Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Pe un stâlp vertical se află un bec aprins, situat la înălțimea de 3 m față de sol. Pe sol este plasată o tijă verticală cu înălțimea de 1,5 m. Știind că umbra tijei, produsă de bec pe suprafața orizontală a solului, are lungimea de 2 m, distanța dintre stâlp și tijă este:
a. 1,5 m
b. 2 m
c. 3 m
d. 4 m
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Un fascicul de lumină cu lungimea de undă λ = 440 nm cade pe suprafața unui catod caracterizat de lucrul mecanic de extracție L = 3,7 · 10⁻¹⁹ J. Energia cinetică maximă al celui mai rapid fotoelectron extras este:
a. E꜀ = 0,8 · 10⁻¹⁹ J
b. E꜀ = 1,6 · 10⁻¹⁹ J
c. E꜀ = 4,5 · 10⁻¹⁹ J
d. E꜀ = 8,2 · 10⁻¹⁹ J
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Graficul aferent itemului se află pe pagina 4 a subiectului. Axa verticală este E_c (10⁻¹⁹ J), iar axa orizontală este ν (10¹⁵ Hz). Pe dreapta reprezentată sunt indicate punctele ν = 1,0·10¹⁵ Hz, E_c = 3,3·10⁻¹⁹ J și ν = 1,5·10¹⁵ Hz, E_c = 6,6·10⁻¹⁹ J.
În graficul din figura alăturată este ilustrată dependența energiei cinetice maxime a electronilor emiși prin efect fotoelectric de frecvența radiației incidente pe suprafața unui metal. Frecvența minimă de producere a efectului fotoelectric extern pentru acest metal are valoarea:
a. 0,5·10¹⁵ Hz
b. 0,8·10¹⁵ Hz
c. 1,0·10¹⁵ Hz
d. 1,5·10¹⁵ Hz
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Un fascicul de fotoni dintr-o radiație cu lungimea de undă λ = 600 nm se propagă în vid. Energia unui foton din fascicul, exprimată în eV (1 eV = 1,6·10⁻¹⁹ J), este aproximativ egală cu:
a. 1 eV
b. 2 eV
c. 3 eV
d. 4 eV
(3p)
Arată baremul
Răspuns: b
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item | Soluție, rezolvare | Punctaj
4. | b | 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O rază de lumină este incidentă pe o oglindă plană. Raza formează unghiul de 36° cu suprafața oglinzii.
Unghiul de reflexie are valoarea:
a. 90°
b. 72°
c. 54°
d. 36°
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
În graficul din figura alăturată este ilustrată dependența intensității curentului fotoelectric de tensiunea electrică aplicată între electrozii unei celule fotoelectrice, iluminată cu radiație electromagnetică. Intensitatea curentului fotoelectric se anulează atunci când tensiunea electrică dintre electrozi are valoarea:
a. 20 V
b. 16 V
c. 0,4 V
d. −0,9 V
(3p)
Arată baremul
Răspuns: d
D. OPTICĂ - Subiectul I
Nr.Item: 4. - Soluție, rezolvare: d - Punctaj: 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Graficul aferent itemului I.4 se află pe pagina 4 a subiectului: axa verticală Uₛ(V), axa orizontală ν(10¹⁵ Hz).
Graficul din figura alăturată este obținut într-un studiu experimental al efectului fotoelectric extern și prezintă dependența tensiunii de stopare a electronilor de frecvența radiației monocromatice care cade pe catod. Lungimea de undă de prag a materialului din care este confecționat catodul are valoarea:
a. 300 nm
b. 400 nm
c. 500 nm
d. 600 nm
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O radiație electromagnetică cu frecvența ν = 6,2·10¹⁴ Hz ajunge pe fotocatodul unei celule fotoelectrice care are frecvența de prag ν₀ = 5,7·10¹⁴ Hz. Energia cinetică maximă a fotoelectronilor emiși este:
a. 3,1·10⁻²⁰ J
b. 3,3·10⁻²⁰ J
c. 6,2·10⁻²⁰ J
d. 6,6·10⁻²⁰ J
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Un obiect este așezat în fața unui sistem optic centrat alcătuit din două lentile L₁ și L₂ având convergențele C₁ = 2 m⁻¹, și respectiv C₂ = 5 m⁻¹. Lumina provenită de la obiect trece mai întâi prin lentila L₁. Focarul imagine al lentilei L₁ coincide cu focarul obiect al lentilei L₂. Mărirea liniară transversală dată de sistemul de lentile este:
a. −2,5
b. −0,4
c. 0,4
d. 2,5
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Într-o zi însorită, lungimea umbrei unui stâlp vertical este de 12 m. În același timp și în același loc, o tijă verticală cu înălțimea de 25 cm are lungimea umbrei de 30 cm. Înălțimea stâlpului este:
a. 8 m
b. 10 m
c. 12 m
d. 14 m
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Două lentile convergente identice formează un sistem afocal. Distanța dintre cele două lentile este d = 50 cm. Convergența unei lentile este:
a. 1 m⁻¹
b. 2 m⁻¹
c. 3 m⁻¹
d. 4 m⁻¹
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Graficul aferent itemului I.4 se află pe pagina 4 a subiectului.
