ДЗИ по физика и астрономия

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА

ДЪРЖАВЕН ЗРЕЛОСТЕН ИЗПИТ ПО ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ

23 май 2018 г. – Вариант 1

12^и клас - Физика и астрономия - Външно оценяване

1. Два електрични точкови заряда се намират във вакуум на разстояние r един от друг. Как ще се промени силата F на тяхното взаимодействие, ако разстоянието между тях се увеличи два пъти?

ще се увеличи два пъти
ще намалее осем пъти
ще намалее два пъти
ще намалее четири пъти

2. Ha коя фигура са показани силовите линии на електростатично поле, създадено от положителен точков заряд q?

3. Електростатично поле е създадено от заряд Q. Сравнете интензитета E на полето в точките А, B и C от фигурата.

E_A < E_B = E_С

E_A > E_B > E_С
E_A > E_B = E_С
E_A = E_B > E_С

4. Точков заряд q се намира в електростатично поле. Ако знаем големината q на заряда и интензитета E на полето в точката, в която се намира заряда, можем да намерим:
кинетичната енергия на заряда в тази точка
потенциалната енергия на заряда в тази точка
скоростта $\nu$ на заряда, с която той преминава през тази точка
големината на силата F, с която полето действа на заряда

5. С явлението електростатична индукция се обяснява:
полярното сияние
привличането на железни стружки от магнит
електростатичното екраниране
небесната дъга

6. Зарядите, които се придвижват свободно в металите, са:
дупки
положителни йони
отрицателни йони
електрони

7. Коя от посочените измерителни единици е за електричен ток?
mA
W
MΩ
kV

8. Меден проводник има два пъти по-малка дължина и два пъти по-голям диаметър на кръговото си сечение от друг меден проводник. Кое от твърденията е вярно?
Двата проводника имат едно и също съпротивление.
Двата проводника имат един и същ обем.
Двата проводника имат едно и също специфично съпротивление.
Двата проводника имат една и съща маса.

9. Върху резистор със съпротивление R = 100 Ω се подава напрежение U = 5 V в продължение на време t = 4 h. Колко джаула е консумираната от него електрична енергия за това време?

2000 J
1 J
3,6 kJ
1800 J

10. По време на „запалване“ на двигател на автомобил през стартера му тече ток I = 400 A. Напрежението на акумулатора му е U = 12 V. Колко е съпротивлението на веригата, съставена от акумулатора и стартера?

33,3 Ω
3,33 Ω
0,03 Ω
0,003 Ω

11. Посочете приложението, което НЕ се отнася за явлението електролиза.
получаване на чисти метали
изработване на копия на грамофонни плочи, скулптури и др.
получаване на електричен ток от слънчеви батерии
нанасяне на метални покрития върху предмети

12. Кой от изброените обекти е източник на магнитно поле?
литиево-йонна батерия
кръгов проводник, по който тече електричен ток
меден проводник с формата на подкова
неподвижен точков заряд

13. По хоризонтален проводник тече електричен ток, насочен надясно (виж фигурата).

Проводникът се намира в еднородно магнитно поле, чиито силови линии са вертикални и насочени нагоре. Определете посоката на максималната сила, с която магнитното поле действа на проводника?

от чертежа към вас ($\odot$)

нагоре $\uparrow$

от вас към чертежа ($\otimes$)
надолу $\downarrow$

14. Силата F, с която еднородно (хомогенно) магнитно поле с индукция B действа на праволинеен проводник с дължина l, по който тече ток I, и който е перпендикулярен на магнитните силови линии на полето, се пресмята по формулата:

F = I.B².l
F = ${I.l \over B}$
F = I².B.l
F = B.I.l

15. При кой от опитите НЕ се индуцира ток в металния пръстен?
металният пръстен навлиза в областта на еднородно магнитно поле, така че равнината му е перпендикулярна на магнитните индукционни линии

металният пръстен се движи към магнита

металният пръстен се движи в еднородно магнитно поле

магнитът се движи към металния пръстен

16. Колко секунди е периодът на променлив ток с честота $\nu$ = 50 Hz?
0,2 s
0,002 s
0,02 s
50 s

17. Електрически предпазител трябва да ограничава консумацията на електрична мощност в една кухня до 4400 W. Напрежението е с ефективна стойност U_еф = 220 V. При каква ефективна стойност на тока I_еф, протичащ през предпазителя, се прекъсва веригата?

