Kod ucznia Data urodzenia ucznia Dzień miesiąc rok Wojewódzki Konkurs Fizyczny dla uczniów gimnazjów ETAP WOJEWÓDZKI Rok szkolny 2015/2016 Instrukcja dla ucznia 1. Sprawdź, czy test zawiera 12 stron. Ewentualny brak stron lub inne usterki zgłoś Komisji. 2. Czytaj uważnie wszystkie teksty i zadania. 3. Pisz czytelnie i używaj tylko długopisu lub pióra z czarnym lub niebieskim tuszem/atramentem. Nie używaj korektora. 4. Test, do którego przystępujesz, zawiera 22 zadania. Wśród nich są zadania zamknięte i zadania otwarte wymagające krótkiej lub dłuższej odpowiedzi. 5. Do każdego zadania zamkniętego zaproponowano cztery odpowiedzi, oznaczone literami: A, B, C, D. Wybierz tylko jedną odpowiedź i zamaluj długopisem odpowiednią kratkę (do kodowania odpowiedzi nie można używać ołówka) z odpowiadającą jej literą na karcie odpowiedzi, np. gdy wybrałeś odpowiedź A : Staraj się nie popełniać błędów przy zaznaczaniu odpowiedzi, ale jeśli się pomylisz, błędne zaznaczenie otocz kółkiem i zaznacz inną odpowiedź: Za każdą poprawnie udzieloną odpowiedź otrzymasz jeden punkt, a za odpowiedzi błędne lub brak odpowiedzi zero punktów. 6. W zadaniach otwartych, zapisz pełne rozwiązania starannie i czytelnie w miejscach wyznaczonych przy poszczególnych zadaniach. Pamiętaj, że pominięcie argumentacji lub istotnych obliczeń w rozwiązaniu zadania otwartego może spowodować, że za to rozwiązanie nie będziesz mógł dostać pełnej liczby punktów. Pomyłki przekreślaj (nie stosuj korektora). 7. Redagując odpowiedzi do zadań, możesz wykorzystać miejsca opatrzone napisem Brudnopis. Zapisy w brudnopisie nie będą sprawdzane i oceniane. 8. Możesz korzystać z cyrkla i linijki oraz kalkulatora prostego. 9. Podczas trwania konkursu nie możesz korzystać ani z pomocy naukowych (z wyjątkiem kalkulatora prostego), ani podpowiedzi kolegów narażasz ich i siebie na dyskwalifikację. Nie wolno Ci również zwracać się z jakimikolwiek wątpliwościami do członków Komisji. 10. Na udzielenie odpowiedzi masz 120 minut. 11. Jeśli zakończysz pracę przed upływem czasu, nie opuszczasz sali, tylko pozostajesz do zakończenia konkursu nie opuszczając wyznaczonego Ci w sali miejsca. Wypełnia Komisja (po rozkodowaniu prac) Życzymy Ci powodzenia! Imię i nazwisko ucznia Uczeń uzyskał:.. /50 pkt.
Przyjmij w zadaniach: wartość przyspieszenia ziemskiego 10 m J s 2, ciepło właściwe wody 4200 kg K. CZĘŚĆ I Zadanie 1. (0-1 p.) Jeśli prędkość rozchodzenia się fali radiowej w powietrzu wynosi 3 10 8 m/s, to długość fali emitowanej przez radiostację pracującą na częstotliwości 60 MHz wynosi A. 5 m, B. 6 m, C. 5 km, D. 6 km. Zadanie 2. (0-1 p.) Jeśli przyśpieszenie grawitacyjne na Księżycu jest około 6 razy mniejsze niż na Ziemi, to masa człowieka przeniesionego z Ziemi na Księżyc jest A. sześć razy mniejsza na Księżycu niż na Ziemi, B. sto procent mniejsza na Księżycu, C. 36 razy większa na Ziemi niż na Księżycu, D. jednakowa na Ziemi i na Księżycu. Zadanie 3. (0-1 p.) W pokoju znajduje się zbiornik z rtęcią, w którym pływa sześcian zanurzony do jednej czwartej wysokości. Jeśli gęstość rtęci wynosi 13580 kg m 3 A. 13580 kg m 3, B. 6790 kg m 3, C. 3395 kg m 3, D. 4 527 kg m 3., to średnia gęstość sześcianu wynosi: Zadanie 4. (0-1 p.) O stanie skupienia substancji decyduje: A. masa cząsteczkowa substancji, B. wielkość cząsteczek substancji, C. gęstość substancji, D. temperatura substancji i ciśnienie zewnętrzne. v [m/s] Zadanie 5. (0-1 p.) Na wykresie obok przedstawiono zależność prędkości od czasu dla pewnego ciała. Opóźnienie ruchu tego obiektu ma wartość około A. 0,40 m/s 2, B. 0,42 m/s 2, C. 0,50 m/s 2, D. 0,58 m/s 2. 6 5 4 3 2 1 0 2 4 6 8 10 12 t [s] Strona 2 z 12
