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 12 stron i zawiera 28 zadań, 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. 21 lutego 2014 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, ciepło właściwe wody 4 200 J/kg C Liczba punktów możliwych do uzyskania: 100
Strona 2 Zadanie 1. (0-7) Oceń prawdziwość poniższych wypowiedzi 1.1 jeśli na ciało nie działa żadna siła, to przez pewien czas ciało będzie się poruszać, a potem się zatrzyma 1.2 jeśli ciało A działa na ciało B pewną siłą, to ciało B działa na ciało A siłą o takiej samej wartości, ale przeciwnie skierowaną, dlatego te dwie siły się równoważą 1.3 dostarczanie ciepła do wody zawsze powoduje zwiększanie jej temperatury 1.4 ciało o temperaturze pokojowej wywołuje wrażenie zimnego w dotyku, jeśli jest wykonane z dobrego przewodnika ciepła 1.5 gdy napięcie zasilające opornik zwiększymy 3 razy, to natężenie płynącego przezeń prądu także zwiększy się 3 razy 1.6 gdy napięcie zasilające żarówkę zwiększymy 3 razy, to moc, z jaką wypromieniowuje ona światło, zwiększy się także 3 razy 1.7 zjawisko dyfuzji zachodzi dzięki wzajemnemu przyciąganiu cząsteczek Zadanie 2. (0-1) Kubek, zawierający wodę o temperaturze 4 C, umieszczono w dużym naczyniu z mieszaniną rozdrobnionego lodu z wodą o temperaturze 0 C. Poprawny opis procesu zachodzącego w kubku to: A. ochładzająca się woda w kubku wypływa do góry B. woda w kubku równomiernie ochładza się bez przemieszczania się w inne miejsce C. ochładzająca się woda w kubku opada na dno D. woda w kubku powoli zamarza Zadanie 3. (0-1) Do dwóch uziemionych metalowych kulek zbliżono kulkę naładowaną dodatnio, tak jak na rysunku. Kulki: A. naelektryzowały się 1. dodatnio 2. ujemnie B. obie naelektryzowały się ujemnie C. obie pozostały obojętne D. naelektryzowały się 1. ujemnie 2. dodatnio Zadanie 4. (0-1) Do zbudowania małego elektromagnesu potrzebne są? A. drut, gwóźdź, bateria B. drut, magnes, bateria C. magnes, bateria, gwóźdź D. tylko gwóźdź i bateria Str. 2
Strona 3 Zadanie 5. (0-1) Jeżeli moc silnika wynosi 4 kw, oznacza to, że w ciągu 2,5 minuty wykona on pracę A. 2,5 kj B. 10 kj C. 0,6 MJ D. 2,5 MJ Zadanie 6. (0-2) Uzupełnij poniższe zdania 6.1 Krótkowidz powinien używać soczewek A / B. Pozwalają one C / D ogniskową. 6.2 Dalekowidz powinien używać soczewek A / B. Pozwalają one C / D ogniskową. A. wklęsłych B. wypukłych C. wydłużyć D. skrócić Zadanie 7. (0-4) Przeczytaj tekst i na jego podstawie oceń prawdziwość zamieszczonych pod nim wypowiedzi. Na biegunie ciała mają nieco większy ciężar niż na równiku. Wynika to między innymi stąd, że Ziemia nie jest idealną kulą. Różnica nie jest jednak wielka. Na biegunie ciało o masie 1 kg ma ciężar 9,83 N a na równiku - 9,78 N. Na innych szerokościach geograficznych wartości są pośrednie. 7.1 ciężar tego samego ciała na równiku jest większy niż na biegunie 7.2 masa ciała zmienia się, gdy przewieziemy je z bieguna na równik 7.3 dwa ciała, z których jedno znajduje się na biegunie, a drugie na równiku, mają jednakowy ciężar i masę 7.4 ciężar tego samego ciała jest większy w Białymstoku niż w Krakowie Zadanie 8. (0-1) Gucio z tatą chcieli pojechać samochodem w mroźny, zimowy dzień na narty. Rozruch silnika wysokoprężnego w ich samochodzie trwał pół minuty. Jaki ładunek przepłynął przez rozrusznik, jeśli pobierał on z akumulatora prąd o natężeniu równym 300 A? A. 0,15 kc B. 0,9 kc C. 9 kc D. 10 kc Zadanie 9. (0-1) Chłopiec nadmuchał balonik, chwilę się nim pobawił, a następnie włożył go do lodówki. Która wielkość, charakteryzująca powietrze w baloniku, ulegnie zwiększeniu? A. gęstość B. objętość C. temperatura D. ciśnienie Zadanie 10. (0-1) Promień krzywizny zwierciadła kulistego o ogniskowej 0,5 m wynosi A. 5 cm B. 25 cm C. 50 cm D. 100 cm Str. 3
