ДЗИ по физика и астрономия

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА

ДЪРЖАВЕН ЗРЕЛОСТЕН ИЗПИТ ПО ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ

31 май 2018 г. – Вариант 1

12^и клас - Физика и астрономия - Външно оценяване

1. На фигурата са начертани някои от силовите линии на точков заряд.

Кои величини може да бъдат определени еднозначно от чертежа?
само знакът на заряда
само големината на заряда
знакът и големината на заряда
нито знакът, нито големината на заряда

2. Две малки положително заредени прашинки (точкови заряди) първоначално се намират във вакуум на разстояние r една от друга. На какво разстояние между тях силата на взаимното им отблъскване намалява четири пъти спрямо началната ѝ стойност?

2r
2${\sqrt 2}$r
${\sqrt 2}$r
4r

3. Протон започва да се ускорява в еднородно (хомогенно) електростатично поле от състояние на покой. Коя от изброените величини се увеличава по време на движението на протона?

пълната му енергия
силата, която му действа
eлектричната му потенциална енергия
кинетичната му енергия

4. Положително заредена пръчка се доближава към топчето на електроскоп, без да го допира. Заряди с какви знаци се индуцират върху листенцата на електроскопа?

върху едното – положителен, върху другото – отрицателен

листенцата остават електрически неутрални
и върху двете – отрицателен
и върху двете – положителен

5. Какво напрежение U трябва да бъде приложено върху кондензатор с капацитет C = 0,1$\mu$F, така че върху положителния електрод на кондензатора да се натрупа заряд q = 0,5$\mu$C?

5 V
0,2 V
0,05 V
0,6 V

6. На какъв множител съответства представката „нано“ (n) пред означенията на единици за физични величини?
10^–9
10³
10^–3
10^–6

7. Колко е еквивалентното съпротивление на участъка от електрическата верига между точките A и В?

10 $\Omega$

20 $\Omega$
5 $\Omega$
2,5 $\Omega$

8. Меден, волфрамов, никелинов и константанов проводник имат едни и същи размери. Кой от тях има най-малко съпротивление?

волфрамовият
константановият
никелиновият
медният

9. На фигурата е дадена графика на зависимостта на тока от напрежението за два резистора, номерирани съответно с 1 и 2, като съпротивлението на първия резистор е R₁ = 6 k$\Omega$. Намерете стойността на съпротивлението R₂ на втория резистор.

1 k$\Omega$
2 k$\Omega$
12 k$\Omega$
18 k$\Omega$

10. Колко е мощността на тока в лампата на автомобилен фар, която има съпротивление R = 10$\Omega$ и работи при напрежение U = 12 V?

14,4 W
1440 W
1,2 W
120 W

11. Малка водна капка е заредена положително със заряд q = +5e (e - елементарен електричен заряд). При облъчване с ултравиолетова светлина капката губи два електрона. Колко е зарядът на капката след облъчването?

+2e
–2e
+7e
+3e

12. В кое от следните електрически устройства протича газов разряд?
полупроводников диод
лампа с нажежаема жичка
луминесцентна лампа
вакуумна фотоклетка

13. Кое от посочените свойства е характерно за полупроводници?

при охлаждане до определена температура специфичното им съпротивление става равно на нула

специфичното им съпротивление не се променя с изменение на температурата
специфичното им съпротивление намалява с увеличаване на температурата
специфичното им съпротивление нараства с увеличаване на температурата

14. Северният полюс (N) на постоянен магнит е доближен до проводник, по който тече ток I. Посоките на тока и на магнитните индукционни линии са показани на фигурата. Каква е посоката на магнитната сила, действаща на проводника?

надолу $\downarrow$
от чертежа към вас $\odot$
от вас към чертежа $\otimes$

нагоре $\uparrow$

15. По дълъг праволинеен проводник, означен на чертежа с $\odot$, тече ток I в посока от чертежа към вас. До проводника се намира магнитна стрелка, чиито северен и южен полюс са означени съответно с N и S. На коя фигура правилно е означена посоката, в която сочи стрелката?

А)
Г)
Б)
В)

16. Протон навлиза в област с еднородно магнитно поле със скорост $\upsilon$, насочена в посоката на магнитната индукция В, както е показано на фигурата.

Как ще се движи протонът в областта с магнитното поле?

ще се забавя, докато спре
ще се ускорява

ще започне да се движи равномерно по окръжност
ще продължава да се движи равномерно и праволинейно

17. Две неподвижни намотки са поставени близо eдна до друга. Първата намотка се свързва с източник на постоянно напрежение чрез ключ К, а втората се свързва с амперметър А. В кой случай амперметърът НЯМА да отчита протичане на ток във втората намотка?

