FÜÜSIKA KOOLIEKSAM (0)

FÜÜSIKA KOOLIEKSAM
Pärnu Koidula Gümnaasium
10. 06. 2009
I OSA
Valikvastused (1-10). Õiged valikud märkige kaldristiga vastavas kastikeses. Igas valikus on kaks õiget vastust. Juhul kui on märgitud rohkem vastuseid kui nõutud, siis loetakse see valikvastus tervikuna nulliks. Paranduste tegemisel pole lubatud kastikesse juba kirjutatud kaldristikest ainult maha tõmmata. Kastikeses oleva kaldristi parandamiseks tuleb kogu kastikesele tõmmata peale selge kriips ning joonistada uus kastike eelmise kõrvale või alla. Sel juhul läheb arvesse uude kastikesse märgitud kaldristike või tühi kastike.
1.
Millised kaks antud graafikutest kirjeldavad isohoorilist protsessi? (V on gaasi ruumala, p - rõhk ja T - absoluutne temperatuur.) (2 p.)
 
 
 
 
 
 
 
x
x
2.
Leida kaks graafikut , mis kirjeldavad ühtlaselt muutuvat liikumist (s on teepikkus , v  kiirus, a kiirendus ja t  aeg) ) (2p.): s=v0t + at^2/2
0
t
t
t
0
0
0
0
a
s
s
v
t
t tttt
v
t
0
a
0
t
v
t
t
t
x
x
3.
Millised kaks järgmist väidet on õiged? ( 2 p.)
F=G*
Gravitatsioonijõud on pöördvõrdeline kehadevahelise kaugusega.
Gravitatsioonijõud on võrdeline vastastikmõjus olevate kehade masside ruutudega.
Gravitatsioonijõud on võrdeline kehadevahelise kaugusega.
Gravitatsioonijõud on pöördvõrdeline kehadevahelise kauguse ruuduga .
x
Gravitatsioonijõud on pöördvõrdeline vastastikmõjus olevate kehade massidega .
Gravitatsioonijõud on võrdeline kehadevahelise kauguse ruuduga.
Gravitatsioonijõud on võrdeline vastastikmõjus olevate kehade massidega.
x
4.
Millised kaks järgnevatest väidetest on õiged? (2 p.) E= Ek + Ep
Ek= mvruuut/2 Ep=mgh
Vabalt langeva keha …
...potentsiaalne energia langemisel ei
...kineetiline energia langemisel ei muutu
muutu üldse
...potentsiaalne energia langemisel
...potentsiaalne energia langemisel väheneb
x
suureneb
(h väheneb)
...kineetiline energia langemisel väheneb
...kineetiline energia langemisel suureneb
x
(kiirus kasvab)
...mehaaniline koguenergia väheneb
5. Millised kaks järgmistest väidetest on õiged? (2 p.)
Aatomi tuumalaeng on arvuliselt võrdne…
elektronide arvuga aatomis. xxxxx aatomi aatommassiga.
neutronite arvuga aatomis. neutronite ja prootonite summaga .
elektronide ja prootonite summaga. prootonite arvuga aatomis. x
elektronide ja neutronite summaga.
6.
Millised kaks järgmistest väidetest on õiged ? (2 p.)
  Kõige väiksema massiga planeet Päikesesüsteemis on Kuu.
x  Päikesele kõige lähem planeet on Merkuur..
  Päikese mass moodustab umbes 60% kogu Päikesesüsteemi massist.
 Päike mõjutab Maad suurema gravitatsioonijõuga kui Maa Päikest.
 Kõik planeedid liiguvad ümber Päikese ringorbiidil.
x Asteroidid kujutavad endast põhiliselt Marsi ja Jupiteri orbiitide vahelisel alal Päikese
ümber tiirlevaid väikeplaneete.
  Kõige suurem planeet Päikesesüsteemis on Maa
