ДЗИ по физика и астрономия

ДЪРЖАВЕН ЗРЕЛОСТЕН ИЗПИТ ПО ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ 29 август 2019 г. - Вариант 2

12^и клас - Физика и астрономия - Външно оценяване

1. На коя от фигурите електростатичното поле на положителен точков заряд е представено правилно?

2. В коя точка интензитетът на електричното поле, създадено от заряда Q, е най-малък?

1
2
4
3

3. Три електрона се намират в точките А, В и С на еднородно електростатично поле. На тях им действат сили съответно F_A, F_B и F_C. Кое от следните съотношения за големините на силите, които действат на електроните, е вярно?

FA > FB > FC
FA < FB < FC
FА > FB < FC
FA = FB = FC

4. Положителен електричен заряд Q , намиращ се в електростатично поле с интензитет Е се премества по затворения контур ABCD. Кой ред от съотношения за работата, която извършват електричните сили на полето във всеки един от участъците е верен?

В)
А)
Г)
Б)

5. В еднородно електростатично поле протон и електрон се движат в една и съща посока със скорост v, както е показано на фигурата. Отбележете вярното твърдение.

Кинетичната енергия на електрона намалява, а тази на протона нараства
Кинетичните енергии на протона и на електрона намаляват
Кинетичната енергия на електрона нараства, а тази на протона намалява.
Кинетичните енергии на протона и на електрона нарастват.

6. До топчето Т на незареден електроскоп се доближава без да се допира отрицателно наелектризирана пръчка. Листенцата Л на електроскопа се разтварят. Определете какви заряди се индуцират върху топчето Т и листенцата Л.

Б)
Г)
В)
А)

7. Два кондензатора с капацитет С1 = 1 nF и С2 = 2 nF са включени към захранващо напрежение от 6 V. Колко е съответно електричният заряд Q1 и Q2 на всеки кондензатор?
Q1 = 12 nC, Q2 = 6 nC
Q1 = 6 C, Q2 = 12 C
Q1 = 12 C, Q2 = 6 C
Q1 = 6 nC, Q2 = 12 nC

8. Между плочите на зареден плосък въздушен кондензатор се внася диелектрик D. На коя от фигурите е показано правилно наелектризирането на диелектрика?

9. Кой от случаите НЕ е свързан с протичане на електричен ток?
Наелектризиран електроскоп се премества от едно положение в друго.
Претоварване на електрическата мрежа изключва автоматичен предпазител.
Настолна лампа се включва и свети
Наелектризиран електроскоп се заземява.

10. Коя графика правилно представя зависимостта на тока от напрежението за метален проводник?

11. Какво напрежение трябва да се приложи към краищата на резистор със съпротивление R = 10 Ω, за да протече през него ток I = 0,2 А?
200 V
0,2 V
2 V
20 V

12. Металите имат голяма електропроводимост, защото:
в тях има голямо количество свободни дупки
в тях има голямо количество свободни електрони
атомите в тях са подредени по подходящ начин
в тях има голямо количество свободни йони

13. Как от чист силиций (Si, IV валентност) се получава полупроводник от p-тип?
при разрязването му на малки части
при внасяне на примеси от бор (B, III валентност)
при повишаване на температурата му
при внасяне на примеси от фосфор (P, V валентност)

14. Кое тяло НЕ е източник на магнитно поле?
пръчковиден магнит
метален пръстен, по който тече ток
прав проводник, по който тече ток
неподвижна наелектризирана метална сфера

15. На фигурата е показана част от спектъра на електромагнитните вълни. Сравнете скоростите, с които вълните се разпространяват във вакуум.
v(дълги) = v (средни)= v(къси)= 3.108 m/s
v(къси) > v(средни) > v(дълги)
v(дълги) = v(средни)= v(къси) = 0 m/s
v(дълги) > v(средни) > v(къси)

16. Магнитната стрелка е поставена под проводник, който е част от електрична верига. Когато ключът K се затвори магнитната стрелка се завърта и застава перпендикулярно на проводника (вж. фигурата). Краят на стрелката, означен с 2 е в посока, която:

е противоположна на посоката на магнитните индукционни линии
не зависи от посоката на електричния ток във веригата
съвпада с посоката на магнитните индукционни линии
е перпендикулярна на магнитните индукционни линии

17. В един от експериментите си Фарадей използва така наречените първична (1) и вторична (2) намотки. Галванометърът G, включен към вторичната намотка, ще отчете протичане на индуциран ток при:

