I. Zadatci višestrukoga izbora

Transcript

1 I. Zadatci višestrukoga izbora U sljedećim zadatcima od više ponuđenih odgovora samo je jedan točan. Točne odgovore morate označiti znakom X na listu za odgovore kemijskom olovkom. Svaki točan odgovor donosi dva a.. Neko se tijelo njiše ovješeno o nit, kao što je prikazano na crtežu. U kojoj je točki putanje pri njihanju najveća napetost niti? T T T 4 T 3 u T u T u T 3 u T 4. Tijelo mase m postavljeno je na ravnu gredu duljine L. Jedan kraj grede podigne se na visinu h od vodoravnoga tla, kao što je prikazano na crtežu. Koliki je iznos ukupne sile na tijelo? Oznakom d na crtežu označena je duljina osnovice kosine koju tvori greda. Zanemarite trenje. mgh L mgh d mgd h mgd L m L d h FIZ IK- D-S5

2 3. S visine od 5 m tijelo je izbačeno u vodoravnome smjeru početnom brzinom m/s. Koji će položaj tijelo imati 3 sekunde nakon početka gibanja? Zanemarite otpor zraka. U ponuđenim odgovorima x označava vodoravnu udaljenost tijela od početnoga položaja, a y udaljenost tijela od tla. x = m, y = 5 m x = m, y = 45 m x = 3 m, y = 5 m x = 3 m, y = 45 m 4. Prva svemirska brzina za Zemlju iznosi v. Masa Zemlje je M, a radijus Zemlje je R. Koliko iznosi prva svemirska brzina za planet čija je masa M/4, a radijus 4R? v /6 v /4 4v 6v 5. Kroz cijev presjeka 4 cm za 5 s prođe L tekućine. Kolika je brzina protjecanja tekućine kroz tu cijev?, m/s, m/s m/s m/s 6. U boci se nalazi plin pod tlakom p i na temperaturi Kolika će biti temperatura toga plina ako se tlak u boci promijeni na p? Pri zagrijavanju plina ne mijenja se obujam boce. C 4 C 73 C 33 C FIZ IK- D-S5 5

3 7. Idealnomu plinu predana je toplina od 5 6 J pri stalnome tlaku. Plin je pritom obavio rad od 3 6 J. Kako se pritom promijenila unutrašnja energija plina? Smanjila se za 8 6 J. Smanjila se za 6 J. Povećala se za 6 J. Povećala se za 8 6 J. 8. Dva elektrona i jedan proton razmjestimo na vrhove jednakostraničnoga trokuta, kao što je prikazano na crtežu. Koja strjelica prikazuje vektor rezultantne elektrostatske sile na elektron u gornjem vrhu? strjelica strjelica strjelica 3 strjelica 4 9. Zadana su tri strujna kruga, kao što je prikazano na crtežu. Kako se odnose struje I, I i I 3 kroz žarulje? Žarulje su u svim trima strujnim krugovima jednakih otpora. Svi su izvori jednakih eletromotornih napona i zanemarivih unutarnjih otpora. I < I < I 3 I < I < I 3 I < I 3 < I I 3 < I < I I I I 3 FIZ IK- D-S5

4 . Pozitivno naelektrizirani štap približi se metalnoj, električki neutralnoj i uzemljenoj kugli. Koji crtež prikazuje pravilan raspored naboja na kugli? Jedan znak + označava jednaku količinu pozitivnoga naboja koliko i jedan znak negativnoga naboja.. Elektron ulijeće brzinom v u homogeno magnetsko polje B paralelno silnicama polja. Po kojoj će se od putanja predloženih na crtežu gibati elektron u tome magnetskom polju? B v 3 4 FIZ IK- D-S5 7

5 . Ravni kondenzator, između čijih se ploča nalazi zrak, spojen je na bateriju tako da na sebe primi naboj Q. Tako nabijen kondenzator odspoji se od baterije te u prostor između ploča umetne dielektrik relativne permitivnosti ε r = 8. Pri umetanju dielektrika kondenzator je električki izoliran od okoline. Naboj na kondenzatoru nakon umetanja dielektrika označen je s Q '. Što vrijedi za odnos naboja Q ' Q? Q ' Q = 8 Q ' Q = Q ' 8 Q = Q ' 64 Q = 3. Uteg ovješen na oprugu harmonijski titra s periodom T. Ako se udvostruči amplituda titranja, uteg i dalje titra harmonijski. Koliki je period titranja utega u tome slučaju?,5 T,5 T T T FIZ IK- D-S5 8

