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?

Б)
В)
Г)
А)

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.

Кинетичните енергии на протона и на електрона нарастват.
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.

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)
А)
В)
Г)

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 = 6 nC, Q2 = 12 nC
Q1 = 12 nC, Q2 = 6 nC
Q1 = 12 C, Q2 = 6 C
Q1 = 6 C, Q2 = 12 C

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 заземява.
Наелектризиран електроскоп се премества от едно положение в друго.
Настолна лампа се включва и свети
Претоварване на електрическата мрежа изключва автоматичен предпазител.

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 йони
в тях има голямо количество свободни електрони
атомите в тях са подредени по подходящ начин

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

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

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)
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

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:

не зависи от посоката на електричния ток във веригата
е противоположна на посоката на магнитните индукционни линии
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:

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

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

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

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

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 10 J до 20 J.
Променя се от 0 J до 10 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:

дифракция
интерференция
дисперсия
резонанс

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.
I и III
I, II и III
I и II
II и III

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

2
1
3
4

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

26. Лампите с нажежаема нишка вече не се използват масово, тъй като максимумът в спектъра им на излъчване е в областта на:
синята светлина
ултравиолетовите лъчи
инфрачервените лъчи
зелената 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.
нито едно от двете
само II
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 интензитета на облъчващата светлина
зависи от квадрата на честотата на облъчващата светлина
зависи линейно от честотата на облъчващата светлина

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

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

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

Fя < Fгр < Fел
Fгр< Fел < Fя
Fел < Fгр < 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?
15,2 денонощия
3,8 денонощия
11,4 денонощия
7,6 денонощия

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

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

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

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

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

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 В е 9 пъти по-далече отколкото галактика А
галактика А е 9 пъти по-далече отколкото галактика В
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:
разстоянието от Земята до Слънцето
разстоянията между Слънцето и заобикалящите го планети
разстоянието от Земята до Луната
разстоянията между всички галактики

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.