Zadanie 6. (0-1 p.) Największa ilość litrów wody jaka może zmieścić się w akwarium o wymiarach 20 cm x 40 cm x 60 cm wynosi: A. 4,8, B. 48, C. 480, D. 4800. Zadanie 7. (0-1 p.) Kasia przymierzając sukienkę przeglądała się w zwierciadle płaskim. Gdy zwiększyła swoją odległość od lustra o 50 cm, jej pozorny obraz: A. zbliżył się do niej o 50 cm, B. oddalił się od niej o 50 cm, C. zbliżył się do niej o 100 cm, D. oddalił się od niej o 100 cm. Zadanie 8. (0-1 p.) Wiemy, że ładunek elektronu wynosi 1,6 10-19 C. Liczba elektronów jaka przepływa w czasie 1 s przez włókno żarówki, w której płynie prąd o natężeniu 1 A wynosi: A. 0,625 10-20, B. 6,25 10 18, C. 1,6 10 19, D. 6,25 10-19. Zadanie 9. (0-1 p.) W przypadku wystąpienia menisku wypukłego A. siła przylegania jest większa od siły spójności, ciecz nie zwilża ścianek naczynia, B. siła przylegania jest mniejsza od siły spójności, ciecz zwilża ścianki naczynia, C. siły spójności cieczy są większe od siły przylegania, ciecz nie zwilża ścianek naczynia, D. siły spójności cieczy są mniejsze od siły przylegania, ciecz zwilża ścianki naczynia, Zadanie 10. (0-1 p.) Porównaj opory elektryczne dwóch przewodów wykonanych z tego samego metalu. Pierwszy przewód jest trzykrotnie dłuższy oraz jego pole przekroju poprzecznego jest trzykrotnie mniejsze niż przewodu drugiego. Opór przewodu drugiego jest: A. trzykrotnie większy niż przewodu pierwszego, B. trzykrotnie mniejszy niż przewodu pierwszego, C. dziewięciokrotnie większy niż przewodu pierwszego, D. dziewięciokrotnie mniejszy niż przewodu pierwszego. CZĘŚĆ II Zadanie 11. (0-3p.) Chłopiec stojący na moście wypuścił z dłoni kamień na wysokości 20 m od poziomu wody. Oblicz, po jakim czasie, od momentu upuszczenia kamienia, chłopiec usłyszy plusk spowodowany uderzeniem kamienia o powierzchnię wody. Szybkość dźwięku w powietrzu wynosi 340 m/s. Przyjmij w obliczeniach, że ruch kamienia odbywał się bez oporów. Wynik końcowy podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących. Zapisz obliczenia. Strona 3 z 12
Zadanie 12. (0-4p.) Pociąg o długości 200 m wjechał w tunel o długości 815 m. Pociąg poruszał się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Lokomotywa wjechała do tunelu z prędkością 54 km/h, a ostatni wagon wyjechał z tunelu z prędkością 72 km/h. Jak długo pociąg przynajmniej częściowo znajdował się w tunelu? Zapisz obliczenia. Strona 4 z 12
Zadanie 13. (0 5 p.) Dwa samochody jadą z miejscowości A do oddalonej od niej o 120 km miejscowości B. Pierwszy z samochodów połowę czasu jazdy porusza się z prędkością 90 km/h, a drugą połowę czasu z prędkością 70 km/h. Drugi samochód połowę odległości pomiędzy miejscowościami A i B przebywa z prędkością 60 km/h, a drugą połowę z prędkością 80 km/h. Prędkość średnia którego z samochodów, pomiędzy miejscowościami A i B, jest większa i ile razy. Zapisz obliczenia. Zadanie 14. (0 3 p.) W odległości 25 cm od soczewki o zdolności skupiającej 6 D znajduje się przedmiot. W jakiej odległości od soczewki powstanie obraz tego przedmiotu? Podaj jego cechy. W jakiej odległości od tej soczewki należy umieścić przedmiot aby uzyskać obraz, którego powiększenie wynosi 0,75. Zapisz obliczenia. Strona 5 z 12
Zadanie 15. (0 5 p.) Poniższy schemat przedstawia połączenie czterech oporników o oporach 2 Ω, 5 Ω, 6Ω i 20 Ω. Oblicz opór zastępczy tego układu oporników oraz napięcie między biegunami ogniwa. Opory własne amperomierza, ogniwa oraz przewodów pomijamy. Zapisz obliczenia. Strona 6 z 12