през цялото време, докато ключът е затворен
както при отваряне, така и при затваряне на ключа
само при затваряне на ключа

само при отваряне на ключа

18. Колко ампера е ефективната стойност I_еф на променливия ток, чиято графика е показана на фигурата? (${\sqrt 2}$ = 1,4)

0,7 А
2 А
1 А
0,5 А

19. Върху корпуса на електрически нагревател, предназначен за променливо напрежение, e означено: 220 V, 5 A . Колко вата е мощността (средната мощност) на нагревателя?
275 W
2200 W

1100 W
550 W

20. Математично махало е пуснато да се люлее от крайно ляво положение. Периодът на махалото е Т = 2 s. На коя фигура е изобразено правилно положението на махалото и посоката му на движение (със стрелка) за време t = 2,5 s след началния момент?

21. Мембраната на високоговорител трепти с честота $\nu$=50 Hz. Колко пъти мембраната минава през равновесното си положение в продължение на една секунда?
200
100
25
50

22. На фигурата е показано устройство, с чиято помощ се илюстрира явлението механичен резонанс – пружинно махало, окачено на въртяща се ос. На фигурата вдясно е дадена графика на зависимостта на амплитудата А на принудените трептения на топчето от честотата $\nu$, с която се върти оста. Какъв извод може да се направи за собствената честота $\nu$₀ на пружинното махало?

$\nu$₀= 15 Hz
$\nu$₀ е извън показания интервал от честоти
$\nu$₀= 20 Hz
$\nu$₀ = 10 Hz

23. На графиката е показано отклонението Y на опънато въже, когато по него се разпространява вълна в направление на оста X. Определете стойностите на амплитудата A и на дължината на вълната λ?

A = 4 cm; λ = 10 cm
A = 4 cm; λ = 5 cm
A = 2 cm; λ = 10 cm
A = 2 cm; λ = 5 cm

24. Коя от посочените дължини на вълната съответства на видимата светлина?
500 nm
5 nm
5000 nm
50 nm

25. Лазерен лъч пада от въздух върху стъклена призма, както е показано на фигурата.

Кой от номерираните лъчи съответства на хода на пречупения лъч в стъклото? (Перпендикулярът към повърхността е даден с пунктир.)
4
2
1
3

26. Две прозрачни среди 1 и 2 имат показатели на пречупване съответно n₁ = 1,33 и n₂ = 1,36. Скоростта на светлината в съответната среда е u₁ и u₂, а с е скоростта на светлината във вакуум. Посочете верния извод от тази информация.
u₁ = u₂ ≠ с
u₁ > u₂
u₁ < u₂
u₁ = u₂ = с

27. С кое явление се обяснява небесната дъга след дъжд?
дисперсия
дифракция
фотоефект
интерференция

28. При разлагане на светлина с призма върху екран се наблюдават четири цветни линии – жълта, зелена, синя, виолетова. Какъв е цветът на линията, означена на чертежа с въпросителен знак?

синя
виолетова
зелена
жълта

29. Озоновият слой на Земята защитава живите организми, защото поглъща:
ултравиолетовото лъчение
инфрачервеното лъчение
заредените частици, идващи от Слънцето
микровълните

30. Макс Планк стига до извода, че светлинaта се излъчва на кванти, като анализира закономерностите при:

интерференцията
дифракцията
дисперсията на светлината
топлинното излъчване на телата

31. При кой преход във водороден атом излъченият фотон има най-голяма честота на вълната?

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

32. Радиоактивен изотоп излъчва електрически заредени частици, които може да бъдат спрени напълно от няколко сантиметра въздух или от лист хартия. Какъв вид частици излъчва изотопът?
алфа-частици
гама-кванти
неутрони
бета-частици

33. Колко неутрона има в ядрото на трития,

3
1
2
4

34. Коя характеристика на атомното ядро трябва да се знае, за да се определи енергията на връзката му?
масовият дефект
масовото число
размерът
поредният номер

35. Стронций-89 е радиоактивен изотоп, който се използва в лъчетерапията, и има период на полуразпадане 50 денонощия. След колко месеца количеството му ще намалее до 12,5% от началното? Приемете, че един месец е 30 денонощия.
6 месеца
5 месеца
1 месец
3 месеца

36. Изотопът на калия, $ _{19}^{40}K$, може да търпи няколко различни вида радиоактивно разпадане. Коя частицата, означена с X, се отделя при разпадането

алфа-частица

протон
електрон
гама-квант

37. Верижната реакция на делене на урана е възможна, защото при реакцията се отделят:
гама-кванти
алфа-частици
бета-частици
неутрони

38. Известно е, че протонът се състои от два вида кварки – горен (u) със заряд +${2 \over 3}$e, и долен (d) със заряд −${1 \over 3}$e. Коя формула представя броя и вида на кварките, изграждащи протона?

