będą zawieszone blisko siebie Zadanie 13. (0-1) W którym z wymienionych poniżej urządzeń nie występują oddziaływania magnetyczne: A. w dzwonku elektrycznym B. w silniku elektrycznym C. w akumulatorze D. w głośniku Zadanie 14. (0-4) Tomasz przeczytał w podręczniku, że okres drgań wahadła wyraża się wzorem, gdzie l jest długością wahadła, a g to wartość przyspieszenia ziemskiego. Przekształcając ten wzór i mierząc okres drgań, można wyznaczyć wartość przyspieszenia ziemskiego. Tomasz postanowił wykonać takie doświadczenie. W tym celu zawiesił na nitce ciężarek 200 g i mierzył stoperem czas kolejno 5, 10, 20, 30 pełnych drgań. Po wykonaniu obliczeń otrzymał wartości przyspieszenia ziemskiego, które zamieścił w tabeli. Liczba pełnych drgań Obliczona wartość przyspieszenia ziemskiego (m/s 2 ) 11,1 10,6 10,3 10,1 Które z wniosków wyciągniętych przez Tomasza na podstawie przeprowadzonego doświadczenia są prawdziwe, a które fałszywe? 14.1 wraz ze wzrostem liczby pełnych drgań, których czas mierzymy, maleje wartość przyspieszenia ziemskiego 14.2 liczba pełnych drgań nie ma wpływu na dokładność wyniku 14.3 zwiększając liczbę pełnych drgań powodujemy zmniejszenie niepewności pomiarowej 14.4 długość nici, na której został zawieszony odważnik, wpływa na wartość przyspieszenia ziemskiego Str. 4

5 Strona 5 Zadanie 15. (0-4) Na schematach A i B przedstawiono dwa sposoby łączenia odbiorników energii elektrycznej. Przyjrzyj się rysunkom i zaznacz, które z poniższych zdań są prawdziwe, a które fałszywe 15.1 w układzie A odbiorniki są połączone równolegle 15.2 całkowity opór układu B jest równy sumie oporów wszystkich odbiorników 15.3 przez wszystkie odbiorniki układu A płynie prąd o jednakowym natężeniu 15.4 napięcie na każdym odbiorniku układu B jest jednakowe Zadanie 16. (0-3) Wykres przedstawia krzywe zależności temperatury od dostarczonego ciepła, dla dwóch różnych ciał stałych o jednakowych masach 16.1 które ciało, A czy B, ma mniejszą wartość ciepła właściwego ciała stałego? A B 16.2 które ciało, A czy B, ma niższą temperaturę topnienia? A B 16.3 które ciało, A czy B, ma większą wartość ciepła właściwego cieczy? A B Str. 5

6 Strona 6 Zadanie 17. (0-2) Za pomocą gitary akustycznej uzyskujemy dźwięki, których: 17.1 wysokość zależy od A. B głośność A. B. A. wielkości pudła rezonansowego B. długości drgającej części struny Zadanie 18. (0-2) Janek zmierzył temperaturę w trzech jednakowych zbiornikach, zawierających taką samą masę identycznych gazów. Otrzymał wyniki jak na rysunku 18.1 w którym zbiorniku gaz ma największą energię wewnętrzną? 18.2 w którym zbiorniku cząsteczki gazu poruszają się najwolniej? A B C A B C Zadanie 19. (0-6) Dobierz rodzaje fal elektromagnetycznych do urządzenia (wpisz w pustą kratkę) 19.1 Mikrofale A - pilot do telewizora 19.2 Podczerwień B - telefon komórkowy 19.3 Promieniowanie gamma C - żarówka 19.4 Promieniowanie rentgenowskie D - solarium 19.5 Światło widzialne E - sterylizator sprzętu medycznego 19.6 Ultrafiolet F - tomograf komputerowy Zadanie 20. (0-1) Dźwięk w powietrzu rozchodzi się z prędkością 340 m/s. Echo odbite od ściany oddalonej o 680 m usłyszymy po czasie: A. 1 s B. 2 s C. 3 s D. 4 s Zadanie 21. (0-1) Czy ramka wychyli się po zamknięciu wyłącznika? A. tak, w obu sytuacjach B. tak, ale tylko w sytuacji A C. tak, ale tylko w sytuacji B D. nie, w żadnej przedstawionej sytuacji Str. 6

7 Strona 7 Zadanie (0-1) Na rysunku z elektromagnesami zaznacz kierunek prądu elektrycznego 22.2 (0-1) Na rysunku z elektromagnesami zaznacz bieguny magnetyczne 22.3 (0-1) Elektromagnesy A. B. C. A. przyciągają się B. odpychają C. nie oddziałują na siebie Zadanie (0-2) Związek między x - odległością przedmiotu od soczewki, y odległością obrazu od soczewki, f - ogniskową opisuje wzór: +. Powiększenie obrazu przez soczewkę obliczamy wzorem p =. Oblicz powiększenie obrazu, jeśli ogniskowa soczewki skupiającej wynosi 24 cm, a przedmiot umieścimy w odległości 60 cm od soczewki (0-1) Otrzymany obraz będzie: A. dwukrotnie pomniejszony B. półtorakrotnie pomniejszony C. półtorakrotnie powiększony D. dwukrotnie powiększony Str. 7

