ETAP III – FINAŁOWY

WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI
DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW
ROK SZKOLNY 2013/2014
KOD UCZNIA:
IMIĘ I NAZWISKO UCZNIA
wpisuje komisja konkursowa po rozkodowaniu pracy!
ETAP III – FINAŁOWY
Informacje:
1. Czas rozwiązywania zadań wynosi 90 minut.
2. Sprawdź, czy otrzymałeś wszystkie strony arkusza konkursowego (12
stron), ewentualny brak zgłoś przewodniczącemu komisji.
3. Na pierwszej stronie arkusza wpisz wyłącznie wylosowany kod
konkursowy − nie wpisuj swojego imienia i nazwiska.
4. Poprawną odpowiedź w zadaniach testowych zaznacz krzyżykiem. Jeśli się
pomylisz, obrysuj krzyżyk kółkiem i postaw drugi krzyżyk przy poprawnej
odpowiedzi.
5. Rozwiązania zadań otwartych zapisz w wyznaczonych do tego miejscach
(pod treścią zadań).
6. Dozwolone jest użycie kalkulatora prostego.
7. Za rozwiązanie wszystkich zadań można otrzymać łącznie 50 punktów. Za
poprawne rozwiązanie każdego zadania testowego otrzymuje się 1 punkt
(za błędną odpowiedź 0 punktów; nie są przyznawane "części" punktów,
np. 1/3, 1/2 itp.).
8. Nie używaj korektora. Jeśli się pomylisz, przekreśl błędny tekst i zapisz
poprawną wersję obok.
9. Brudnopis nie podlega ocenie.
10. Zadania, do których zostaną podane dwie (lub więcej) odpowiedzi nie
będą punktowane.
11. Nie wolno używać żadnych dodatkowych kartek na brudnopis, poza tymi,
które stanowią część arkusza konkursowego.
12. Podczas trwania konkursu obowiązuje zakaz posiadania i posługiwania się
telefonami komórkowymi oraz innymi urządzeniami łączności
bezprzewodowej, a także urządzeniami odtwarzającymi/rejestrującymi
dźwięki i obraz.
13. Naruszenie zasad podanych w pkt. 3, pkt. 11 i pkt. 12 skutkuje
bezwzględnym wykluczeniem uczestnika z konkursu.
str. 1/12
Uzyskane punkty
Nr zadania
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Zad. 1
Zad. 2
Zad. 3
Zad. 4
Suma
Punkty
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
ZADANIA TESTOWE
W każdym zadaniu zaznacz tylko jedną prawidłową odpowiedź.
Za każde poprawnie rozwiązane zadanie otrzymasz 1 pkt.
Przy rozwiązywaniu zadań za wartość przyspieszenia grawitacyjnego przyjmij 10 m/s2.
Zadanie 1
Wojtek postanowił zważyć się w windzie. W tym celu umieścił w niej naciskową wagę łazienkową
i sprawdzał jej wskazania w zależności od ruchu windy.
Ruch windy
winda rusza w górę
winda jedzie w górę ze stałą prędkością
winda jadąca w górę zatrzymuje się
I
57
60
57
Wskazania wagi w kg
II
III
63
63
60
60
63
57
IV
57
60
63
Wskazania wagi, na której stał Wojtek zapisane są w kolumnie
A. I
B. II
C. III
D. IV
Zadanie 2
Na rzucony pionowo do góry kamień nie działały siły oporów ruchu. Początkowa wartość prędkości
kamienia wynosiła 5 m/s, więc
A. kamień wznosił się o 5 m w ciągu każdej sekundy ruchu
B. maksymalna wysokość na jaką wzniósł się kamień wyniosła 5 m
C. wartość prędkości kamienia malała o 5 m/s w ciągu każdej sekundy ruchu,
D. kamień wzniósł się na maksymalną wysokość po 0,5 s
Zadanie 3
Moc prądu płynącego przez opornik o oporze elektrycznym 25 Ω włączony
w obwód elektryczny przedstawiony na rysunku wynosi
A. 25 W
B. 64 W
C. 40 W
D. 48 W
Zadanie 4
Wychylona z położenia równowagi kulka zawieszona na sprężynie przebywa drogę równą amplitudzie jej
drgań w czasie 2 s. Częstotliwość drgań kulki jest równa
A. 0,0625 Hz
B. 0,25 Hz
C. 0,125 Hz
Zadanie 5
Na rysunku przedstawiono wykresy zależności natężenia prądu
płynącego w opornikach I i II od napięcia elektrycznego między
końcami tych oporników. Opór elektryczny opornika II
w porównaniu z oporem opornika I jest
A. 3 razy większy
B. 3 razy mniejszy
C. 2 razy większy
D. 2 razy mniejszy
D. 0,5 Hz
I
II
Zadanie 6
Do kosmonautów znajdujących się w przestrzeni kosmicznej sygnały dźwiękowe wysłane z Ziemi nie
