doprire

Ministerul Educației Naționale

Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

Examenul de bacalaureat național 2019

Proba E. d)

Proba scrisă la FIZICĂ

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională – profilul militar

Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,

B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ

Se acordă 10 puncte din oficiu.

Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.

1Un corp coboară liber, fără frecare, pe un plan înclinat. Pe măsură ce corpul coboară: a. energia cinetică a corpului creşte, iar energia potențială gravitațională scade

b. energia cinetică a corpului scade, iar energia potențială gravitațională crește

c. energia cinetică a corpului creşte, iar energia potențială gravitațională rămâne constantă

2.Un punct material de masă m este ridicat vertical cu viteza constantă v , pe distanța h . Lucrul mecanic efectuat de greutatea sa este:

t

durată se poate exprima sub forma:

4.Un corp este ridicat uniform de-a lungul unui plan înclinat care formează unghiul α = 45° cu orizontala. Dacă randamentul planului înclinat este 75%, coeficientul de frecare la alunecare dintre corp şi planul înclinat este aproximativ egal cu:

5.În graficul alăturat este reprezentată dependența de timp a coordonatei unui corp aflat în mișcare rectilinie. Viteza corpului în intervalul de timp cuprins între momentele t1 = 0 s şi t2 = 2 s are valoarea:

Asupra unui corp de masă m = 1kg acţionează o forţă F , orientată sub un unghi α = 45° față de orizontală.

Corpul este legat, prin intermediul unui fir inextensibil, de un resort de constantă elastică k = 200 N/m , ca în figura alăturată. Firul se rupe când tensiunea din fir

atinge valoarea maximă Tr = 2N . Coeficientul de frecare la alunecare între corp și suprafața orizontală este ∝ = 0,25 . Se neglijează atât masa firului, cât și

masa resortului.

a. Reprezentaţi forţele care acţionează asupra corpului în timpul alungirii resortului. b. Calculaţi alungirea resortului în momentul ruperii firului.

corpului.

d. După ruperea firului, în momentul în care corpul atinge viteza v = 6m/s , acţiunea forţei asupra corpului

Un tren, cu masa totală m = 2 105 kg , se deplasează pe o cale ferată orizontală. Puterea mecanică a locomotivei este constantă și are valoarea P = 4000 kW . Forța de rezistență la înaintare reprezintă o fracțiune f = 0,05 din greutatea trenului și se menține constantă în timpul deplasării.

a. Calculaţi energia cinetică a trenului în momentul în care acesta se deplasează cu viteza v = 10 m/s .

b. Calculaţi lucrul mecanic efectuat de forța de rezistență la înaintare, în timpul deplasării trenului pe distanţa

d= 100 m .

c.Calculaţi viteza maximă atinsă de tren.

d.După atingerea vitezei maxime, forța de tracțiune a locomotivei își încetează acțiunea. Calculați distanţa

parcursă de tren din momentul încetării acțiunii forței de tracțiune și până la oprirea trenului.

Ministerul Educației Naționale

Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

Examenul de bacalaureat național 2019

Proba E. d)

Proba scrisă la FIZICĂ

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională – profilul militar

Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,

B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ

Se acordă 10 puncte din oficiu.

Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.

B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂVarianta 4

Se consideră: numărul lui Avogadro N A = 6,02 1023 mol1 , constanta gazelor ideale R = 8,31 J mol 1 K 1 .

Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relaţia: p V = ν RT .

I.Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.

1. Într-o transformare adiabatică a unei mase constante de gaz ideal, densitatea gazului: a. creşte odată cu scăderea presiunii

b. scade odată cu creşterea presiunii c. scade odată cu scăderea presiunii

d. rămâne constantă pe toată durata transformării.

2. Unitatea de măsură în S.I a capacităţii calorice a unui corp este:

(15 puncte)

(3p)

(3p)

3.O cantitate ν de gaz, considerat ideal, se află la presiunea p1 şi ocupă volumul V1 . Gazul se destinde la temperatura constantă T până la volumul V2 și presiunea p2 . Expresia lucrului mecanic efectuat de gaz în timpul destinderii este:

4.O cantitate dată de gaz ideal este supusă şirului de transformări reprezentat în coordonate p T în figura alăturată. Dintre stările numerotate, cele în care volumul

gazului are aceeaşi valoare sunt:

a.2 şi 3

b.2 şi 4

c.1 şi 3

d.1 şi 4

(3p)

5.Randamentul unui motor termic este de 75% . Motorul produce, într-un ciclu, un lucru mecanic de 900 J Căldura cedată sursei reci într-un ciclu este egală cu:

Un cilindru orizontal, închis la capete, este împărţit în două compartimente cu ajutorul unui piston. Pistonul este termoizolant, subţire şi se poate mişca fără frecări. Iniţial, pistonul este în echilibru mecanic, iar volumele celor două compartimente sunt V1 , respectiv V2 = 2V1 . În compartimentul de volum V1 se află

hidrogen (1 = 2g mol 1), iar în compartimentul de volum V2 se află heliu (2 = 4 g mol 1). Gazele se află

la aceeași temperatură T = 300 K .

a. Calculaţi raportul dintre cantitatea de hidrogen şi cea de heliu.

b.Calculaţi raportul dintre densitatea hidrogenului şi cea a heliului.

c. Compartimentul care conţine hidrogen este încălzit cu T , iar celălalt este răcit tot cu T . În starea

volumul V1 = 2L , efectuează următoarea succesiune de transformări: o încălzire 1-2 la volum constant până la T2 = 2T1 , o destindere 2-3 la presiune constantă până la V3 = 2V1 şi o transformare 3-1 în care presiunea depinde liniar de volum p = aV (a = constant) până în starea iniţială. Determinaţi:

a.variaţia energiei interne în transformarea 1-2;

b.căldura schimbată de gaz cu mediul exterior în transformarea 2 3 ;

c.lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior în transformarea 3 1;

d.randamentul unui motor termic care ar funcţiona după un ciclu Carnot între temperaturile extreme atinse de gaz în decursul transformării ciclice.

Ministerul Educației Naționale

Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

Examenul de bacalaureat național 2019

Proba E. d)

Proba scrisă la FIZICĂ

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională – profilul militar

Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,

B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ

Se acordă 10 puncte din oficiu.

Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.

1.La bornele unei baterii se conectează un conductor cu rezistenţa electrică R = 0 Ω . Tensiunea la bornele

2.Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I a mărimii fizice exprimate prin produsul I 2R este:

3.La bornele unui consumator a cărui rezistenţă electrică poate fi modificată este conectată o sursă având t.e.m. E şi rezistenţa interioară r. În graficul din figura alăturată este reprezentată tensiunea electrică la bornele sursei în funcţie de intensitatea curentului electric prin sursă. Rezistenţa interioară a sursei are valoarea:

a. 0,5 Ω

b.0,75 Ω

c.1,33 Ω

4.Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, intensitatea curentului electric are expresia:

5.O baterie are tensiunea electromotoare E = 24 V . Puterea maximă pe care o poate transfera bateria unui circuit exterior cu rezistenţa aleasă convenabil este Pmax = 72 W . Valoarea rezistenţei interioare a bateriei este:

L = 10 m . Cunoscând rezistivitatea materialului din care este confecţionat firul, la temperatura de funcţionare a consumatorului, ρ = 11107 Ω ⋅ m , determinaţi aria secţiunii transversale a firului.

c. Cei doi consumatori sunt conectaţi în paralel, iar la bornele grupării se aplică tensiunea U = 110 V. Calculaţi

valoarea intensităţii curentului electric prin ramura principală.

d. Cei doi consumatori sunt conectaţi în serie, iar la bornele grupării se aplică tensiunea U ′ = 220 V. Pentru

funcţionarea lor la valorile nominale este necesară conectarea suplimentară în circuit a unui rezistor. Desenaţi schema circuitului format din cei doi consumatori şi rezistor astfel încât consumatorii să funcţioneze la parametri nominali şi determinaţi valoarea rezistenţei electrice a rezistorului conectat.

Ministerul Educației Naționale

Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

Examenul de bacalaureat național 2019

Proba E. d)

Proba scrisă la FIZICĂ

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională – profilul militar

Sunt obligatorii toate subiectele din două arii tematice dintre cele patru prevăzute de programă, adică: A. MECANICĂ,

B. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ, C. PRODUCEREA ŞI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICĂ

Se acordă 10 puncte din oficiu.

Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.

a.emisia de electroni de către o placă metalică urmare a încălzirii ei

b.emisia de electroni de către o placă metalică aflată sub acţiunea unei radiaţii electromagnetice

c.emisia de electroni de către un filament parcurs de curent electric

2.O rază de lumină trece dintr-un mediu cu indice de refracție n1 , într-un mediu cu indice de refracție n2 n1 , sub un unghi de incidență i 0 . Relația corectă care permite calculul unghiului de refracție r este:

3.Ştiind că simbolurile mărimilor fizice sunt cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a mărimii exprimate prin produsul h ⋅ν este:

4.Un catod, confecționat dintr-un metal având frecvența de prag ν 0 = 5 1014 Hz , este iluminat cu o radiație cu frecvența ν = 6 1014 Hz . Energia cinetică maximă a fotoelectronilor emiși este:

5.Pe o lentilă subțire divergentă este incidentă o rază de lumină care se propagă paralel cu axa optică principală a acestei lentile, ca în figura alăturată. F1 şi F2 sunt focarele lentilei. După trecerea prin lentilă, raza va

Un obiect este așezat perpendicular pe axa optică principală a unei lentile subțiri cu distanţa focală f1 = 15cm . Imaginea obiectului se formează pe un ecran aşezat la distanţa de 60cm faţă de lentilă.

a.Calculați convergenţa lentilei.

b.Determinați distanţa la care este plasat obiectul faţă de lentilă.

c.Se alipește de lentilă o altă lentilă subțire având distanţa focală f2 = 30cm . Cele două lentile formează un

sistem optic centrat. Poziţia obiectului față de prima lentilă rămâne neschimbată. Calculați distanța pe care trebuie deplasat ecranul pentru a observa pe acesta imaginea clară formată de sistemul de lentile.

d. Se deplasează una dintre lentile de-a lungul axei optice principale, sistemul optic rămânând centrat. Se constată că orice rază de lumină care intră în sistem paralel cu axa optică principală, iese tot paralel cu axa optică principală Calculați distanţa dintre cele două lentile.

Un dispozitiv Young este iluminat cu o radiaţie monocromatică, cu lungimea de undă λ = 420 nm . Distanţa dintre fantele dispozitivului este 2= 1mm , iar distanţa de la planul fantelor la ecranul pe care se observă figura de interferenţă este D = 2m .

a.Calculați valoarea interfranjei.

b.Calculați frecvența radiației incidente.

c.Se înlocuiește sursa de lumină cu o altă sursă care emite simultan radiaţie roşie cu lungimea de undă λr = 760 nm și radiaţie violet cu lungimea de undă λv = 400 nm . Calculați distanța dintre maximul de ordin 1

corespunzător radiației roșii și maximul de ordin 1 corespunzător radiației violet, aflate de aceeași parte a maximului central.

d. Sursa de lumină coerentă se află la distanța d = 1m faţă de planul fantelor, pe mediatoarea segmentului ce

uneşte cele două fante. Determinați distanța pe care se deplasează franja centrală, dacă sursa S se deplasează, cu distanţa h = 1mm, perpendicular pe axa de simetrie a dispozitivului și perpendicular pe fante.

Ministerul Educației Naționale

Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

Examenul de bacalaureat național 2019

Proba E.d)

Proba scrisă la FIZICĂ

BAREM DE EVALUARE ŞI DE NOTARE

Varianta 4

Se punctează oricare alte modalităţi de rezolvare corectă a cerinţelor.

Nu se acordă fracţiuni de punct.

Se acordă 10 puncte din oficiu. Nota finală se calculează prin împărţirea punctajului total acordat pentru lucrare la 10.

Probă scrisă la Fizică1Varianta 4 Barem de evaluare şi de notare

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională-profilul militar

Ministerul Educației Naționale

Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

II.a. Pentru:

p1V1 1RT p2V2 2RT p1 = p2

rezultat final ν1 /ν 2 = 0,5

b.Pentru:

ρ= p

RT

ρ1 ρ2 = ∝1 2

rezultat final ρ1 / ρ2 = 0,5

c.Pentru:

pV1′ = ν1RT1pV2′ = ν 2RT2

T1′ = T + T ; T2′ = T T rezultat final T = 20K

d.Pentru:

= mtotal νtotal

mtotal = ν11 2 2

ν total = ν1 2

rezultat final amestec 3,33 g mol-1

TOTAL pentru Subiectul al II-lea

B. Subiectul al III-lea

4p

1p

1p

1p

1p

3p

1p

1p

1p

4p

1p

1p

1p

1p

4p

1p

1p

1p

1p

15p

Probă scrisă la Fizică2Varianta 4 Barem de evaluare şi de notare

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională-profilul militar

Ministerul Educației Naționale

Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

Probă scrisă la Fizică3Varianta 4 Barem de evaluare şi de notare

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională-profilul militar

Probă scrisă la Fizică4Varianta 4 Barem de evaluare şi de notare

Filiera teoretică – profilul real, Filiera vocaţională-profilul militar