Etap Rejonowy - ko.rzeszow.pl · Oblicz, o ile zmniejszyła się energia potencjalna ciała o masie...
Transcript of Etap Rejonowy - ko.rzeszow.pl · Oblicz, o ile zmniejszyła się energia potencjalna ciała o masie...
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 1 z 12
KONKURS FIZYCZNY
DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM
Etap Rejonowy
Drogi Uczniu
Witaj na II etapie Konkursu Fizycznego. Przeczytaj uważnie instrukcję.
………………………
Kod ucznia
- -
Dzień Miesiąc Rok
pieczątka WKK DATA URODZENIA UCZNIA
Arkusz liczy 12 stron i zawiera 23 zadania. Przed rozpoczęciem pracy
sprawdź czy Twój test jest kompletny. Jeżeli zauważysz usterki, zgłoś ten
fakt Komisji Konkursowej.
Odpowiedzi wpisuj czarnym lub niebieskim długopisem bądź piórem. Dbaj
o czytelność pisma i precyzję odpowiedzi. Nie używaj korektora.
Odpowiedzi do zadań testowych zapisz na str. 4. Rozwiązując test wybierz
tylko jedną odpowiedź. Jeśli się pomylisz, błędną odpowiedź otocz kółkiem
i w wierszu Korekta wpisz właściwą literę. Pola [....] pozostaw puste,
wypełni je Komisja Konkursowa.
Rozwiązania zadań otwartych (od str. 6.) umieść w miejscach do tego
przeznaczonych. W zadaniach 16 i 19 zaznacz wyłącznie kółka ⃝
poprzedzające zdania prawdziwe. Rozwiązując zadanie typu prawda – fałsz
wybierz właściwy prostokąt P / F . Jeśli uważasz, że podane zdanie jest
prawdziwe zaznacz prostokąt oznaczony literą P, w przeciwnym wypadku
zaznacz prostokąt F.
Brudnopis (str. 11 i 12) nie będzie oceniany.
Możesz korzystać z kalkulatora.
Czas pracy:
90 minut
Liczba punktów
możliwych do
uzyskania:
55
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 2 z 12
Zadania za 1 punkt
1. W ruchu prostoliniowym jednostajnie przyspieszonym (bez prędkości początkowej) iloraz
wartości prędkości chwilowej na koniec drugiej sekundy i wartości prędkości chwilowej
na koniec pierwszej sekundy wynosi:
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4
2. Na torze kajakowym odbywa się wyścig kajakarzy po równoległych prostoliniowych torach. Kajakarze płyną obok siebie, tym samym tempem. Wybierz poprawną odpowiedź. A) Kajakarze są w ruchu względem siebie.
B) Kajakarze są w spoczynku względem brzegu.
C) Obaj kajakarze są w ruchu względem brzegu i w spoczynku względem siebie.
D) Jeden kajakarz jest w ruchu względem drugiego i w spoczynku względem brzegu.
3. Z jaką prędkością biegnie chłopiec o masie 50 kg, jeśli jego energia kinetyczna wynosi
625 J. Wynik podaj w km/h.
A) 5 km/h B) 10 km/h C) 18 km/h D) 25 km/h
4. Zasadę działania transformatora oparto na zjawisku:
A) diamagnetyzmu B) indukcji elektromagnetycznej
C) antyferromagnetyzmu D) piezoelektryczności
5. Wartość siły elektrodynamicznej działającej na przewodnik umieszczony w jednorodnym
polu magnetycznym o indukcji 0,001 T prostopadle do linii pola wynosi 0,002 N. Ile
wynosi długość przewodnika umieszczonego w tym polu, jeśli płynie przez niego prąd
o natężeniu 20 A?
A) 25 cm B) 10 cm C) 5 cm D) 2,5 cm
6. Przez poprzeczny przekrój przewodnika stanowiącego element obwodu elektrycznego
w czasie 3 s przepływa ładunek 6 C. Napięcie na końcach przewodnika wynosi 12 V.
Opór tego przewodnika wynosi:
A) 1 B) 2 C) 3 D) 6
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 3 z 12
7. W naczyniu z wodą pływa kulka zanurzona do połowy w wodzie. Czy zmieni się głębokość
zanurzenia kulki, jeśli naczynie z kulką zostanie przeniesione na planetę, gdzie siła
grawitacji jest dwa razy większa niż na Ziemi?
A) Kulka zanurzy się całkowicie.
B) Głębokość zanurzenia kulki zwiększy się dwa razy.
C) Głębokość zanurzenia kulki nie ulegnie zmianie.
D) Głębokość zanurzenia kulki zmniejszy się dwa razy.
