Etap wojewódzki

WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI
DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW
ROK SZKOLNY 2014/2015
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 45 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.
s. 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 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
PRZY ROZWIĄZYWANIU ZADAŃ PRZYJMIJ WARTOŚCI:
przyspieszenie grawitacyjne − 10 m/s2
prędkość dźwięku w powietrzu – 340 m/s
gęstość wody – 1 000 kg/m3
ZADANIA TESTOWE
W każdym zadaniu zaznacz tylko jedną prawidłową odpowiedź.
Za każde poprawnie rozwiązane zadanie otrzymasz 1 pkt.
Zadanie 1
Ciało poruszało się ruchem prostoliniowym przyspieszonym z przyspieszeniem o wartości 2 m/s2.
W pewnym momencie wartość przyspieszenia ciała zaczęła się zmniejszać i po pewnym czasie
osiągnęła wartość 1 m/s2. W czasie gdy wartość przyspieszenia zmniejszała się, wartość prędkości ciała
A. zwiększała się coraz szybciej
B. zmniejszała się coraz wolniej
C. się nie zmieniała
D. zwiększała się coraz wolniej.
Zadanie 2
Na rysunku przedstawiono schematycznie ciało i działające na nie siły.
Wartości tych sił wynoszą 5 N, 3 N, 1 N. Wektor przyspieszenia, z jakim
porusza się to ciało,
A. jest zwrócony w tę stronę, w którą są zwrócone wektory sił
i w tę stronę porusza się ciało

F2

i F3 ,

F1

F3

F2

F1 i w tę stronę porusza się ciało

siły F1 , nie można określić, w którą stronę
B. jest zwrócony w tę stronę, w którą jest zwrócony wektor siły
C. jest zwrócony w tę stronę, w którą jest zwrócony wektor
porusza się ciało
D. jest zwrócony w tę stronę, w którą jest zwrócony wektor siły

