opción a - SelectividadOnline

COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
CONVOCATORIA: JUNIO 2011
CONVOCATÒRIA: JUNY 2011
FÍSICA
FÍSICA
BAREMO DEL EXAMEN:Lapuntuación máximadecadaproblemaesde2puntosyladecadacuestión de1,
5puntos.
Cada estudiante podrá di
sponer de una cal
cul
adora cientí
fi
ca no programabl
e y no gráfi
ca.Se prohí
be su uti
l
i
zaci
ón
indebida(almacenamientodeinformación).Seuti
l
i
ceonol
acal
cul
adora,l
osresultadosdeberán estarsiempredebidamente
justificados.
OPCIÓN A
BLOQUE I –PROBLEMA
Sequieresituarunsatéliteenórbitacircularaunadistanciade450km desdelasuperficiedelaTierra.
a)Calculalavelocidadquedebetenerelsatéliteenesaórbita.(1 punto)
b)Calculalavelocidadconlaquedebelanzarsedesdelasuperficieterrestreparaquealcanceesaórbitaconesavelocidad
(supónquenoactúarozamientoalguno).(1 punto)
Datos:Radio de la Tierra, RT = 6370 km ; masa de la Tierra, MT = 5,9·
1024 kg ; constante de gravitación
-11
2
2
universalG = 6,67·
10 N·
m /kg
BLOQUE II -PROBLEMA
Unapartícularealizaelmovimientoarmónicorepresentadoenlafigura:
a) Obtén la amplitud, la frecuencia angular y la fase inicial de este
movimiento.Escribe la ecuación delmovimiento en función deltiempo.
(1 punto)
b)Calculalavelocidadylaaceleracióndelapartículaent= 2 s.
(1 punto)
BLOQUE III -CUESTIÓN
Explicabrevementeenquéconsisteelfenómenodedifraccióndeunaonda, ¿Quécondicióndebecumplirseparaquese
puedaobservarladifraccióndeunaondaatravésdeunarendija?
BLOQUE IV –CUESTIÓN
!
! !
!
Doscargaspuntualesdevaloresq1 = -16!C yq2 = 2!C yvectoresdeposición r1 = " 4 i y r2 = 1 i (enm)ejercenuna
!
!
fuerzatotal F = " 2,7 # 109 i (enNewton)sobreunacargapositivasituadaenelorigendecoordenadas.Calculael
valordeestacarga.
Dato:ConstantedeCoulombk = 9·
109 N·
m2/ C2
BLOQUE V –CUESTIÓN
Unapartículaviajaaunavelocidadcuyomódulovale0,98 veceslavelocidaddelaluzenelvacío, ¿Cuáleslarelación
ent
resu masarel
at
ivist
ay su masaen reposo?¿Quésucederíacon lamasarelativistasi lapartículapudieraviajarala
velocidaddelaluz?Razonaturespuesta.
BLOQUE VI -CUESTIÓN
Si lalongituddeondaasociadaaunprotónesde0,1 nm, calculasuvelocidadysuenergíacinética.
s;masadelprotón, mp= 1,67·
10-27 kg.
Datos:ConstantedePlanck, h= 6,63·
10-34 J·
COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
CONVOCATORIA: JUNIO 2011
CONVOCATÒRIA: JUNY 2011
FÍSICA
FÍSICA
BAREMO DEL EXAMEN:Lapuntuación máximadecadaproblemaesde2puntosyladecadacuestión de1,
5puntos.
Cada estudiante podrá di
sponer de una cal
cul
adora cientí
fi
ca no programabl
e y no gráfi
ca.Se prohí
be su uti
l
i
zaci
ón
indebida(almacenamientodeinformación).Seuti
l
i
ceonol
acal
cul
adora,l
osresultadosdeberán estarsiempredebidamente
justificados.
OPCIÓN B
BLOQUE I –CUESTIÓN
Suponiendo que elplaneta Neptuno describe una órbita circul
aralrededordelSoly que tarda 165 añosterrestresen
recorrerla, calculaelradiodedichaórbita.
Datos:ConstantedegravitaciónuniversalG = 6,67·
10-11 N·
m2/kg2 ;masadelSol,MS = 1,99·
1030 kg
BLOQUE II -CUESTIÓN
Una onda sinusoidalviaja porun medio en elque su velocidad de propagación esv1.En un punto de su trayectoria
cambiaelmediodepropagaciónylavelocidadpasaaserv2 = 2v1.Explicacómocambianlaamplitud, lafrecuenciayla
longituddeonda.Razonabrevementelasrespuestas.
BLOQUE III -CUESTIÓN
Dibujaelesquemaderayosdeun objeto situado frenteaun espejo esférico convexo ¿Dóndeestásituadalaimagen y
quécaracterísticastiene?Razonalarespuesta.