6 4. Pokusom treba ispitati ovisnost perioda titranja oscilatora o masi utega. U tu svrhu upotrebljavaju se dva oscilatora. Oscilatori se sastoje od utega pričvršćenoga o oprugu. Uteg jednoga oscilatora ne može se premještati na oprugu drugoga oscilatora. Što bi od navedenoga u tu svrhu trebalo upotrebljavati? oscilatore jednakih opruga i jednakih masa oscilatore jednakih opruga, a različitih masa oscilatore različitih opruga, a jednakih masa oscilatore različitih opruga i različitih masa 5. Jednadžba vala u nekome sredstvu glasi y = (5cm) sin (ts - xm - ). Izvor vala smješten je u ishodištu koordinatnoga sustava. Koja točka sredstva titra po funkciji y = (5cm) sin (ts - )? izvor vala točka udaljena,5 m od izvora vala točka udaljena m od izvora vala točka udaljena m od izvora vala 6. Zraka svjetlosti upada na ravno zrcalo iz točkastoga izvora svjetlosti I, kao što je prikazano na crtežu. Kroz koju od navedenih točaka prolazi reflektirana zraka svjetlosti? I 3 4 FIZ IK- D-S5 9

7 7. Zvuk se širi nekim sredstvom. Što se pritom događa s česticama sredstva? Čestice sredstva miruju, a zvuk se prenosi od čestice do čestice. Čestice sredstva prigušuju širenje zvuka te se on najbolje širi u vakuumu. Čestice sredstva gibaju se kroz sredstvo te je brzina širenja zvuka jednaka brzini gibanja čestica. Čestice sredstva titraju oko ravnotežnoga položaja, a energiju titranja prenose na susjedne čestice. 8. Putnik u svemirskome brodu izmjeri da trajanje neke pojave iznosi s, a promatrač na Zemlji izmjeri da trajanje te pojave iznosi s. Kolika je brzina kojom se svemirski brod giba u odnosu na Zemlju? Brzina svjetlosti u vakuumu je c.,33 c,5 c,87 c c 9. Što je od navedenoga jednakih iznosa za atomske jezgre koje su izotopi? broj nukleona broj neutrona masa broj protona. Da bi objasnio zračenje crnoga tijela, Planck je uveo tzv. kvantnu hipotezu. Koja je od navedenih veličina tom hipotezom kvantizirana? električni naboj energija zračenja frekvencija valna duljina. Koliko protona sadrži jezgra kisika 7 8 O? FIZ IK- D-S5

8 . Dvije kugle jednakih volumena, jedna od zlata, a druga od bakra ovješene su o niti, kao što je prikazano na crtežu. Tako se ovješene kugle urone u vodu. Zbog toga se iznos sile napetosti niti na koju je ovješena kugla od zlata smanji za F Au, a kod kugle od bakra za F Cu. Koji odnos vrijedi za F Au i F Cu? F Au < F Cu F Au = F Cu F Au > F Cu 3. Na crtežu je prikazan (p, V) dijagram kružnoga procesa kojemu je podvrgnut neki plin. Na kojem dijelu kružnoga procesa plin predaje toplinu okolini? p 3 4. Na crtežu je prikazan graf maksimalne kinetičke energije fotoelektrona u ovisnosti o frekvenciji upadnoga zračenja f za tri metala, metal, metal i metal 3. Kakav je odnos između izlaznih radova W, W i W tih metala? 3 V E k, maks. W < W < W 3 W = W = W 3 W > W > W 3 f FIZ IK- D-S5

9 II. Zadatci produženoga odgovora U sljedećim zadatcima na predviđenim mjestima prikažite postupak i upišite odgovor. Upotrebljavajte isključivo kemijsku olovku. Ne popunjavajte prostor za ovanje. 5. Na crtežu je prikazan (v, t) graf gibanja nekoga tijela. Koliko iznosi srednja brzina tijela tijekom prvih 5 s gibanja? v/ms - t/s 6. Ako se tijelo gura uz vertikalni zid silom od N pod kutom od 6 u odnosu na tlo, prijeđe put od,5 m. Koliki je rad te sile? FIZ IK- D-S5 4