F1 ,
ciało porusza się w stronę
przeciwną.
Zadanie 3
W obwodzie elektrycznym znajdują się trzy oporniki elektryczne połączone szeregowo. Opory
elektryczne oporników spełniają zależności R 2 =2R1 i R 3 =3R1. Woltomierz podłączony do opornika
o oporze R1 wskazuje 3 V . Źródło napięcia zasilające obwód elektryczny wytwarza napięcie równe
A. 6 V
B. 9 V
C. 12 V
D. 18 V.
Zadanie 4
Karol uderzył młotem w stalową prostą szynę. Darek, znajdujący się 340 m od Karola i trzymający
ucho przy szynie, usłyszał uderzenie młotem dwukrotnie w odstępie 0,932 sekundy. Oznacza to, że
dźwięk w szynie rozchodził się z prędkością o średniej wartości
A. 318,35 m/s
B. 5 000 m/s
C. 364,86 m/s
D. 175,98 m/s.
Zadanie 5
Czterech robotników podniosło za pomocą nieruchomych bloków jednakowe paczki styropianu.
Pierwszy z nich wciągnął paczkę na pierwsze piętro w czasie 30 sekund, drugi − na drugie piętro
w czasie 50 sekund, trzeci − na trzecie piętro w czasie 1 minuty, a czwarty − na czwarte piętro
w czasie 1,5 minuty. Każde piętro ma wysokość 3 m . Z największą mocą pracował robotnik
A. pierwszy
B. drugi
C. trzeci
D. czwarty.
Zadanie 6
Fale elektromagnetyczne o częstotliwości 80 MHz i 10 GHz rozchodzą się w próżni. Długość fali
o częstotliwości 80 MHz stanowi
A. 13 % długości fali o częstotliwości 10 GHz
B. 25 % długości fali o częstotliwości 10 GHz
s. 2/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
C. 113 % długości fali o częstotliwości 10 GHz
D. 125 % długości fali o częstotliwości 10 GHz.
Zadanie 7
Kolista tarcza o promieniu o długości 6 cm może wirować wokół osi przechodzącej przez jej środek.
Najmniejsza liczba pełnych obrotów tarczy w ciągu sekundy to 4, a największa to 8. Najmniejsza
i największa wartość prędkości punktu leżącego na brzegu tarczy względem ściany pokoju, w którym
znajduje się wirująca tarcza, wynosi
A. ok. 1,5 m/s, ok. 3 m/s
B. ok. 3 m/s, ok. 1,5 m/s
C. ok. 48,3 m/s, ok. 24,2 m/s
D. ok. 15,1 m/s, ok. 30,2 m/s.
Zadanie 8
Promień światła biegnie kolejno w trzech ośrodkach I, II, III, tak jak zostało to
przedstawione na rysunku obok. Między wartościami prędkości v I, vII, vIII
z jakimi światło rozchodzi się w tych ośrodkach, zachodzą związki
A. vI<vII, vII>vIII
B. vI>vII>vIII
C. vI<vII<vIII
D. v1>vII, vII<vIII.
I
II
III
Zadanie 9
Po przejściu światła przez soczewkę o zdolności skupiającej 4D, ustawioną w odległości 30cm od
przedmiotu, powstanie obraz
A. pozorny, odwrócony
B. pozorny, prosty
C. rzeczywisty, odwrócony
D. rzeczywisty, prosty
Zadanie 10
Żaróweczki w sznurze lampek choinkowych mają stały opór elektryczny i są połączone szeregowo.
Jedną z nich zastąpiono żaróweczką dostosowaną do takiego samego napięcia jak żaróweczki
w sznurze, ale o mniejszej mocy nominalnej. Natężenie prądu płynącego w sznurze lampek po
zamianie żaróweczki, w porównaniu z natężeniem prądu płynącego przed zamianą, będzie
A. takie samo, a napięcie między końcami włókien niewymienionych żaróweczek będzie mniejsze niż
przed zamianą
B. mniejsze, także napięcie między końcami włókien niewymienionych żaróweczek będzie mniejsze niż
przed zamianą
C. większe, a napięcie między końcami włókien niewymienionych żaróweczek będzie mniejsze niż przed
zamianą
D. takie samo, a napięcie między końcami włókien niewymienionych żaróweczek będzie większe niż
przed zamianą.
Zadanie 11
Magnes sztabkowy został zawieszony na sprężynie w pobliżu elektromagnesu w taki
sposób, że osie symetrii elektromagnesu i magnesu są równoległe względem siebie
(patrz rys. obok). Gdy w obwodzie elektrycznym płynie prąd, którego natężenie ma
stałą wartość to
A. położenie magnesu się nie zmienia
B. magnes jest przyciągany do elektromagnesu
C. magnes jest odpychany od elektromagnesu
D. magnes wykonuje drgania.
N
S
Zadanie 12
Dwie kulki o masach m1 i m2 wykonane z przewodnika elektrycznego zawieszono obok siebie na
jedwabnych sznurkach o jednakowej długości. Po naelektryzowaniu kulki o masie m1 ładunkiem q1,
a kulki o masie m2 ładunkiem q2, kulki zbliżyły się do siebie i sznurki utworzyły z pionem kąty o różnej
mierze. Wynika z tego, że masy kulek
A. były takie same, a ładunki elektryczne kulek takiego samego znaku, ale nie koniecznie q1  q2
B. były różne, a ładunki elektryczne kulek takiego samego znaku i wartości
C. były takie same, a ładunki elektryczne kulek różnego znaku i na pewno |q1|  |q2|
D. były różne, a ładunki elektryczne kulek różnego znaku, ale niekoniecznie |q1|  |q2|.
s. 3/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 13
Ciało, na które działają siły równoważące się,
A. na pewno pozostaje w spoczynku
B. na pewno porusza się ruchem jednostajnym
C. na pewno porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym
D. porusza się wzdłuż prostej ruchem jednostajnym lub pozostaje w spoczynku.