8 Strona 8 Zadanie 24. Uczniowie mieli wyznaczyć opór nieznanego opornika. W tym celu zmontowali układ według jednego z poniższych schematów, a wyniki pomiarów zapisali w przedstawionej tabelce. Czas przepływu prądu w obwodzie przy każdym pomiarze trwał 2 minuty. nr pomiaru U [V] I [A] 0,2 0,4 0,6 0, (0-1) Wybierz schemat, według którego uczniowie prawidłowo zmontowali układ. A. B. C. D (0-2) Narysuj wykres zależności natężenia prądu od napięcia (0-1) Oblicz opór nieznanego opornika (0-2) Oblicz pracę, jaką wykonał prąd, płynący w obwodzie, w czasie trzeciego pomiaru. Str. 8

9 Strona 9 Zadanie 25. (0-7) Gucio, wyjeżdżając na wakacje do babci (cały lipiec 31 dni) zapomniał o wyłączeniu komputera. Po powrocie zauważył, że tarcza licznika energii, na którym jest napis 600 obr./1kwh przy pracującej lodówce o mocy 150 W i włączonym komputerze obróciła się 25 razy w ciągu 10 minut. Oblicz, o ile mniejszy byłby rachunek za energię elektryczną za lipiec, gdyby komputer był wyłączony. Przyjmij, że1 kwh kosztuje 60 gr. Zadanie 26. (0-4) Oblicz, z jakiej maksymalnej wysokości można puścić drewnianą kulkę o gęstości 0,5 g/cm 3 do zbiornika z wodą o głębokości 50 cm, aby nie dotknęła dna. Str. 9

10 Zadanie 27. Światło pada na granicę między ośrodkami I i II, przezroczystymi dla światła (jak na rysunku). Kąt zawarty między promieniem padającym i płaszczyzną ośrodka wynosi 30 o. Kąt załamania wynosi 45 o. Strona (0-1) Dorysuj promień odbity (oznacz go jako po) (0-1) Dorysuj promień załamany (oznacz go jako pz) 27.3 (0-1) Napisz, ile wynosi kąt odbicia 27.4 (0-1) Oblicz kąt pomiędzy promieniem odbitym i promieniem załamanym (0-1) W którym ośrodku prędkość światła jest większa? A. w ośrodku I B. w ośrodku II 27.6 (0-1) Dlaczego prędkość światła w tym ośrodku jest większa? A. gęstość ośrodka II jest większa niż I B. kąt załamania jest większy od kąta padania C. gęstość ośrodka I jest większa niż II D. kąt odbicia jest mniejszy od kąta załamania Str. 10

11 Zadanie 28. (0-8) Strona 11 W czajniku elektrycznym pracującym pod napięciem 230 V znajduje się 1,5 litra wody o temperaturze 20 C. Czajnik włączono do sieci na 40 minut. Oblicz, ile wody wyparowało podczas wrzenia pod normalnym ciśnieniem, jeżeli na jej ogrzanie wykorzystano 80% energii elektrycznej. Opór grzałki elektrycznej znajdującej się w czajniku wynosi R = 60, ciepło parowania wody w temperaturze wrzenia c p = J/kg, ciepło właściwe wody c=4200 J/kg K Zadanie 29. (0-4) Oblicz, jaką co najwyżej masę powinien mieć człowiek, aby uniosła go kra lodowa o powierzchni 3,5 m 2 i grubości 25 cm? (gęstość lodu 920 kg/m 3 ). Str. 11

12 Zadanie 30. Strona 12 W przedstawionym na schemacie układzie elektrycznym żarówka ma opór 500, a dwa oporniki po 200 każdy. Po zamknięciu wyłącznika woltomierz wskazał napięcie 4,5 V (0-2) Narysuj/dorysuj na schemacie sposób włączenia woltomierza oraz mierzącego całkowite natężenie prądu płynącego w obwodzie amperomierza 30.2 (0-2) Oblicz całkowity opór obwodu 30.3 (0-1) Oblicz całkowite natężenie prądu płynącego w obwodzie 30.4 (0-1) Jak zmieni się wskazanie amperomierza, gdy przepali się żarówka Natężenie A. wzrośnie B. zmaleje C. nie zmieni się Str. 12

13 Zadanie 31. (0-3) Strona 13 Odważnik zawieszony na nitce i opuszczony z dachu wieżowca do ziemi, wykonuje drgania, których okres wynosi 10 sekund. Oblicz, czy drabina strażacka o długości 25 m, ustawiona pionowo, sięgnie do dachu tego wieżowca (okres drgań wahadła wyraża się wzorem, gdzie l jest długością wahadła, a g to wartość przyspieszenia ziemskiego, przyjmij 2 = g) Zadanie 32. (0-5) Kabina windy jest wciągana ruchem jednostajnym przez silnik elektryczny. Na wykresie obok przedstawiono zależność wartości siły napinającej linę, na której zawieszono windę, od przebytej drogi. Korzystając z wykresu, oblicz masę kabiny windy i pracę wykonaną przez silnik podczas podnoszenia kabiny. Z jaką mocą pracuje silnik windy podnoszący ruchem jednostajnym całkowity ciężar Q = 20 kn na wysokość h = 15 m w czasie t = 30 s? Wynik podaj w zapisie potęgowym w przedstawionej poniżej postaci. P=, 10 W Str. 13

14 Zadanie 33. (0-3) Strona 14 Kulka z plasteliny zawieszona na nitce została odchylona przez Gucia od poziomu na wysokość 45 cm. Oblicz, jaką prędkość osiągnie kulka przechodząc przez położenie równowagi. Zadanie 34. (0-3) Ciężarek na sprężynie wykonuje drgania, w wyniku których jego wysokość nad stołem zmienia się w czasie. Poniżej pokazano, jak zależy wysokość h od czasu t. Odczytaj z wykresu amplitudę i okres drgań. Oblicz częstotliwość drgań i wyraź ją w hercach. Str. 14

15 Strona 15 BRUDNOPIS