Kuratorium Oświaty w Katowicach KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI I ASTRONOMII DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH. Etap II 21 stycznia 2010 r.

Transkrypt

1 Kuratoriu Ośiaty Katoicach KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI I ASTRONOMII DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH Etap II 21 tycznia 2010 r. Drogi Uczetniku Konkuru Dziiaj przytępujez do kolejnego, drugiego etapu Konkuru. Maz do roziązania da zadania rachunkoe, jedno zadanie probleoe i tet iezany kładający ię z 10 pytań-zadań. Roziązanie kaŝdego zadania zapiz czytelnie pióre lub długopie yznaczony iejcu. Odpoiedzi na pytania tetoe zaznacz bezpośrednio na teście. JeŜeli poyliłeś ię i chcez zienić odpoiedź, zaznacz to poób czytelny, nie budzący ątpliości Koiji, która będzie go oceniała. Na roziązanie zadań rachunkoych i tetu az 90 inut. Za poprane roziązanie zadań rachunkoych oŝez otrzyać uie 30 punktó. Za kaŝde popranie roziązane pytanie tetoe otrzyujez 1 punkt. W uie za roziązanie tetu i zadań rachunkoych oŝez uzykać 40 punktó. Aby przejść do drugiego etapu uiz uzykać iniu 85% oŝliych do zdobycia punktó, czyli co najniej 34 punkty. W punktacji za zadania nie przyjuje ię punktó niejzych niŝ 0,5. śyczyy poodzenia! Zadanie Zad. 1 Zad. 2 Zad. 3 Tet Raze punkty

2 Zadanie 1 (13 punktó) Cza pracy: 90 inut Pociąg elektryczny o aie 6 ton ruzył ze tacji ruche jednotajnie przypiezony i ciągu 15 ekund oiągnął prędkość 10. Oblicz średnie natęŝenie prądu elektrycznego płynącego przez uzojenie ilnika, jeŝeli ilnik ten jet zailany napięcie 600 V. Opory ruchu ynozą 8000 N. Zakładay, Ŝe tylko połoa energii elektrycznej jet zaieniana na pracę.

3 Zadanie 2 (9 punktó) Do kaloryetru, zaierającego iezaninę 2 kg ody i 1 kg lodu o teperaturze 0 o C leay rzącą odę (o teperaturze 100 o C). Oblicz aę rzącej ody, którą trzeba lać do naczynia, aby uzykać odę o teperaturze 20 o C. Poiń ciepło pobrane przez naczynie. 3 J 3 J Ciepło łaście ody: 4,2 10, ciepło topnienia lodu: kg C kg

4 Zadanie probleoe (8 punktó) Wyjaśnij, dlaczego roztopiony alec zaczyna krzepnąć od podu naczynia, a oda odrotnie od góry. Napiz jak oaianych proceach zienia ię energia enętrzna ody i alcu?

5 TEST 1. Ruchai Brona nazyay: A) chaotyczne ruchy idzialnej czątki poodoane uderzeniai cząteczek ośrodka, B) chaotyczny ruch czątek ośrodka, C) ruch drgający cząteczek ciała tałego, D) chaotyczne ruch ałych Ŝyych organizó. 2. Zierzono zerokość pudełka i zapiano ynik uzględniając niepeność poiaru: (70 ± 1). Oznacza to, Ŝe rzeczyita zerokość pudełka zaarta jet granicach: A) od 60,01 do 70,01, B) od 69 do 71, C) od 69,1 do 70,1, D) od 68 do RóŜnica zybkości aochodó ytuacji przedtaionej na ryunku ynoi: A) 5, B) k 1,8, C) h 50, D) 4. Spośród yienionych niŝej proceó zaznacz te, których ubtancje pobierają energię: 32. 1) topnienie śniegu, 2) rzenie ody, 3) kraplanie tlenu, 4) paroanie ody z poierzchni jeziora, 5) chnięcie prania, 6) torzenie ię kotek lodu zaraŝalniku, 7) topnienie kotek lodu oku poarańczoy. 5. Młot kafaru (ryunek) uderza e bijaną zieie rurę z prędkością o artości 7. Z jakiej yokości nad rurą padał łot? A) 2,5, B) 5, C) 7, D) 11.