8. Opór grzejnika elektrycznego wynosi 100 . Do obliczenia jego mocy trzeba jeszcze
koniecznie znać:
I. czas pracy grzejnika i pracę wykonaną przez prąd płynący przez jego spiralę
II. tylko napięcie elektryczne, do którego włączymy grzejnik
III. ciepło oddane przez grzejnik do otoczenia
IV. tylko natężenie prądu płynącego przez spiralę grzejnika
Które z powyższych zdań jest prawdziwe?
A) II i IV B) tylko I C) I, II i IV D) tylko III
9. Duże wartości ciepła topnienia lodu i ciepła parowania wody powodują na wiosnę:
A) szybsze topnienie lodu i śniegu oraz wolniejsze parowanie mórz i oceanów
B) szybsze topnienie lodu i śniegu oraz szybsze parowanie mórz i oceanów
C) wolniejsze topnienie lodu i śniegu oraz szybsze parowanie mórz i oceanów
D) wolniejsze topnienie lodu i śniegu oraz wolniejsze parowanie mórz i oceanów
10. W pewnym czasie energia wewnętrzna ciała zwiększyła się o 100 J. W tym czasie ciało
pobrało z otoczenia ciepło o wartości 250 J i wykonało pracę. Z I zasady termodynamiki
wynika, że praca wykonana przez to ciało wynosi:
A) 100 J B) 150 J C) 250 J D) 350 J
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 4 z 12
Zadania za 2 punkty
11. Oblicz opór zastępczy układu oporników. Opór każdego opornika wynosi 2 Ω.
A) 1 Ω B) 2 Ω C) 3 Ω D) 6 Ω
12. Oblicz, o ile zmniejszyła się energia potencjalna ciała o masie 0,5 kg, które spadało
swobodnie przez 1 s. Jego prędkość początkowa była równa zeru. Przyspieszenie
ziemskie g = 10 m/s2.
A) 2,5 J B) 5 J C) 25 J D) 50 J
13. W jakim czasie można zagotować wodę o masie 200 g i temperaturze początkowej 20 C
grzałką elektryczną o mocy 1 kW? Ciepło właściwe wody c = 4200
.
A) krótszym niż 1 min B) około 67 s C) dłuższym niż 2 min D) 1 min 28 s
14. Jaki powinien być stosunek długości równi pochyłej do jej wysokości, aby siła, jaką
działamy wciągając wózek ruchem jednostajnym, była dwa razy mniejsza od jego
ciężaru? Tarcia nie uwzględniaj.
A) około 0,33 B) 0,5 C) 2 D) 3
15. Dwie naelektryzowane kulki przyciągają się siłami elektrycznymi o jednakowej wartości F.
Jaka będzie wartość tych sił, gdy ładunek jednej kulki wzrośnie dwukrotnie, drugiej –
trzykrotnie, a odległość między ich środkami zwiększy się 3 razy?
A)
F B) 2 F C)
F D)
F
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 5 z 12
TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU
(łącznie 20 p.)
Zadania za 1 p.
Zadania za 2 p.
Razem za test T = […………………….]
Nr zadania 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Odpowiedź
Korekta
Punkty [......] [......] [......] [......] [......] [......] [......] [......] [......] [......]
Nr zadania 11 12 13 14 15
Odpowiedź
Korekta
Punkty [......] [......] [......] [......] [......]
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 6 z 12
Zadania otwarte
16. (5 p.) Metalowa kulka naelektryzowana ujemnie wisi na sprężynie na izolowanym
haczyku. Pod nią umieszczamy uziemioną kulkę tak, jak na rysunku obok.
Na skutek tego sprężyna: ⃝ wydłuży się
⃝ nie zmieni swojej długości
⃝ skurczy się
Większa kulka elektryzuje się przez:
⃝ tarcie ⃝ dotyk ⃝ indukcję (wpływ)
Określ znak ładunku większej kulki.
⃝ dodatni ⃝ ujemny
⃝ kulka jest elektrycznie obojętna
Wyjaśnij mechanizm elektryzowania. ……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Czy do oddziaływania naelektryzowanych kulek
stosuje się prawo Coulomba? ⃝ Tak / ⃝ Nie
17. (3 p.) Opisz sposób wyznaczenia objętości naczynia z wodą posługując się tylko wagą
z odważnikami i tablicami fizycznymi.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 7 z 12
18. (5 p.) Kulki dwóch identycznych elektroskopów naelektryzowanych ładunkami o tych
samych wartościach połączono przewodnikiem.