приближаване на 2 към 1
затваряне на ключа
изключване на галванометъра G от 2
отдалечаване на 2 от 1

18. Галванометърът (G) НЕ отчита
индуциран ток, когато:

се отдалечава намотка 1 от намотка 2
се преместват намотките една към друга
не се променя взаимното разположение на намотките
се приближава намотка 1 към намотка 2

19. Коя от изброените величини НЕ е характеристика на хармонично трептене?
амплитуда
радиус
период
честота

20. Махалото на фигурата извършва незатихващи трептения. Максималната му потенциална енергия е 10 J. Максималната му кинетична енергия е 10 J. Какви промени настъпват с пълната механична енергия на махалото при трептенето?

Променя се от 0 J до 10 J
Променя се от 10 J до 20 J.
Не се променя и е равна на 0.
Не се променя и е равна на 10 J.

21. Скоро след откриването на моста Такома Нароуз през 1940 г. силни пориви на вятъра карат моста да се разлюлее с нарастваща амплитуда и накрая да се срути. Инженерният анализ показва, че мостът е рухнал поради явлението:

интерференция
резонанс
дифракция
дисперсия

22. Популярната сага „Междузвездни войни“ е сцена на много епични битки в космоса. Сцените с космически битки са недостоверни, защото:
звуците от битките не могат да се чуят поради липса на въздух в открития космос
цветовете на предметите са неразличими в космоса
космическите кораби не могат да извършват реактивно движение в космоса
космическите кораби са невидими в открития космос

23. Кои от изброените твърдения са верни?
I. Механичните вълни могат да бъдат напречни или надлъжни.
II. Хармоничната вълна е с фиксирана честота.
III. Всички механични вълни са хармонични.
II и III
I и II
I и III
I, II и III

24. Светлинен лъч 1 пада на границата въздух-вода. Кой от номерираните лъчи показва правилния ход на пречупения лъч?

2
3
4
1

25. Оцветяването на сапунени мехури в различни цветове може да се обясни с оптичното явление:
интерференция
пречупване на светлината
пълно вътрешно отражение
дифракция

26. Лампите с нажежаема нишка вече не се използват масово, тъй като максимумът в спектъра им на излъчване е в областта на:
ултравиолетовите лъчи
инфрачервените лъчи
зелената светлина
синята светлина

27. Кои свойства на явлението фотоефект могат да се обясняват от квантовата теория на светлината?
I. За всеки метал съществува гранична честота, наречена червена граница на фотоефекта.
II. Фотоелектроните се излъчват мигновено при облъчване със светлина с честота над граничната за дадения метал.
само II
нито едно от двете
само I
I и II

28. Максималната кинетична енергия, с която се отделят електроните при фотоефект:
е една и съща независимо от честотата на облъчващата светлина
зависи линейно от честотата на облъчващата светлина
зависи линейно от интензитета на облъчващата светлина
зависи от квадрата на честотата на облъчващата светлина

29. На фигурата схематично са представени част от спектралните серии на водорода. Спектралните линии от една серия отговарят на:

преходи на електрон от различни възбудени нива към едно и също по-нискоенергетично ниво
преходи на електрон от едно възбудено ниво към различни по-нискоенергетични нива
насочено движение на фотони в атома на водорода
поглъщане на фотони с определена енергия

30. Енергията, необходима за разделяне на ядрото на отделни нуклони, е равна на:
енергията на магнитно взаимодействие между протоните
енергията на гравитационно взаимодействие между нуклоните
енергията на връзка на ядрото
енергията на електростатично взаимодействие между протоните

31. Два протона се намират в атомното ядро на разстояние \(1.10^{-16}\) m. Между тях действат три вида сили – ядрена сила (Fя), електростатична сила (Fел) и гравитационна сила (Fгр). Кое от неравенствата е вярно за тези сили?