docierają ponieważ
A. w Kosmosie nie ma atmosfery
C. temperatura atmosfery w Kosmosie jest zbyt niska
str. 2/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
B. izolacja akustyczna statków kosmicznych jest zbyt duża
D. wewnątrz statku jest zbyt duże ciśnienie powietrza
Zadanie 7
Dwa ciała wykonane z tej samej substancji, ale o różnych masach i temperaturach zetknięto ze sobą
(temperatura ciała o mniejszej masie była większa niż ciała o większej masie) . Po pewnym czasie, gdy
temperatury obu ciał były już takie same, energia wewnętrzna
A. obu ciał była taka sama
B. ciała o początkowo wyższej temperaturze była większa niż ciała o początkowo niższej temperaturze
C. ciała o większej masie była większa niż ciała o mniejszej masie
D. ciała o mniejszej masie była większa niż ciała o większej masie
Zadanie 8
Do ramki wykonanej z metalu zbliża się ruchem jednostajnym magnes (patrz
rys.). W boku AB ramki prąd elektryczny
A
A. płynie w górę (od B do A)
B. płynie w dół (od A do B)
C. nie płynie
D. płynie raz w górę (od B do A), raz w dół (od A do B)
B
N
S
Zadanie 9
Gdy samochód jechał z prędkością o wartości 72 km/h, kierowca nacisnął hamulec i wartość prędkości
samochodu zaczęła się zmniejszać o 2 m/s w każdej sekundzie. Droga jaką samochód pokonał od
momentu rozpoczęcia hamowania do momentu zatrzymania się wyniosła
A. 100 m
B. 200 m
C. 300 m
D. 400 m
Zadanie 10
Kropla wody o cieple właściwym 4 200 J/kg·oC spada swobodnie z wysokości 210 m. Gdyby cała energia
mechaniczna kropli wody zamieniła się w jej energię wewnętrzną to temperatura kropli zwiększyłaby się
o
A. 2 oC
B. 1 oC
C. 0,5 oC
D. 0,4 oC
Zadanie 11
Na podstawie wykresu zależności temperatury pewnej substancji
o masie m od ilości dostarczonej jej energii można stwierdzić, że [°C]
ciepło topnienia ct i ciepło parowania c p tej substancji spełniają
E2  E1
t1
E  E2
B. ct  3
m
E2  E1
C. ct 
m
E
D. ct  1  c p
t1
A. ct 
E 4  E3
t2
E  E3
 cp  4
m
E4  E3
 cp 
m
E  E2
 3
t2  t1
 cp 
Zadanie 12
Promień światła pada na granicę ośrodka, w którym wartość prędkości
rozchodzenia się światła jest większa. Bieg promienia światła reprezentują linie
A. 0, 2 i 5
B. 0, 3 i 5
C. 0, 4 i 5
D. 1, 2 i 5
0
5
1
Zadanie 13
str. 3/12
2
3
4
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
Dwie kulki zawieszone na jednakowych nitkach o równej długości naelektryzowano. W wyniku tego kulki
odsunęły się od siebie, a kąty między każdą z nitek i pionem były takie same. Oznacza to, że
A. ładunki elektryczne kulek miały takie same wartości, a masy kulek nie musiały być równe
B. masy kulek były takie same, a wartości ładunków elektrycznych nie musiały być równe
C. masy i wartości ładunków elektrycznych kulek były równe
D. stosunek mas kulek był równy stosunkowi wartości ich ładunków elektrycznych
Zadanie 14
W naczyniu ze szkła znajduje się pewna ciecz; przy ściankach naczynia powstał menisk wypukły. Siły
spójności działające między cząsteczkami tej cieczy w porównaniu z siłami przylegania działającymi
między cząsteczkami cieczy i szkła są
A. większe
B. mniejsze
C. takie same
D. jest zbyt mało danych, aby je porównać
Zadanie 15
Światło białe przechodząc przez umieszczony w powietrzu szklany pryzmat ulega rozszczepieniu.
W świetle wychodzącym z pryzmatu najbardziej odchylony od kierunku światła padającego na pryzmat
jest kierunek światła
A. fioletowego, ponieważ jego prędkość w pryzmacie jest największa
B. czerwonego, ponieważ jego prędkość w pryzmacie jest największa
C. fioletowego, ponieważ jego prędkość w pryzmacie jest najmniejsza
D. czerwonego, ponieważ jego prędkość w pryzmacie jest najmniejsza
str. 4/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 1 (0 – 7 p.)