Strona 4 Zadanie 11. (0-1) Największą długość mają fale elektromagnetyczne promieniowania: A. widzialnego o barwie niebieskiej B. podczerwonego C. mikrofalowego D. nadfioletowego Zadanie 12. (0-4) Gucio zastanawiał się, gdzie wykorzystuje się elektromagnesy. Która z odpowiedzi taty jest prawdziwa, a która fałszywa? 12.1 elektromagnesy są elementami dzwonków elektrycznych. Po włączeniu prądu przyciągają młoteczek do dzwonka - dzwonek dzwoni, aż prąd zostanie wyłączony 12.2 elektromagnesy umieszcza się w zasilaczach, które mają podtrzymać zasilanie komputera w razie zaniku prądu, wytworzone przez nie pole magnetyczne gromadzi prąd, który przez kilka minut zasila komputer 12.3 elektromagnesy znajdują się w silnikach elektrycznych - wytwarzają w nich silne pole magnetyczne 12.4 elektromagnesy używane są w składnicach złomu jako głowice dźwigów - po włączeniu prądu, dzięki silnemu polu magnetycznemu, głowica przyciąga żelazny złom Zadanie 13. (0-1) Dziadek Gucia używa okularów do patrzenia blisko (b), ma też inną parę do patrzenia w dal (d). Których okularów powinien użyć, by w trzymanym blisko lusterku dobrze widzieć dalekie drzewo za swoimi plecami? A. B. C. D. koniecznie b koniecznie d obojętne czy b, czy d najlepiej niech patrzy bez okularów Zadanie 14. (0-1) Światło białe, przechodząc przez pryzmat wykonany ze szkła i umieszczony w próżni, ulega załamaniu i rozszczepieniu. Najmniejszą prędkość ma światło na odcinku lub odcinkach: A. 1, 4, 5 B. 2 C. 3 D. 2 i 3 Str. 4
Strona 5 Zadanie 15. Gucio ogrzał bryłkę ołowiu o masie 200 g. Zależność temperatury ołowiu od ilości dostarczonej energii przedstawiono na wykresie. Początkowa temperatura ołowiu była temperaturą pomieszczenia, w którym znajdowała się bryłka. (T= (t+273) K) T temperatura w kelwinach t temperatura w stopniach Celsjusza 15.1 (0-1) Podaj w stopniach Celsjusza temperaturę pomieszczenia 15.2 (0-2) Oblicz ciepło właściwe ołowiu 15.3 (0-1) Podaj temperaturę topnienia ołowiu w kelwinach 15.4 (0-3) Ciepło topnienia lodu wynosi 340 000 J/kg. Oblicz, ile razy ciepło topnienia lodu jest większe od ciepła topnienia ołowiu Str. 5
Strona 6 Zadanie 16. (0-5) Schody ruchome przenoszą w górę stojącego na nich pasażera w ciągu 2 minut. Po nieczynnych schodach ruchomych pasażer wchodzi w ciągu 6 minut. Oblicz, ile czasu pasażer będzie wchodził do góry po czynnych schodach ruchomych. Zadanie 17. Tarcza licznika energii elektrycznej odmierzając 1 kwh pobranej energii elektrycznej, wykonuje 600 obrotów. W mieszkaniu Gucio włączył na okres 2 h i 30 min następujące urządzenia elektryczne: cztery żyrandole składające się z pięciu jednakowych żarówek o mocy 20 W każda, zasilanych napięciem 230 V, trzy komputery o mocy 350 W i telewizor o mocy 200 W. 17.1 (0-5) Oblicz, ile energii elektrycznej łącznie pobrały w tym czasie wymienione urządzenia. Wynik podaj w kwh i MJ. 17.2 (0-2) Oblicz, ile obrotów wykona tarcza licznika w ciągu 30 minut. Str. 6