6 6. Jeden gruby, czy da cienkie koce o łącznej grubości tego koca lepiej ochronią przed zine? A) jeden gruby, B) da cienkie, C) obu przypadkach ochronią jednakoo, D) zaleŝy to od rodzaju pogody (iatr, ilgotność). 7. Zaznacz, które z poniŝzych tierdzeń dotyczących dźięku jet fałzye? A) yokość dźięku zaleŝy od ciśnienia poietrza, B) natęŝenie dźięku zaleŝy od aplitudy rozchodzenia ię dźięku, C) dźięk rozchodzi ię potaci fali podłuŝnej, D) yokość dźięku zaleŝy od czętotliości drgań źródła dźięku. 8. JeŜeli długość przeodnika zniejzyy dukrotnie, ziękzając jednocześnie dukrotnie jego średnicę, to jego opór: A) zaleje ośiokrotnie, B) zaleje czterokrotnie, C) zaleje dukrotnie, D) nie zieni ię. 9. Do kulki elektrokopu naładoanego dodatnio przyłoŝono pałeczkę (ryunek obok). Czy pałeczka była naelektryzoana? A) nie B) tak ładunkie dodatni, C) tak ładunkie ujeny, D) ogła być naelektryzoana lub nie. 10. Uczeń zaprojektoał odel haulca hydraulicznego. Jakie jet ciśnienie płynu cylindrze 2 porónaniu z ciśnienie cylindrze 1 przy nacikaniu haulca? A) takie ao, B) niejze ze zględu na długi przeód łączący oba cylindry, C) niejze ze zględu na ałą poierzchnię zczęki haulcoej, D) iękze, ponieaŝ tłok cylindrze 2 a iękzą poierzchnię niŝ tłok cylindrze 1.

7 KLUCZ ODPOWIEDZI We zytkich zadaniach przyjujey tałą punktację: 0,5 p. za ypianie pełnych danych; 0,5 p. za łoną odpoiedź do zadania; 1 p. za poprany rachunek jednotek cały zadaniu; 1 p. za poprane rachunki na danych liczboych. Dodatkoe punkty za kolejne kroki podane ą kluczu odpoiedzi. Makyalną ilość punktó przyznajey za praidłoo roziązane zadanie inną etodą. Za kaŝdą dobrą odpoiedź teście przyznajey 1 p. W przypadku pytania 4 za pełną popraną odpoiedź. Zadanie 1 13 punktó Dane: Szukane: = 6 t = 6000 kg I =? t = 15 v = 10 F op = 8000N U = 600 V η = 50% W = η E el Roziązanie W W = η U I t tąd I = η U t Siła ypadkoa działająca na traaj F = F F gdzie F iła pochodząca od ilnika traaju F = F + op a v v a = tąd F = Fop + t t Droga ruchu jednotajnie przypiezony bez prędkości początkoej: 2 2 a t v t v t = = = 2 2 t 2 v v t Praca W = F = Fop + t 2 v v t Fop + t NatęŜenie prądu płynącego uzojeniu ilnika I 2 = η U t N J C A I = 200 = 200 = = V J Odp. : Przez uzojenie ilnika płynie prąd o średni natęŝeniu 200 A. op [ A] F = op v + v t U Zadanie 2 9 punktó Dane: Szukane: ody = 2 kg =? lodu = 1 kg T l = 0 0 C T =100 0 C T k = 20 0 C 3 J c = 4,2 10 o kg C

8 3 c l = J kg Roziązanie: Q1 = c T Tk Q2 = l cl Q3 = + l c T Ciepło oddane przez rząca odę ( ) Ciepło pobrane przez lód na topienie Ciepło pobrane przez odę na ogrzanie ( ) k Q = + 1 Q2 Q3 c ( T Tk ) = l cl l cl = + ( c +( l ) c Tk + ) c ( T T ) l k T k + J kg ( 1 2) 4, kg = = ,2 10 (100 20) J C 0 kg C Odp. : NaleŜy dodać około 1,75 kg rzącej ody. [ kg] 1. [ kg] Zadanie 3-8 punktó Warty alcu o niŝzej teperaturze ają iękzą gętość () dlatego opadają na dół (), tąd proce krzepnięcia rozpoczyna ię od podu naczynia (). Woda teperaturze blikiej teperaturze krzepnięcia ykazuje anoalną rozzerzalność teperaturoą (), arty ody ają niejzą gętość, unozą ię do góry () i proce krzepnięcia rozpoczyna ię od poierzchni cieczy (). Podcza krzepnięcia zaróno oda jak i alec oddają energię do otoczenia (), czyli energia enętrzna aleje (). Tet: 1A); 2B); 3A); 4 1, 2, 4, 5, 7); 5A); 6B); 7A); 8A); 9b); 10A).