20 J
20 A
20 C
10 A

18. Периодът на хармонично трептене на математично махало НЕ зависи от:
отношението на дължината на нишката и земното ускорение
масата на тялото, закачено за нишката
дължината на нишката
земното ускорение

19. На фигурата е показана графика на зависимостта на положението $\chi$ на тяло, извършващо хармонично трептене, от времето t.

Кое от твърденията за това трептене е вярно?
Периодът му е 1,25 s.
Честотата му е 0,2 Hz.
Равновесното положение на тялото е при $\chi$ = 5 cm.
Амплитудата му е 8 cm.

20. Механичен резонанс може да се наблюдава, когато на дадено трептящо тяло действа периодична външна сила с:
честота, близка или равна на собствената честота на тялото
голяма амплитуда
много малка честота
много голяма честота

21. Коя от изброените характеристики НЕ се отнася за хармонична вълна?
скорост на разпространение
период

спектър на вълната
дължина на вълната

22. Подредете средите по нарастването на скоростта на звука в тях (от най-малка към най-голяма скорост).
стомана, вода, въздух
вода, стомана, въздух
вода, въздух, стомана
въздух, вода, стомана

23. За разбиване на камъни в бъбреците в медицината се използват:
радиовълни
рентгенови лъчи
инфразвукови вълни
ултразвукови вълни

24. Кои вълни НЕ могат да се разпространяват във вакуум?
инфразвукови вълни
гама лъчите
рентгеновите лъчи
микровълните

25. Светлинен лъч пада върху плоскопаралелна стъклена пластина, намираща се във въздух, и излиза от противоположната ѝ страна. Кой от изобразените лъчи от 1 до 4 е начертан правилно?

2
4
1
3

26. Светлинна вълнà преминава от въздух (1) в диамант (2). Посочете правилното съотношение между показателите на пречупване и скоростите на разпространение в двете среди.

n₁ > n₂ ; u₁ > u₂

n₁ < n₂ ; u₁ > u₂
n₁ > n₂ ; u₁ < u₂
n₁ < n₂ ; u₁ = u₂

27. Светлинен лъч пада под ъгъл $\alpha$ на границата между вода и въздух. С $\alpha$_гр е означен граничният ъгъл за тези две среди. За да се наблюдава пълно вътрешно отражение е необходимо да е изпълнено:
$\alpha$ > $\alpha$_гр
$\alpha$ = $\alpha$_гр
$\alpha$ ≤ $\alpha$_гр
$\alpha$ < $\alpha$_гр

28. Кое явление НЕ се обяснява с дисперсия на светлината?
появата на небесна дъга след дъжд
разлагане на бяла светлина, преминаваща през стъклена призма
наблюдаването на цветни ивици по компакт-диск от страната на записа
наблюдаване на цветни отблясъци от кристален полилей или шлифован диамант

29. Посочете вярното твърдение.
Инфрачервените лъчи имат по-малка дължина на вълната от ултравиолетовите лъчи.
Човек не усеща падащите върху тялото му инфрачервени лъчи.
Ултравиолетовите лъчи се поглъщат силно от озоновия слой в атмосферата на Земята.
Слънцето не излъчва ултравиолетови лъчи.

30. Коя формула изразява закон, описващ излъчването на абсолютно черно тяло?

c = $\lambda$$\nu$
P = $\sigma$ST⁴
h$\nu$ = A + ${1 \over 2}$mv²_max
$\lambda$_B = ${h \over m\nu}$

31. Кой проблем в историята на физиката е довел до хипотезата на Планк, че светлината се излъчва на кванти?
обясняването на спектъра на излъчване на абсолютно черно тяло
обясняването на законите на фотоефекта
обясняването на електромагнитната природа на светлината
обясняването на явлението електромагнитна индукция

32. При кой преход на електрон във водороден атом излъченият фотон има най-голяма дължина на вълната?

от ниво n=3 на ниво n=1
от ниво n=4 на ниво n=3

от ниво n=4 на ниво n=2
от ниво n=2 на ниво n=1

33. Водородният атом има преходи:
в ултравиолетовата, видимата и инфрачервената област на оптичния спектър
във видимата и инфрачервената, но не и в ултравиолетовата област на оптичния спектър
във видимата, но не и в инфрачервената и ултравиолетовата област на оптичния спектър
в ултравиолетовата и видимата, но не и в инфрачервената област на оптичния спектър

34. С коя формула се изразява зависимостта между енергията на връзката на едно ядро ΔE и масовия му дефект Δm?

ΔE = Δmc²

ΔE = Δmc
ΔЕ = ${Δm \over c}$

35. Коя от посочените реакции е алфа-разпадане?