Zadanie 18. (0-5) Strona 7 Cztery jednakowe kulki naładowano ładunkami q 1 = -20 C, q 2 = + 30 C, q 3 = - 35 C, q 4 = + 35 C. Najpierw zetknięto pierwszą kulkę z drugą, rozdzielono je. Następnie zetknięto drugą kulkę z trzecią, rozdzielono je. Na koniec zetknięto trzecią kulkę z czwartą, rozdzielono je. Oblicz, jakie ładunki będą na kulkach 1, 2, 3 i 4 po ich rozdzieleniu. Zadanie 19. (0-5) Na dnie stawu o głębokości 5 m leży kamień, którego objętość wynosi 50 dm 3. Oblicz, jaką pracę należy wykonać, aby ruchem jednostajnym wyciągnąć kamień z wody. Gęstość kamienia to 3 500 kg/m 3. Opór wody należy pominąć. Zadanie 20. (0-5) W czasie wyładowania atmosferycznego (błyskawicy) napięcie między chmurą a Ziemią wyniosło 10 9 V, a ładunek, jaki wówczas przepłynął, wyniósł 30 C. Oblicz, ile lodu o temperaturze 0 C można by stopić, gdyby udało się wykorzystać całą uwolnioną energię. Ciepło topnienia lodu 3,4 10 5 J / kg (energię jaką niesie błyskawica można obliczyć ze wzoru W = q U) Str. 7
Zadanie 21. (0-3) Strona 8 Energia potrzebna do zmiany temperatury o 20 C w szklance wody o masie 250 gram jest najbliższa energii potrzebnej do podniesienia pewnego ciała na wysokość 5 m. Oblicz jego masę. Zadanie 22. (0-3) Na wodzie rozchodzi się fala tak, że odległość między grzbietem fali a jej najbliższą doliną wynosi 1,6 m. Oblicz, jaka jest długość, częstotliwość i okres drgań fali, jeżeli porusza się ona z prędkością 4,8 m / s. Zadanie 23. (0-3) Na nitkach wiszą jedna pod drugą trzy kulki o masach równych 3 kg, 5 kg, 2 kg. Oblicz, jaką siłą naciągnięte są nitki I, II, III. Str. 8
Strona 9 Zadanie 24. Na wykresie przedstawiono zależność energii kinetycznej ciała spadającego swobodnie od jego prędkości. 24.1 (0-2) Oblicz masę tego ciała 24.2 (0-2) Oblicz wysokość, z jakiej spadło ciało 24.3 (0-2) Oblicz czas spadania 24.4 (0-2) Oblicz energię kinetyczną w połowie drogi spadania ciała 24.5 (0-2) Korzystając z wykresu, podaj wartość energii kinetycznej ciała i oblicz wartość energii potencjalnej, gdy jego szybkość wynosiła 2 m/s. (Uwaga! Energię potencjalną ciała podaj względem najniższego położenia.) Str. 9
Strona 10 Zadanie 25. (0-3) Oblicz, ile razy częstotliwość wahadła o długości 25 cm jest większa od częstotliwości wahadła o długości 1 m. (Okres drgań wahadła wyraża się wzorem, gdzie l jest długością wahadła, a g to wartość przyspieszenia ziemskiego) Zadanie 26. (0-6) Miecio zauważył, że w naczyniu, w którym jest 500 g wody, temperatura spada o 11 C w ciągu minuty. Aby utrzymać stałą temperaturę, włożył do naczynia grzałkę. Oblicz, jaki powinien być opór grzałki, jeżeli napięcie w sieci wynosi 230 V. Zadanie 27. (0-3) Jajko o masie 80 g pływa całkowicie zanurzone w słonej wodzie. Zaznacz na rysunku i nazwij siły działające na jajko oraz podaj ich wartość (podaj i zachowaj skalę). Str. 10
Maksymalna ilość punktów Uzyskane punkty Zadanie 28. Strona 11 Na podstawie danych zawartych w tabelach określ, jakiego ruchu dotyczą te dane. (jednostajny, jednostajnie przyspieszony, niejednostajnie przyspieszony jednostajnie opóźniony, niejednostajnie opóźniony) 28.1 (0-1) Czas t w s 0 3 6 9 12 15 Wartość prędkości v w m/s 2 5 8 11 14 17 Ruch... 28.2 (0-1) Czas t w s 0 3 6 9 12 15 Wartość prędkości v w m/s 3 3 3 3 3 3 Ruch... 28.3 (0-1) Czas t w s 0 2 4 6 8 10 Wartość prędkości v w m/s 24 20 16 12 8 4 Ruch... 28.4 (0-1) Czas t w s 0 2 4 6 8 10 Wartość prędkości v w m/s 1 3 7 12 18 25 Ruch... 28.5 (0-4) Sporządź na jednym układzie współrzędnych wykresy zależności wartości prędkości od czasu dla trzech ruchów: 28.1, 28.2, 28.3 Str. 2 10 Str. 3 10 Str. 4 7 Str. 5 7 Str. 6 12 Str. 7 15 Str. 8 9 Str. 9 10 Str. 10 12 Str. 11 8 Suma punktów 100
Strona 12 BRUDNOPIS