7. Millised kaks järgmistest väidetest on õiged? (2 p.)
Jada : I=I1=I2=I3
U=U1+U2+U3…
R=R1+R2+R3
Juhtide jadaühendusel…
x võrdub kogupinge üksikutel pingete summaga.
ühe juhi läbipõlemisel vooluring ei katke.
on voolutugevus jada otstel võrdne üksikutel juhtidel tekkivate voolutugevuste summaga.
x on kõikides jadamisi ühendatud juhtides voolutugevus sama väärtusega.
on juhtide kogutakistus võrdne üksikute juhtide takistuste pöördväärtuste summaga.
on pinge kõikidel jadamisi ühendatud juhtidel alati sama väärtusega.
on ühesuuruse takistusega juhtide kogutakistus väiksem üksikjuhi takistusest.
8.
Millised kaks järgnevatest väidetest on õiged? ( 2 p.)
Thomsoni valem T=
T= 1/f T=periood L=induktiivsus
Kui suurendada võnkeringi induktiivsust 4 korda, siis …
x … võnkeringis tekkivate elektromagnetvõnkumiste periood suureneb 2 korda.
 … võnkeringis tekkivate elektromagnetvõnkumiste periood suureneb 4 korda.
 … võnkeringis tekkivate elektromagnetvõnkumiste periood väheneb 2 korda.
 … võnkeringis tekkivate elektromagnetvõnkumiste periood väheneb 4 korda.
 … võnkeringis tekkivate elektromagnetvõnkumiste sagedus väheneb 4 korda.
x … võnkeringis tekkivate elektromagnetvõnkumiste sagedus väheneb 2 korda.
 … võnkeringis tekkivate elektromagnetvõnkumiste periood ei muutu.
9.
Millised kaks järgmistest väidetest on valed? ( 2 p. )
Elektromagnetlaine skaala otsi vihikust!
Helilaine on pikilaine .
Õige
Elektromagnetlaine on pikilaine. x
Vale
Raadiolainete levimise kiirus vaakumis ei sõltu sagedusest.
Õige
Valguslained on ristlained .
Õige
Röntgenkiirgus on pikema lainepikkusega kui raadiolaine . x
Vale
Soojuskiirgus on pikema lainepikkusega kui valguslaine .
õige
Elektromagnetlaine levib vaakumis.
Õige
II OSA
Küsimused (10-18) nõuavad igaüks kolme vastust, mis tulevad vastata eraldi selleks jäetud ridadele või väljadele. Parandades tuleb vale tekst või joonis ühekordselt läbi kriipsutada ja õige tekst või joonis vabale kohale paigutada.
10.
Sõnastage Newtoni II seadus, kirjutage selle valem ja andke valemis olevate füüsikaliste suuruste tähendused koos ühikutega SI-s. (3 p.)
Kehale mõjuv jõud on võrdne keha massi ja jõu poolt antud kiirenduse korrutisega
F= m*a
F=jõud(N) m=mass (1kg) a=kiirendus (1 m/s^2)
11.
Sõnastage Coulomb `i seadus, kirjutage selle valem ja andke valemis olevate füüsikaliste suuruste tähendused koos ühikutega SI-s. (3 p.)
Kaks laengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga.
F= k *
F=jõud (1N) r= laengute vaheline kaugus (1m)
q1= esimene laeng (1C) k=konstant
q2=teine laeng _(1C) k=9*10^9 N*mruut/cruut
12.
Vooluringis on , ja . Kirjutage Ohmi seaduse valem suletud vooluringi kohta. Arvutage voolutugevus ja pinge välistakistusel. (3p.)
Voolutugevus vooluringis on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline kogutakistusega.
I =