10 7. Na temperaturi od 5 C rupa u željeznoj ploči ima promjer 3 cm. Koliki je promjer te rupe u željeznoj ploči na temperaturi od C? Linearni koeficijent termičkoga rastezanja željeza iznosi, 5 K. 8. Otpornik otpora R = Ω preko sklopke S spojen je na izvor elektromotornog napona ε i unutarnjeg otpora r, kao što je prikazano na crtežu. Ako je sklopka S otvorena, voltmetar pokazuje 4,5 V. Ako je sklopka zatvorena, ampermetar pokazuje,4 Pretpostavite da su ampermetar i voltmetar idealni. Koliki je unutarnji otpor baterije r? R = Ω ε, r FIZ IK- D-S5 5

11 9. Paralelan snop monokromatske svjetlosti valne duljine 5 nm upada okomito na optičku rešetku. Maksimum drugoga reda vidi se pod kutom od. Kolika je konstanta rešetke? 3. Svemirski brod čija je duljina u sustavu mirovanja 4 m giba se brzinom,8 c u odnosu na promatrača na Zemlji. Kolika je duljina svemirskoga broda u odnosu na toga promatrača? Brzina svjetlosti u vakuumu označena je s c. FIZ IK- D-S5 6

12 3. Vagon mase t giba se brzinom m/s u odnosu na prugu. Vagon mase 5 t giba se prema vagonu mase t brzinom m/s u odnosu na prugu. Nakon sudara oba se vagona gibaju zajedničkom brzinom v. Koliko se mehaničke energije pri sudaru vagona pretvorilo u druge oblike energije? Obujam plina na temperaturi C iznosi L, a tlak 6 Pa. Plin se izobarno zagrije na temperaturu Koliki rad pritom obavi plin? 3 4 FIZ IK- D-S5

13 33. Na crtežu je prikazan graf napona na kondenzatoru u ovisnosti o vremenu u strujnome krugu izmjenične struje. Kapacitet kondenzatora je 5 nf. Koliki je najveći iznos naboja na jednoj od ploča kondenzatora? U/kV t/ms 3 4 FIZ IK- D-S5 8

14 34. Puhanjem u sviralu, zatvorenu na jednome kraju, stvara se osnovni ton frekvencije, khz. Kolika je duljina svirale? Brzina zvuka u zraku je 34 m/s Intenzitet Sunčeva zračenja na udaljenosti od,5 m od središta Sunca iznosi 4 W/m. Za koliko se smanji masa Sunca tijekom 365 dana uz pretpostavku da se energija koju Sunce zrači u potpunosti dobiva nuklearnim izgaranjem njegove mase? Napomena: Površina sfere polumjera R određuje se izrazom S = 4πR. 3 4 FIZ IK- D-S5 9

15 KLJUČ. C 3. C. A 4. B 3. C 5. A 4. B 6. D 5. D 7. D 6. D 8. C 7. C 9. D 8. A. B 9. A. A. B. B. C 3. C. B 4. A 5. : odrediti put (s) kao odgovarajuću površinu na grafu s (5 m s s) (3 m s 3s) ( m s 3s) 5,5 m s 5,5 m - : konačno rješenje: v 3,m s t 5s ili neki drugi načini, npr. tv tv : v t ( s)(,5 m/s) (3s)(3,5 m/s) (5 m) (,5 m) : v 3, m/s 5s 5s 6. : W F d cos : W,5 cos 3 o 3 J 7. : l l ( T ) : l 9,8 cm 8. : I( R r) : r R,5 I 9. : d sin k : d,9 m o sin 3. v : L L c : L 4 m

16 3. : m v mv ( m m ) v mv mv : v, m/s m m : E E k E : E 7 J 3. k m v mv ( m m) v : V T V T T : V V V V T : W p V 4 : W 3,6 J 33. : U max kv, očitati vrijednost s grafa : Q max = CU max : Prilagođene mjerne jedinice za C i za U max : Q max = = -5 C 34. : λ = 4L : f = Hz : λ = v/f : L = v/4f =,45 m = 4,5 cm 35. : S 4 R i R =,5 m : E ISt E : m c 7 : m,39 kg