Zadanie 16. (0 3 p.) Jaką masę wody o temperaturze 20 C można doprowadzić do wrzenia spalając trzy tony węgla, jeżeli przy spalaniu 1 kg węgla wydziela się 30 MJ energii, a straty na ogrzanie otoczenia wynoszą 60%. Zapisz obliczenia. Zadanie 17. (0 4 p.) Drewniana kula o masie 60 g została zanurzona w wodzie na głębokość 125 cm i swobodnie puszczona. Powierzchnię wody osiągnęła po 1 s. Oblicz, ile razy gęstość wody jest większa od gęstości drewna z którego wykonana jest kula. Przyjmij z dużym uproszczeniem, że na poruszającą się w wodzie kulkę nie działają siły oporu ruchu. Strona 7 z 12
Zadanie 18. (0 2 p.) Kula o masie 2 kg, poruszająca się po poziomym prostoliniowym torze z szybkością 10 km/h, zderzyła się z nieruchomą kulą o masie 0,5 kg. Oblicz szybkość kul zaraz po zderzeniu, jeśli w wyniku zderzenia kule połączyły się. Przyjmij, że kule poruszają się bez oporów. Zapisz obliczenia. Tekst do zadania 19. Fizyka jest jedną z wielu dziedzin nauki, dla której bardzo istotne jest przeprowadzanie eksperymentów i wykonywanie różnych pomiarów. Aby pomiar wielkości fizycznej, np. długości, był jak najdokładniejszy, wielkość tę mierzy się wielokrotnie, a następnie oblicza się jej średnią arytmetyczną wartość i szacuje jej niepewność. W przypadku wielkości złożonej, czyli takiej którą nie mierzymy tylko obliczamy ze wzoru, jednym ze sposobów wyznaczania niepewności jest metoda pochodnej logarytmicznej, która w uproszczonej postaci zaprezentowana jest na poniższym przykładzie. Załóżmy, że mamy wyznaczyć wielkość A, którą obliczamy ze wzoru A= Bn C, gdzie A, B, C i D są wartościami wielkości fizycznych, n i m wykładnikami potęg. Niech ΔA, ΔB, ΔC i ΔD oznaczają niepewności Strona 8 z 12 D m
odpowiednio wielkości A, B, C i D. Niepewność względną wielkości ΔA/A znajdujemy w ten sposób, że sumujemy niepewności względne wielkości B, C i D. Przy czym, ponieważ we wzorze na A, wielkości B i D podniesione są do potęgi różnej od jedności, to ich niepewności względne przemnażamy przez wartość wykładnika potęgi. Zatem dla wielkości A, jej niepewność względną obliczamy ze wzoru: Δ A A =n Δ B B + Δ C C + m Δ D. D Zadanie 19. (0 4 p.) Uczniowie wykonali doświadczenie, którego celem było wyznaczenie prędkości średniej idącego człowieka na pewnym odcinku. W tym celu użyli miary metrowej i zmierzyli odległość od linii startu do linii mety uzyskując następujący wynik 50,4 m ± 0,2 m. W trakcie wykonywanego doświadczenia do pomiaru czasu użyto stopera, a uzyskany wynik wynosi: 10,2 s ± 0,1 s Jaką wartość prędkości średniej piechura ustalili uczniowie? Podaj wynik wraz z wartością niepewności pomiarowej. Rozwiązując zadanie zastosuj opisany powyżej sposób obliczania niepewności metodą pochodnej logarytmicznej. Zapisz obliczenia. Zadanie 20. (0 2 p.) Czajnik elektryczny o mocy 1200 W pracuje średnio 3 godziny dziennie. Jaki będzie miesięczny koszt pobranej przez niego energii jeśli za 1 kwh energii elektrycznej trzeba zapłacić 60 groszy. Przyjmij, że miesiąc liczy 30 dni. Zapisz obliczenia. Strona 9 z 12
Zadanie 21. (0 3 p.) Dwie naelektryzowane kuleczki przyciągają się z siłą 20 mn. a) Z jaką siłą przyciągałyby się one, gdyby ładunek jednej zwiększyć 2 razy, a drugiej zmniejszyć 4 razy, nie zmieniając odległości pomiędzy nimi?... b) Z jaką siłą przyciągałyby się one, gdyby odległość między nimi zwiększyć 2 razy nie zmieniając ich ładunku?... c) Z jaką siłą przyciągałyby się one, gdyby odległość między nimi zmniejszyć 4 razy i jednocześnie zmniejszyć ładunek każdej kulki 2 razy?... Zadanie 22. (0 2 p.) Jaki ładunek przepłynął przez żelazko o mocy 1610 W w czasie 5 minut podłączonego do napięcia 230 V. Zapisz obliczenia. Strona 10 z 12
BRUDNOPIS Strona 11 z 12
Strona 12 z 12