Zadanie 14
Dwie kulki o masach mI i mII = 2 mI są połączone naciągniętą gumą. Po przepaleniu gumy kulki zaczną
się poruszać
A. w przeciwne strony z prędkościami o takich samych wartościach
B. w przeciwne strony z prędkościami, których wartości spełniają równanie vI = 2 vII
C. w przeciwne strony z prędkościami, których wartości spełniają równanie vII = 2 vI
D. w dowolnych kierunkach z prędkościami o dowolnych wartościach.
Zadanie 15
Księżniczka zamknięta w wieży, upuściła z jej szczytu w jednakowych odstępach czasu trzy kamienie.
Ruch spadających kamieni względem siebie był ruchem
A. jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym
B. niejednostajnie przyspieszonym prostoliniowym
C. jednostajnym prostoliniowym
D. jednostajnie opóźnionym prostoliniowym.
s. 4/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
ZADANIA OTWARTE
Zadanie 1 (0 – 7 p.)
Brat wyszedł z psem na spotkanie wracającej do domu siostrze, gdy ta miała do pokonania jeszcze
2 km drogi. Każde z rodzeństwa szło z prędkością o średniej wartości równej 5 km/h. Oblicz:
a) drogę jaką pokonał pies do momentu spotkania się rodzeństwa, jeżeli cały czas biegał między nimi
tam i z powrotem z prędkością o średniej wartości 18 km/h,
b) średnią wartość prędkości siostry względem brata, jeśli rodzeństwo zbliżało się do siebie wzdłuż tej
samej prostej.
Obliczenia i rozwiązanie uzasadnij.
Miejsce na rozwiązanie i odpowiedzi.
s. 5/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 2 (0 – 8 p.)
Przesuwający się po poziomej podłodze klocek o masie 1kg uderza
w ułożoną poziomo sprężynę przymocowaną jednym końcem do
ściany (patrz rys.) i zatrzymuje się w momencie, gdy sprężyna jest
ściśnięta o 10cm. Wiadomo, że sprężyna ta rozciąga się o 1m, gdy
wartość działającej na nią poziomej siły wynosi 10N, zaś klocek
porusza się po podłodze ruchem jednostajnym prostoliniowym, gdy
działająca na niego siła o kierunku równoległym do podłogi ma
wartość równą 2,5 N . Oblicz wartość prędkości klocka w chwili, gdy uderzył on w sprężynę. Przyjmij, że
średnia wartość siły, z jaką sprężyna działa na klocek to średnia arytmetyczna najmniejszej
i największej wartości tej siły.
Obliczenia i rozwiązanie uzasadnij.
Miejsce na rozwiązanie i odpowiedzi.
s. 6/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 3 (0 – 8 p.)
Wyładowanie elektryczne między powierzchnią Ziemi a chmurą (uderzenie pioruna) nastąpiło w chwili,
gdy napięcie elektryczne między powierzchnią Ziemi a chmurą wynosiło U . Wartość sumaryczna
ładunku elektrycznego cząstek przepływających w czasie tego wyładowania między Ziemią i chmurą
wyniosła q , a energia jaka wyzwoliła się podczas wyładowania (energia, która zmieniła postać
z elektrycznej na inne formy) wystarczyłaby do zagotowania wody o temperaturze początkowej
i masie
T0
m ; ciepło właściwe wody cw .
a) Posługując się wprowadzonymi w zadaniu symbolami wielkości fizycznych przedstaw równanie
opisujące masę wody, którą można by zagotować dzięki energii, która wyzwoliła się podczas uderzenia
pioruna (przyjmij, że napięcie elektryczne między Ziemią a chmurą nie zmieniało się w czasie
wyładowania).
b) Oblicz masę wody, jaką można by zagotować wykorzystując 80% energii wyzwolonej podczas
uderzenia pioruna. Przyjmij, że napięcie elektryczne między Ziemią i chmurą wynosiło U  1 MV ,
wartość bezwzględna ładunku elektrycznego cząstek przepływających między Ziemią i chmurą
q  40 C , ciepło właściwe wody cw  4,2 kJ/(kg  C) , początkowa temperatura wody T0  20C .
c) Oblicz objętość wody o masie takiej jak masa wody obliczona w podpunkcie b); wynik podaj
w litrach.
Obliczenia i rozwiązanie uzasadnij.
Miejsce na rozwiązanie i odpowiedzi.
s. 7/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
Zadanie 4 (0 – 7 p.)
Obraz przedmiotu otrzymany za pomocą soczewki rozpraszającej jest prosty, pozorny i dwukrotnie
mniejszy niż rozmiar przedmiotu. Przedmiot został ustawiony w odległości 10 cm od soczewki. Na
znajdującym się poniżej rysunku przedmiot został przedstawiony jako strzałka.
a) Na zamieszczonym poniżej rysunku zaznacz położenie soczewki i wykonaj konstrukcję powstawania
obrazu przedmiotu (strzałki).
b) Oblicz odległość obrazu przedmiotu (strzałki) od soczewki.
c) Oblicz zdolność skupiającą soczewki użytej do otrzymania obrazu przedmiotu (strzałki). Wynik podaj
w dioptriach.
Obliczenia i rozwiązanie uzasadnij.
Miejsce na rozwiązanie i odpowiedzi.
oś optyczna soczewki
s. 8/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
s. 9/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
s. 10/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
s. 11/12
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2014/2015, ETAP FINAŁOWY
BRUDNOPIS
NIE PODLEGA OCENIE
s. 12/12