(uud)
(udd)
(uuu)
(ddd)

39. Коя е причината за „червеното отместване“ в спектъра на светлината, идваща от далечни галактики?

все още не е изяснена
отдалечаването на галактиките от нас
поглъщане на светлината от междузвезден газ
по-ниската температура на далечните галактики

40. Подредете етапите от еволюцията на Слънцето според поредността им във времето.

протозвезда, звезда от Главната последователност, червен гигант, бяло джудже
звезда от Главната последователност, протозвезда, червен гигант, бяло джудже

звезда от Главната последователност, червен гигант, бяло джудже, протозвезда
протозвезда, звезда от Главната последователност, бяло джудже, червен гигант

Решенията на задачите по-долу запишете отделно в тетрадката си

Две еднакви заредени прашинки всяка с положителен заряд q = 1 nC се намират във вакуум на разстояние r = 3 mm една от друга. Ако разгледате прашинките като точкови заряди:

А) Изразете стойностите на дадените величини в основни единици.
Б) Пресметнете силата на взаимодействие F между прашинките.
Константата в закона на Кулон е k = 9,0.10⁹ N.m²/C².

Нашата планета, като цяло, е заредена отрицателно. Затова близо до земната повърхност има еднородно (хомогенно) електростатично поле с интензитет E = 200 N/C.

А) Изобразете с чертеж посоката на интензитета на това поле спрямо земната повърхност.
Б) Определете големината на силата F, действаща на свободен електрон във въздуха, и изобразете посоката ѝ на чертежа.
Елементарният електричен заряд е е = 1,6.10⁻¹⁹C.

За ядрен експеримент се използват протони, ускорени в електростатично поле с напрежение U = 250 MV между точката на тръгване на протона и крайната точка.

А) В коя точка – началната или крайната, електричният потенциал на полето е по-голям?
Б) Колко джаула е извършената работа за ускоряване на един протон?
Елементарният електричен заряд е е = 1,6.10⁻¹⁹C.

Три резистора със съпротивление R = 30 $\Omega$ всеки, са свързани по начина, показан на фигурата.

Пресметнете еквивалентното съпротивление R_екв на участъка АВ от електрическата верига.

Към батерия с електродвижещо напрежение $\varepsilon$ = 9 V и неизвестно вътрешно съпротивление r е свързан резистор със съпротивление R = 2r.

А) Начертайте схема на електрическата верига със съответните означения за нейните елементи.
Б) Колко е стойността на r, ако токът във веригата е I = 2 A?

Праволинеен проводник с дължина l = 2 cm, по който тече ток I = 3 A, е поставен в еднородно (хомогенно) магнитно поле с индукция B = 0,2 T.

А) Как трябва да бъде ориентирана магнитната индукция спрямо проводника, така че да му действа максимална магнитна сила F_max? Направете чертеж.
Б) Превърнете в основни единици и пресметнете големината на максималната магнитна сила F_max.

Тежест трепти хармонично, закачена на пружина.

А) Напишете формулата за период на пружинно махало.
Б) Пресметнете периода на трептене на тежестта, ако тя има маса m = 50 g и коефициентът на еластичност на пружината е k = 20 N/m.

Светлинен лъч пада от въздух върху дебела стъклена пластина с успоредни стени, както е показано на фигурата.

А) Направете чертеж, като изобразите хода на лъча вътре в пластината и след като излезе от нея от противоположната й страна.
Б) Означете на чертежа ъгъла на падане $\alpha$ и ъгъла на пречупване $\beta$ от горната повърхност на пластината и сравнете двата ъгъла. Обосновете отговора си.

На фигурата е даден спектърът на излъчване на Слънцето.

А) Как се нарича диапазонът от електромагнитния спектър, в който Слънцето излъчва най-интензивно?
Б) Като приемете, че Слънцето излъчва като абсолютно черно тяло, пресметнете абсолютната температура Т на повърхността му.
Константата на Вин е b = 2,9.10⁻³ m.K.

Върху метал, чиято отделителна работа е A = 5.10⁻¹⁹ J пада монохроматична светлина с дължина на вълната λ = 600 nm.

А) Колко е честотата $\nu$ на светлинната вълна?
Б) Колко е енергията E на фотоните на светлината?
В) Може ли светлината да предизвика фотоефект за този метал? Обосновете отговора си.
Скоростта на светлината във вакуум е c = 3,0.10⁸ m/s, а константата на Планк – h = 6,6.10⁻³⁴ J.s.