36. Какво представляват бета-лъчите?
поток от електрони
фотони
поток от протони
поток от неутрони

37. Коя от изброените елементарни частици е изградена от кварки?
фотон
неутрино
електрон
неутрон

38. Звездите с най-малки маси в края на еволюцията си се превръщат в:
свръхнови
неутронни звезди
черни дупки
бели джуджета

39. Кои от изброените звезди имат ниска температура и голяма светимост?

червените гиганти
звездите като нашето Слънце
неутронни звезди
белите джуджета

40. Ако галактиката А се отдалечава от нас два пъти по-бързо от галактиката В, според закона на Хъбъл най-вероятно:

галактиката А е два пъти по-стара от галактиката В
галактиката А има два пъти по-голяма маса в сравнение с галактиката В
галактиката А има два пъти по-голям диаметър в сравнение с галактиката В
галактиката А е два пъти по-далече от нас, отколкото галактиката В

Решенията на задачите по-долу запишете отделно в тетрадката си

Йон с електричен заряд q₁=3,2.10^–19 C се намира в еднородно (хомогенно) електростатично поле и му действа електрична сила F₁=1,6.10^–15 N.

Намерете интензитета E на електростатичното поле.

Каква по големина сила F₂ ще действа на заряд q₂=1,6.10^–18 C, поставен в същото поле.

Когато кондензатор с капацитет C е зареден до напрежение U₁=200 V, неговият заряд е q₁. Когато същият кондензатор е зареден до напрежение U₂=500 V, зарядът му е q₂.

Запишете формула, свързваща величините заряд q, напрежение U и капацитет C на кондензатора.

Намерете отношението

между зарядите на кондензатора.

Как се променя зарядът на кондензатора при увеличаване на напрежението от U₁=200 V на U₂=500 V?

Разполагате с три резистора съответно със съпротивления R₁ = 1 Ω, R₂ = 2 Ω, R₃ = 6 Ω.

Пресметнете еквивалентното съпротивление на резисторите при mоследователно свързване.

Начертайте схема, в която резисторите са свързани успоредно.

На фигурата графично са представени стойностите на тока през един резистор при различни стойности на напрежението, приложено в краищата му.

Пресметнете съпротивлението на резистора.

Какъв ток ще протече през този резистор, когато се свърже към източник с напрежение 3 V?

Пружинно махало, състоящо се от пружина с коефициент на еластичност k и тяло с маса m=4 kg, има период T=6 s. (Приемете $\pi$²$\approx$10)

Намерете коефициента на еластичност k на пружината.

Колко ще е новият период на трептене T₁, ако тялото се подмени с друго, което има 4 пъти по-малка маса?

Кит издава кратък звук с честота $\nu$=20 Hz. Скоростта на звука във водата е u=1500 m/s.

Колко е дължината на вълната $\lambda$ на този звук?

Втори кит, намиращ се на разстояние s=120 km от първия, след като чува звука, веднага му отговаря. След колко време t първият кит ще чуе отговора на повикването си?

Светлинен лъч пада от въздух с показател на пречупване n₁ върху стъклена пластина с показател на пречупване n₂.

Определете ъгъла на падане, ако ъгълът между отразения и пречупения лъч (2) е $\theta$=90°, а ъгълът на пречупване е $\beta$=30°.

Сравнете показателите на пречупване n₁ и n₂ на двете среди като използвате < , = , >.

В таблицата е дадена дължината на вълната за лъчения от три диапазона на електромагнитния спектър.

Изразете $\lambda$₁ и $\lambda$₂ в метри.

Подредете лъченията по нарастване на тяхната честота.

Пресметнете честотата $\nu$ на лъчението с най-голяма енергия на квантите.
(скорост на светлината във вакуум c =3.10⁸ m/s)

Фотоклетка има катод, направен от метала калий. При облъчването ѝ с монохроматична светлина с енергия на фотоните Е=2,90 eV е установено, че максималната кинетична енергия на фотоелектроните е Е_k,max= 0,61 eV.

Определете отделителната работа на метала калий (в единици eV).

„Червената граница” на фотоефекта е $\nu$_min (или $\lambda$_max). При какво условие през фотоклетката ще протича ток?

Периодът на полуразпадане T_1⁄2 на радиоактивния изотоп радон-222 е 3,8 денонощия.

Дайте определение за период на полуразпадане.

Ако в даден момент броят на ядрата на този изотоп е N₀, колко ще бъде броят им след 19 денонощия?

За колко време броят на ядрата на този изотоп намалява 16 пъти?