BLOQUE IV –PROBLEMA
En una región delespacio hay doscamp!os, uno eléctrico y otro magnético, constantesy perpendicularesentre sí.El
campo magnético aplicado es de 100 k mT.Se lan
za un haz de protones dentro de esta región, en dirección
!
!
perpendicularaamboscamposyconvelocidad v $ 106 i m / s .Calcula:
a) LafuerzadeLorentzqueactúasobrelosprotones.(1 punto)
b) Elcampoeléctricoqueesnecesarioaplicarparaqueelhazdeprotonesnosedesvíe.(1 punto)
En ambos apartados obtén elmódulo, dirección y sentido de los vectores y represéntalos gráficamente, razonando
brevementelarespuesta.
Dato:Cargaelementale= 1,6·
10-19 C
BLOQUE V –PROBLEMA
En un experimento deefecto fotoeléctrico, cuando laluzqueincidesobreun determinado metaltieneunalongitud de
ondade550nm, elmódulodelavelocidadmáximaconlaquesalenemitidosloselectronesesde2,96·
105 m/s.
a) Calculalaenergíadelosfotones, laenergíacinéticamáximadeloselectronesy lafunción trabajo delmetal
(todaslasenergíasenelectronvolt)(0,9 puntos)
b) Calculalalongituddeondaumbraldelmetal.(0,5 puntos)
c) Representagráficamentelaenergíacinéticamáximadeloselectronesenfuncióndelafrecuenciadelosfotones,
indicandoelsignificadodelapendienteydeloscortesconlosejes(0,6 puntos)
10-31 kg ;velocidad de la luz c = 3·
108 m/s;
Datos:Carga elementale = 1,6·
10-19 C ;masa delelectrón me = 9,1·
-34
constantedePlanck h= 6,63·
10 J·
s
BLOQUE VI -CUESTIÓN
Lagammagrafíaesunatécnicaqueseutilizaeneldiagnósticodetumores.Enellaseinyectaalpacienteunasustancia
quecontieneunisótopodelTecnecioqueesemisorderadiacióngammaycuyoperiododesemidesintegraciónesde6
horas.Hazunaestimación razonadadeltiempo quedebetranscurrirparaquelaactividad en elpacienteseainferioral
6% delaactividadqueteníaenelmomentodeserinyectado.
COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
CONVOCATORIA: JUNIO 2011
CONVOCATÒRIA: JUNY 2011
FÍSICA
FÍSICA
BAREM DE L’EXAMEN:Lapuntuaciómàximadecadaproblemaésde2puntsiladecadaqüestiód’1,
5punts.
Cada estudi
antpotdi
sposar d’una cal
cul
adora ci
entí
fi
ca no programabl
e ino gràfi
ca.Es prohi
bei
xl
a seua uti
l
i
tzaci
ó
indeguda (emmagatzemamentd’informació).S’utilitze o no la calculadora,elsresultatshan d’estar sempre degudament
justificats.
OPCIÓ A
BLOC I –PROBLEMA
Esvolsituarunsatèl·
litenòrbitacircularaunadistànciade450km desdelasuperfíciedelaTerra.
a)Calculeulavelocitatquehadetindreelsatèl·
liteneixaòrbita.(1 punt)
b)Calculeu la velocitatamb la qualha de llançar-se desde la superfície terrestre perquè assolisca eixa òrbita amb
aqueixavelocitat(sesuposaquenohi actuacapfregament).(1 punt)
Dades:Radi delaTerra, RT = 6370km ;massadelaTerra, MT = 5,9·
1024 kg;
m2/kg2
constantdegravitacióuniversalG = 6,67·
10-11 N·
BLOC II -PROBLEMA
Unapartícularealitzaelmovimentharmònicrepresentatenlafigura:
a) Calculeu l’amplitud, la freqüència angular i la fase inicial d’aquest
moviment.Escriviul’equaciódelmovimentenfunciódeltemps.(1 punt)
b)Calculeulavelocitati l’acceleraciódelapartículaent= 2 s.
(1 punt)
BLOC III -QÜESTIÓ
Expliqueu breumenten quèconsisteix elfenomen dedifracció d’unaona, Quinacondició hadecomplir-seperquèes
pugaobservarladifracciód’unaonaatravésd’unaescletxa?
BLOC IV –QÜESTIÓ
! !
!
!
Duescàrreguespuntualsdevalorsq1 = -16!C i q2 = 2!C i vectorsdeposició r1 = " 4 i i r2 = 1 i (enm)exerceixenuna
!
!
9
forçatotal F = " 2,7 # 10 i (enNewton)sobreunacàrregapositivasituadaenl’origendecoordenades.Calculeuel
valord’aquestacàrrega.