I =

I=6/0,2+1,8= 3 A

I = U/R U=I*R U= 3*1,8 = 5,4 V
13.
Joonisel on kujutatud kiirusega liikuv prooton ja magnetväli magnetilise induktsiooniga . Näidake joonisel Lorentzi jõu vektor koos vastava tähisega. Kirjutage Lorentzi jõu valem ja selgitage valemis esinevad tähised. ( 3 p.)
(Vasaku käe reegel) : Kui sõrmed näitavad laengu kiiruse suunda, peopessa langeb magnetiline induktsioon , siis pöial näitab jõu suunda. NB! Kehtib positiivse laengu korral, negatiivse korral vastupidine .
Kui ring ja X, siis minust eemale. Kui punkt ja ring, siis minu poole.
I FL
I
I
FL = q * B * v *sinx
Fl=jõud q=laeng B=mag.induktsioon v=laengu kiirgus x=nurk B ja v vahel
14.
Kirjutage Einsteini fotoefekti võrrand ja selgitage võrrandis esinevate füüsikaliste suuruste tähendus. Millega võrdub fotoefekti punapiiri sagedus? (3p.)
hf=A+Ek
h=Plancki konstant f=valguse sagedus A=elektronide väljumistöö Ek- elektronide kineetiline energia m=el. mass v= elektronide kiirus
hf= A + mvruut/2
Ek=0J
Fp=A/h
h=6,62*10-34 J*s
15.
Kasutades peegeldumisseadust, konstrueerige kiire edasine käik ja märkige joonisele normaalid, langemisnurgad ja peegeldumisnurgad. (3p.)
16.
Milliste tuumaosakestega tuleb antud tuumasid “pommitada”, et toimuksid järgmised termotuumareaktsioonid? Täitke tühikud. ( 3 p. )
1. + H 31 +
2. ´+ H 21 +
3. + n01 +
17.
Mida nimetatakse tööks mehaanikas? Andke valem ning selles kasutatud füüsikaliste suuruste nimetused ja nende ühikud SI süsteemis. (3 p.)
A=F*s*cosx
A-töö
s-teepikkus
F-jõud
x-nurk F ja s vahel.’
Meh. Tööks nim. mõjuva jõu, teepikkuse ja jõu ja tee vahelise nurga koosinuse korrutist.
18.
Kirjutage Clapeyron- Mendelejevi võrrand ideaalse gaasi oleku kohta. Selgitage esinevad füüsikalised suurused ja kirjutage nende mõõtühikud SI-s.(3 p.)
= *R
p-rõhk(1Pa), V-ruumala(1m3), m=mass(1kg), t-temperatuur(1Kelvin), M- molaarmass (1 kg/mol), R-universaalne gaasikonstant (8,31 J/mol*K)
III OSA
Ülesanded (19-22) on soovitav lahendada esialgu mustandil, kuigi eksamitöö esitatakse ainult puhtandil. Puhtandil tuleb juhinduda seal pakutud vormistamistingimustest (andmed, joonis, lahenduskäik).Andmed koos õigesti formuleeritud küsimustega annavad ühe punkti. Joonis peab olema varustatud tähistustega, mis langevad kokku lahenduse tähistustega. Ülesande lahenduskäik peab algama tuntud põhivalemitest. Seejärel tuletatakse konkreetne valem, mis on arvutuste aluseks. On soovitav lahenduskäiku lühidalt kommenteerida. Kasutatud tähistused peavad olema üldtuntud või nende puudumisel piisavalt kommenteeritud. Lõppvastused peavad olema alla kriipsutatud. Teisendusi ühikutega pole vaja näidata, aga lõppvastus peab olema esitatud koos ühikuga. Kõik vastustes esitatavad arvud tuleb ümardada kahe tüvenumbrini. Kõik vahetulemused tuleb esitada kolme tüvenumbriga. Paranduste tegemisel pole lubatud numbreid ja valemeid üle kirjutada, vaid valele numbrile või valemile tuleb tõmmata peale selge kriips. Uus number või valem kirjutatakse läbikriipsutatu kõrvale.
19.
Vooluringi ( vt. joonis ) ühendatud takistite takistused on R1= 1,0 Ω, R2=2 Ω,
R3=6 Ω ja R4=4,5 Ω. Vooluallika elektromotoorjõud on 18 V ja vooluallika sisetakistus on 2 Ω, Vastake järgmistele küsimustele. (13 p. )

Kui suur on takistus punktide B ja C vahel? (2p)