Fел < Fгр < Fя
Fя < Fгр < Fел
Fгр< Fел < Fя
Fел < Fя < Fгр

32. Радон-222 е радиоактивен изотоп на благородния газ, който е опасен при големи концентрации. Неговият период на полуразпадане е 3,8 денонощия. Проба от радон-222 съдържа първоначално \(4.10^8\) , а след известно време в нея се намират \(1.10^8\) атома. Колко
време е изминало?
7,6 денонощия
15,2 денонощия
3,8 денонощия
11,4 денонощия

33. Реакция на ядрен синтез с отделяне на енергия протича, когато:
ядро уран се разцепва на две части
плутониеви ядра се сливат
водородни ядра се сливат
ядро уран излъчва неутрон

34. Коя от изброените частици е изградена от 3 кварка?
мезон
фотон
неутрино
неутрон

35. Кои от изброените звезди имат приблизително еднакви температури?
червен гигант и бяло джудже
Слънцето и неутронна звезда
Слънцето и жълта звезда
Слънцето и бяло джудже

36. На фигурата е показана диаграмата „спектър-светимост“. Определете къде е местоположението на Слънцето.

при червените гиганти и свръхгиганти
около средата на Главната последователност
при сините гиганти
при белите джуджета

37. Наблюдател определя, че галактика А се отдалечава от него със скорост v1 = 17 000 km/s, а галактика В – със скорост v2 = 51 000 km/s. Посочете верният извод, който може да се направи от тези резултати.
галактика В е 3 пъти по-далече отколкото галактика А
галактика А е 9 пъти по-далече отколкото галактика В
галактика В е 9 пъти по-далече отколкото галактика А
галактика А е 3 пъти по-далече отколкото галактика В

38. Според теорията за Големия взрив Вселената се разширява. В подкрепа на тази теория е установеното увеличаване на:
разстоянията между Слънцето и заобикалящите го планети
разстоянието от Земята до Слънцето
разстоянията между всички галактики
разстоянието от Земята до Луната

В електростатично поле потенциалът в точка М е φ = 10 V M , а в точка N –φ = -5 V N . Частица със заряд q = 2 μC под действие на електричната сила преминава от М в N.

A) Намерете напрежението между М в N.
Б) Пресметнете потенциалната енергия на заряда във всяка от двете точки.
В) Определете извършената от електричната сила работа.

Дадена е схема на електрическа верига.

А) Опишете как са свързани резисторите.
Б) Пресметнете еквивалентното ѝ съпротивление, ако знаете че R1 = 10 Ω , R4 = 30 Ω и
R2 = R3 = 20 Ω.

В електрическата верига, показана на фигурата, стойностите на елементите са съответно R1 = 4 Ω, R2 = 6 Ω, r = 0,6 Ω, ε = 6 V. Намерете тока през резистора R1.

На фигурата е показан прав проводник поставен в еднородното поле на постоянен магнит. Проводникът е с дължина l = 10 cm и по него тече ток I = 2 A.

А) Направете чертеж и означете посоката на магнитната сила, която действа на проводника.
Б) Определете големината на магнитната индукция В, ако магнитната сила върху проводника е F = \(10^{–3}\) N.

Електрически нагревател има мощност 2,2 kW и се захранва от електрическата мрежа.

А) Определете ефективната стойност на променливия ток през нагревателя.
Б) Колко джаула е работата на тока, ако нагревателят е включен в продължение на половин час?

Пружинно махало се състои от пружина с коефициент на еластичност k = 40 N/m, към която е прикрепено тяло с маса m = 100 g.

A) Намерете честотата на трептене на пружинното махало.
Б) Пресметнете периода на трептене на махалото.

Лазерен лъч пада под ъгъл 45º от въздух с показател на пречупване n1 = 1 върху прозрачна среда.

А) Направете чертеж като изобразите хода на пречупения лъч. Върху чертежа означете ъглите на падане и пречупване съответно с α и β.
Б) Определете коефициента на пречупване на втората среда n2, ако ъгълът на пречупване е 30º.

Мощността на излъчване на Слънцето е Р = \(3,86.10^{26}\) W.

А) Напишете формулата на закона на Стефан–Болцман.
Б) Може да се приеме, че звездите излъчват като абсолютно черно тяло. Изразете мощността на излъчване P на Слънцето чрез радиуса му R и температурата му T.
В) Пресметнете мощността на излъчване Р1 на звезда със същата повърхностна температура като тази на Слънцето, която има два пъти по-голям радиус.

Отделителната работа на фотокатод от злато е 5,1 eV.

А) Напишете уравнението на Айнщайн за фотоефекта.
Б) Определете минималната енергия на фотоните, които могат да предизвикат фотоефект.
В) Колко джаула е кинетичната енергия на фотоелектроните, когато фотокатода се облъчи с монохроматична светлина с енергия на фотоните 7,1 eV.