Prostopadłościan zawieszony na siłomierzu zanurzano w wodzie o gęstości 1 000
kg/m3 i badano zależność wskazań siłomierza od głębokości zanurzenia
prostopadłościanu (oznaczonej na rys. przez h) w wodzie. Wyniki pomiarów
przedstawiono w tabeli (oznaczenia: Fsil − wskazania siłomierza, h – głębokość
zanurzenia prostopadłościanu).
h [cm]
0
1,5
3
4,5
6
7,5
Fsil [N]
6,00
5,94
5,88
5,82
5,76
5,7
SIŁOMIERZ
ZADANIA OTWARTE
Fwyporu [N]
a) Oblicz wartość siły wyporu działającej na zanurzany na daną głębokość h prostopadłościan. Wyniki
wpisz w powyższej tabeli.
b) Narysuj wykres zależności wartości siły wyporu działającej na prostopadłościan od głębokości jego
zanurzenia.
c) Oblicz maksymalną wartość siły wyporu, jaka może działać na prostopadłościan, jeżeli objętość
prostopadłościanu wynosi 512 cm3.
d) Oblicz gęstość substancji, z której wykonany jest prostopadłościan.
e) Narysuj (na rysunku powyżej) i nazwij wektory sił działających na prostopadłościan zanurzony
w wodzie.
str. 5/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 2 (0 – 8 p.)
Pan Kowalski w podróż służbową do Kanady zabrał mały czajnik elektryczny. Na tabliczce znamionowej
czajnika widniał napis „230 V, 1000 W”. Napięcie sieciowe w Kanadzie wynosi 110 V. Przyjmij, że opór
elektryczny elementu grzejnego czajnika jest stały.
a) Oblicz ile razy dłużej/krócej niż w Polsce będzie trwało w Kanadzie zagotowanie 250 ml wody
o temperaturze początkowej 10 °C (załóż, że wymiana energii zachodzi tylko między grzałką czajnika
i wodą).
b) Porównaj ładunek elektryczny elektronów przepływających przez przekrój poprzeczny grzałki w czasie
potrzebnym do zagotowania takiej samej ilości wody i o takiej samej temperaturze początkowej w
Kanadzie i w Polsce. Wykonaj odpowiednie obliczenia.
c) Instalacja elektryczna w domu pana Kowalskiego zabezpieczona jest bezpiecznikiem 10 A. Ile
maksymalnie urządzeń elektrycznych o mocy 1 000 W można włączyć jednocześnie w domu pana
Kowalskiego?
str. 6/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 3 (0 – 10 p.)
Na zajęciach Koła Fizycznego uczniowie badali zjawisko odbicia światła. Do doświadczeń użyli płaskich
lusterek.
a) Przedstaw na rysunku bieg promienia świetlnego przed i po odbiciu od lusterka; zaznacz kąt padania
i kąt odbicia światła.
b) Podaj miarę kąta między promieniem światła odbitego i padającego, wtedy gdy miara kąta między
promieniem światła padającego i powierzchnią lusterka wynosiła 60 o.
c) Podaj o ile zmieniła się miara kąta padania, kąta odbicia światła oraz kąta między promieniem
padającym i odbitym, gdy lusterko obrócono o kąt 10o względem położenia podanego w podpunkcie b);
wykonaj odpowiedni rysunek i obliczenia.
d) Opisz (słownie lub za pomocą wzoru) zależność miary kąta między promieniem padającym i odbitym
od początkowej miary kątów padania i odbicia oraz kąta obrotu lusterka względem położenia
początkowego.
str. 7/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 4 (0 – 10 pkt)
Odległość między miastami A i B, leżącymi na tym samym brzegu rzeki, wynosi 60 km. Do transportu
towarów między miastami wykorzystuje się barkę napędzaną silnikiem spalinowym. Wartość prędkości
barki względem wody wynosi 6 m/s, a wartość prędkości wody w rzece względem brzegu 1,5 m/s.
Przeciętne zużycie paliwa na całej trasie (tj. z A do B i z powrotem) wynosi 1 200 dm3. Przyjmij, że
w obie strony przewożone są ładunki o takich samych masy, średnia wartość siły oporu ruchu stawianego
przez wodę wynosi 140 kN, a opór powietrza można zaniedbać.
a) Oblicz czas płynięcia barki z miasta A do B i z powrotem.
b) Oblicz średnią moc, z jaką pracuje silnik barki.
c) Oblicz o ile zmieniłoby się zużycie paliwa w czasie przewozu ładunków z miasta A do B i z powrotem
gdyby miasta te leżały nad jeziorem.
str. 8/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
str. 9/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
str. 10/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
str. 11/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
str. 12/12