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 намалее два пъти
ще намалее четири пъти
ще се увеличи два пъти
ще намалее осем 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:
скоростта $\nu$ на заряда, с която той преминава през тази точка
потенциалната енергия на заряда в тази точка
големината на силата F, с която полето действа на заряда
кинетичната енергия на заряда в тази точка

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

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

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

MΩ
W

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 един и същ обем.
Двата проводника имат едно и също съпротивление.
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
3,6 kJ
1 J
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?

3,33 Ω
0,003 Ω
0,03 Ω
33,3 Ω

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

12. Кой от изброените обекти е източник на магнитно поле?
литиево-йонна батерия
меден проводник с формата на подкова
кръгов проводник, по който тече електричен ток
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 ($\odot$)

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

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

F = I.B².l
F = I².B.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 в еднородно магнитно поле

магнитът се движи към металния пръстен

металният пръстен се движи към магнита

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

10 A
20 C
20 A
20 J

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
земното ускорение
дължината на нишката

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?
Равновесното положение на тялото е при $\chi$ = 5 cm.
Периодът му е 1,25 s.
Честотата му е 0,2 Hz.
Амплитудата му е 8 cm.

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

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

скорост на разпространение
спектър на вълната
дължина на вълната

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

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

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

3
2
4
1

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?
наблюдаването на цветни ивици по компакт-диск от страната на записа
разлагане на бяла светлина, преминаваща през стъклена призма
наблюдаване на цветни отблясъци от кристален полилей или шлифован диамант
появата на небесна дъга след дъжд

29. Посочете вярното твърдение.
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.

Инфрачервените лъчи имат по-малка дължина на вълната от ултравиолетовите лъчи.

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

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

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 явлението електромагнитна индукция

обясняването на електромагнитната природа на светлината
обясняването на законите на фотоефекта

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

от ниво n=2 на ниво n=1

от ниво n=3 на ниво n=1
от ниво n=4 на ниво n=2
от ниво n=4 на ниво n=3

33. Водородният атом има преходи:
във видимата и инфрачервената, но не и в ултравиолетовата област на оптичния спектър
в ултравиолетовата и видимата, но не и в инфрачервената област на оптичния спектър
в ултравиолетовата, видимата и инфрачервената област на оптичния спектър
във видимата, но не и в инфрачервената и ултравиолетовата 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 = Δmc
ΔЕ = ${Δm \over c}$
ΔE = Δmc²

35. Коя от посочените реакции е алфа-разпадане?

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

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

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

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

белите джуджета
неутронни звезди
звездите като нашето Слънце
червените гиганти

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