Dada:ConstantdeCoulombk = 9·
109 N·
m2/ C2
BLOC V –QÜESTIÓ
Unapartículaviatjaaunavelocitatelmòduldelaqualval0,98 vegadeslavelocitatdelallum en elbuit.Quinaésla
rel
ació ent
rel
aseuamassarel
at
ivist
ai l
aseuamassaen repòs?Quèsucceiriaamb lamassarelativistasi lapartícula
pogueraviatjaralavelocitatdelallum?Raoneularesposta.
BLOC VI -QÜESTIÓ
Si lalongitudd’onaassociadaaunprotóésde0,1 nm, calculeulaseuavelocitati laseuaenergiacinètica.
Dades:ConstantdePlanck, h= 6,63·
10-34 J·
s;massadelprotó, mp= 1,67·
10-27 kg.
COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT
PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
CONVOCATORIA: JUNIO 2011
CONVOCATÒRIA: JUNY 2011
FÍSICA
FÍSICA
BAREM DE L’EXAMEN:Lapuntuaciómàximadecadaproblemaésde2puntsiladecadaqüestiód’1,
5punts.
Cada estudi
antpotdi
sposar d’una cal
cul
adora ci
entí
fi
ca no programabl
e ino gràfi
ca.Es prohi
bei
xl
a seua uti
l
i
tzaci
ó
indeguda (emmagatzemamentd’informació).S’utilitze o no la calculadora,elsresultatshan d’estar sempre degudament
justificats.
OPCIÓ B
BLOC I –QÜESTIÓ
SuposantqueelplanetaNeptúdescriuunaòrbitacircularalvoltantdelSoli quetarda165 anysterrestresarecórrer-la,
calculeuelradi deladitaòrbita.
Dades:ConstantdegravitacióuniversalG = 6,67·
10-11 N·
m2/kg2 ;massadelSol,MS = 1,99·
1030 kg
BLOC II -QÜESTIÓ
Unaonasinusoïdalviatjaperunmedi enelquallaseuavelocitatdepropagacióésv1.Enunpuntdelaseuatrajectòria
canviaelmedi depropagació i lavelocitatpassaaserv2 = 2v1.Expliqueu com canvien l’amplitud, lafreqüènciai la
longitudd’ona.Raoneubreumentlesrespostes.
BLOC III -QÜESTIÓ
Dibuixeu l’esquemaderaigsd’un objectesituatenfrontd’un espillesfèricconvex.On estàsituadalaimatgei quines
característiquesté?Raoneularesposta.
BLOC IV –PROBLEMA
En unaregió del’espai hi h
adoscamps, un elèctrici un altremagnètic, constantsi perpendicularsentresi.Elcamp
!
Esllançaunfeixdeprotonsdinsd’aquestaregió, endireccióperpendicularaambdós
magnèticaplicatésde100 k mT.
!
!
campsi ambvelocitat v $ 106 i m / s .Calculeu:
a) LaforçadeLorentzqueactuasobreelsprotons.(1 punt)
b) Elcampelèctricqueésnecessari aplicarperquèelfeixdeprotonsnoesdesvie.(1 punt)
En elsdosapartatscalculeu elmòdul, direcció i sentitdelsvectorsi representeu-losgràficament, raonantbreumentla
resposta.
Dada:Càrregaelementale= 1,6·
10-19 C
BLOC V –PROBLEMA
En un experimentd’efectefotoelèctric, quan lallum queincideix sobreun determinatmetalltéunalongitud d’onade
550nm, elmòduldelavelocitatmàximaambquèixenemesoselselectronsésde2,96·
105 m/s.
a) Calculeu l’energiadelsfotons, l’energiacinèticamàximadelselectronsi lafunció treballdelmetall(totesles
energiesenelectronvolt)(0,9 punts)
b) Calculeulalongitudd’onallindardelmetall.(0,5 punts)
c) Representeu gràficamentl’energia cinètica màxima dels electrons en funció de la freqüència dels fotons.
Indiqueuelsignificatdelpendenti delstallsambelseixos(0,6 punts)
ect
ró me = 9,1·
10-31 kg ;velocitatdelallum c= 3·
108 m/s;
Dades:Càrregaelementale= 1,6·
10-19 C ;massadel’el
-34
constantdePlanck h= 6,63·
10 J·
s
BLOC VI -QÜESTIÓ
Lagammagrafiaésunatècnicaques’utilitzaeneldiagnòsticdetumors.Enaquestas’injectaalpacientunasubstància
quecontéunisòtopdeltecneci queésemissorderadiaciógammai quetéunperíodedesemidesintegracióde6 hores.
Feu una estimació raonada deltemps que ha de transcórrerperquè l’activitaten elpacientsiga inferioral6% de
l’activitatqueteniaenelmomentdeserinjectat.