Używając sformułowań nie zmienia się, spada do zera, zwiększa się, zmniejsza się
opisz wychylenia wskazówek tych elektroskopów, jeśli:
1. oba były naładowane ujemnie
wychylenie wskazówki elektroskopu I …………………………………………………………………..
wychylenie wskazówki elektroskopu II ………………………………………………………………….
2. oba były naładowane dodatnio
wychylenie wskazówki elektroskopu I …………………………………………………………………..
wychylenie wskazówki elektroskopu II ………………………………………………………………….
3. były naładowane ładunkami przeciwnego znaku
wychylenie wskazówki elektroskopu I …………………………………………………………………..
wychylenie wskazówki elektroskopu II ………………………………………………………………….
Porównaj całkowity ładunek obu elektroskopów przed i po połączeniu
przewodnikiem.
………………………………………………………………………………………………………………………………………….....
…………………………………………………………………………………………………………………………………………......
Podaj nazwę prawa (zasady), które(ą) to doświadczenie potwierdza.
………………………………………………………………………………………………………………………………………..…...
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 8 z 12
19. (5 p.) Dwa identyczne oporniki, z których każdy ma opór R = 1 Ω połączono szeregowo
i dołączono do źródła o stałym napięciu U = 2 V. Do jednego z oporników dołączono
równolegle woltomierz. Narysuj schemat opisanego obwodu elektrycznego.
Oblicz natężenie prądu w obwodzie i napięcie na jednym z oporników.
………………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………………
………………………………………………………………… …………………………………………………………………
miejsce na schemat obwodu
Jaki opór powinien mieć woltomierz, którym chcesz zmierzyć napięcie na oporniku?
⃝ bardzo duży / ⃝ bardzo mały
20. (3 p.) Para wodna o masie 3 kg i temperaturze 100 C oddała do otoczenia 6,9 MJ
energii. Oblicz ciepło parowania wody.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
21. (4 p.) W zjawisku anomalnej rozszerzalności temperaturowej wody wiązania wodorowe
odgrywają ważną rolę. Atomy tlenu sąsiadujących cząsteczek wody łączą się za
pośrednictwem atomu wodoru jednej z tych cząsteczek. Takie wiązania prowadzą
w idealnym przypadku do wytworzenia otoczenia cząsteczki wody w kształcie
czworościanu foremnego z cząsteczkami wody w jego wierzchołkach.
Efekt 1. Wzrost temperatury (nasilanie się drgań termicznych) psuje tę idealną strukturę, co umożliwia upakowanie większej liczby cząsteczek w jednostce objętości. Efekt 2. Wzrost temperatury powoduje wydłużanie się wiązań wodorowych między cząsteczkami wody.
Poniższe cztery zdania dotyczą zjawiska anomalnej rozszerzalności cieplnej wody. Które
są prawdziwe, a które fałszywe?
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 9 z 12
I. Poniżej 4 C pierwszy efekt przeważa, co objawia się wzrostem gęstości wody czyli
anomalną rozszerzalnością. P / F
II. W temperaturze 4 C gęstość wody jest najmniejsza. P / F
III. Gdy temperatura wody rośnie od 0 C do 4 C, to objętość wody zwiększa się.
P / F
IV. Powyżej 4 C przeważa efekt 2 i rozszerzalność wody staje się normalna - gęstość
maleje przy wzroście temperatury. P / F
22. (6 p.) Ciało o masie 4 kg poruszało się ze stałym przyspieszeniem 2 m/s2 przez trzy
pierwsze sekundy trwania ruchu, a przez kolejne trzy sekundy ruchem jednostajnym
prostoliniowym. Prędkość początkowa ciała wynosiła 0.
I. Narysuj wykres zależności siły działającej na ciało od czasu. (3 p.)
II. Oblicz drogę przebytą przez ciało w drugiej fazie ruchu. (1 p.)
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
III. Oblicz średnią wartość prędkości (średnią szybkość) tego ruchu. (2 p.)
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2016/2017
Strona 10 z 12
23. (4 p.) Ewa umieściła dłoń obok zimnej żarówki lampki nocnej nie dotykając bańki
szklanej.
Żarówkę zapaliła i zgasiła, gdy tylko poczuła
ciepło. Po odłączeniu lampki od prądu
dotknęła żarówkę.
Ciepło z włókna żarówki zostało przekazane do ręki dziewczynki przez przewodzenie
(cieplny przepływ energii). P / F
Energia w formie ciepła została przekazana głównie przez konwekcję. P / F
Ewa odczuła ciepło prawie natychmiast, gdyż energia została przekazana przez
promieniowanie. P / F
Zaraz po odłączeniu lampki od prądu bańka szklana była gorąca. P / F