Rööpühendus 1/R´=1/R2 + 1/R3
R´= 4/6 . R=1,5 Oomi

Kui suur on vooluringi kogutakistus? (2p)
R=R1+R´+R4= 1+1,5+4,5=7 Oomi

Kui suur on voolutugevus läbi vooluallika? (2p)
I=E/R+r
18/(7+2)=2A

Kui suur on pinge punktide A ja B vahel ning B ja C vahel ning B ja D vahel? (3p)
R1;R´;R4 – jadamisi
I=I1=I´=I4=2A
I=U/R U=I*R
AB: U1=I1, R1=2V
B

Kui suur on voolutugevus läbi takisti R2 ja R3? (2p)
U´=U2=U3=3V
I2=U2/R2=1,5A
I3=U3/R3=0,5A

Kui suur on takistil R1 eralduv võimsus? (2p)
N=U*I N1=2*2=4
20.
Liitiumile langev valgus lööb välja elektrone, mille maksimaalne kiirus 2105 m/s. Elektronide väljumistöö liitiumist on 2,4eV. Valguse kiirus vaakumis 3108m/s
Elektroni mass 9,110-31kg, laeng=1,610-19C, Plancki konstant 6,610-34 Js.(8p.)
a) Arvuta elektronide kineetiline energia (1p.)
Ek=m0*v2/2 Ek=(9,1*10-31(2*105)2)/2=1,8*10-20 J
b) Arvuta elektronide väljumistöö džaulides (1p.)
A=2,4*1,6*10-19=3,84*10-19=3,8*10-19 J
c) Arvuta valguskvandi energia (2p.)
E=h*f hf=A+Ek E=3,8*10-19+1,8*10-20=4,0*10-19 J
d) Arvuta valguskvandi sagedus (1p.)
f=E/h=4*10-19/6,6*10-34=0,61*1015=6,1*1014 Hz
e) Arvuta valguskvandi lainepikkus (1p.)
C=λ*f λ=C/f=3*108/6,1*1014=4,9*10-7 m
f) Arvuta liitiumile vastava punapiiri lainepikkus (2p.)
fp=A/h=3,8*10-19/6,6*10-34=0,58*1015 Hz
λp=C/fp=3*108/0,58*1015=5,2*10-7 m
21.
Pall alustas veeremist paigalseisust ja läbis 40m pikkuse tee 20 sekundiga .
Seejärel läbis pall veel peatumiseni teelõigu 20m. (10p.)

Milline oli palli kiirendus esimesel teelõigul? (2p.)
s=Vot+at2/2 40=200a a=0,2m/s2

Arvutage palli saavutatud kiirus esimesel teelõigul. (2p.)
V=Vo+at V=0+0,2*20=4 m/s

Kui suur oli palli kiirendus teisel teelõigul? (2p.)
s=20m
V=0 m/s
Vo=4 m/s
s=(v2-Vo2)/2a 20=(0-42)/2a a=-0,4 m/s2

Mitme sekundiga palli peatus teisel lõigul? (2p.)
a=(V-Vo)/t t=(V-Vo)/a=0-4/0,4=10 sek

Kui suur oli palli keskmine kiirus kogu liikumise jooksul? (2p.)
Vk=s/t s=60m t=30 sek Vk=60/30=2 m/s
22.
Keha visati maapinnalt vertikaalselt üles kiirusega 30 m/s. Õhutakistust ei arvestata. Vaba langemise kiirenduse väärtuseks võtta g =10 m/s2 (6p.)

Kui kõrgel maapinnast on keha 2 s möödudes ? (2p.)
t=2 sek h=Vot+gt2/2
g=-10 m/s2
h=30*2+-10*22/2
Vo=30 m/s h=60-20=40m

Kui kõrgele keha tõusis? (2p.)
h=V2-Vo2/2g h=0-302/2*(-10)=45m

Mitu sekundit kestis tõus? (2p.)
g=v-Vo/t t=3 sek
d) Millise aja möödudes on keha viskekohast 25 m kõrgusel? Selgitada (3p.)
h=Vot+gt2/2 h=25m 25=30t+(-10t2)/2 t2-6t+5=0 t1=5sek(liigub alla) t2=1sek(liigub üles)