În graficul din figura alăturată este reprezentată dependența intensității curentului fotoelectric de tensiunea electrică aplicată între electrozii unei celule fotoelectrice, iluminată cu radiație electromagnetică monocromatică. Intensitatea de saturație a curentului fotoelectric are valoarea:
a. 5 mA
b. 10 mA
c. 15 mA
d. 20 mA
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O rază de lumină care se propagă printr-un lichid transparent întâlnește suprafața de separație dintre lichid și aer (nₐₑᵣ ≅ 1) sub unghiul de incidență i pentru care sin i = 0,75. După refracție, raza de lumină se propagă de-a lungul acestei suprafețe. Valoarea indicelui de refracție al lichidului este de aproximativ:
a. 1,75
b. 1,50
c. 1,33
d. 1,25
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Două lentile subțiri având distanțele focale f₁ și respectiv f₂ formează un sistem optic centrat în care distanța dintre lentile este nulă. Distanța focală echivalentă a sistemului este:
a. f₁ + f₂
b. f₁ − f₂
c. (f₁f₂)/(f₁ + f₂)
d. (2f₁f₂)/(f₁ + f₂)
(3p)
Arată baremul
Răspuns: c
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item - Soluție, rezolvare - Punctaj
4. - c - 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
Pentru itemii 1–5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Figura sistemului de lentile L₁ și L₂, cu raza incidentă (1) și traiectoria emergentă (2), se află pe pagina 4.
După trecerea prin sistemul de lentile din figură, raza de lumină (1) își continuă drumul pe traiectoria (2). În aceste condiții, dacă f₁ și f₂ sunt distanțele focale ale celor două lentile, distanța dintre lentile are expresia:
a. d = √(f₁·f₂)
b. d = |f₁ − f₂|
c. d = (f₁ + f₂)/2
d. d = f₁ + f₂
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O radiație monocromatică având lungimea de undă λ = 400 nm este incidentă pe suprafața unui catod caracterizat de lucrul mecanic de extracție L = 3,85·10⁻¹⁹ J. Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric extern este de:
a. 1,1·10⁻²¹ J
b. 1,1·10⁻²⁰ J
c. 1,1·10⁻¹⁹ J
d. 2,2·10⁻¹⁹ J
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O radiație având frecvența ν = 6,1·10¹⁴ Hz este incidentă pe suprafața unui catod caracterizat de frecvența de prag ν₀ = 5,6·10¹⁴ Hz. Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric extern este de:
a. 3,3·10⁻¹⁹ J
b. 3,3·10⁻²⁰ J
c. 3,3·10⁻²¹ J
d. 6,6·10⁻²¹ J
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Un obiect liniar cu înălțimea de 5 cm este așezat la 10 cm în fața unei oglinzi plane. Imaginea acestui obiect formată de oglindă are înălțimea de:
a. 2 cm
b. 5 cm
c. 10 cm
d. 15 cm
(3p)
Arată baremul
Răspuns: b
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item | Soluție, rezolvare | Punctaj
4. | b | 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Două lentile subțiri, având distanțele focale f₁ = 40 cm, respectiv f₂ = −20 cm, formează un sistem afocal. Dacă lumina intră în sistemul optic prin lentila convergentă, mărirea liniară transversală este:
a. β = −2
b. β = −0,5
c. β = 0,5
d. β = 2
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O radiație având frecvența ν = 6,5 · 10¹⁴ Hz este incidentă pe suprafața unui catod caracterizat de lucrul mecanic de extracție L = 3,80 · 10⁻¹⁹ J. Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric extern este de:
a. 2,4 · 10⁻¹⁹ J
b. 4,9 · 10⁻²¹ J
c. 2,4 · 10⁻²⁰ J
d. 4,9 · 10⁻²⁰ J
(3p)
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O lentilă formează imaginea unui obiect punctiform aflat pe axa optică principală. Coordonata obiectului este x₁, iar coordonata imaginii este x₂. Axa Ox are originea în centrul optic al lentilei și sensul pozitiv în sensul propagării luminii. Obiectul este real și imaginea este virtuală dacă:
a. x₁ > 0 și x₂ > 0
b. x₁ < 0 și x₂ > 0
c. x₁ < 0 și x₂ < 0
d. x₁ > 0 și x₂ < 0
(3p)
Arată baremul
Răspuns: c
D. OPTICĂ. Subiectul I
Nr.Item: 4. Soluție, rezolvare: c. Punctaj: 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Unitatea de măsură în S.I. a raportului dintre viteza luminii în vid și indicele de refracție al mediului prin care se propagă lumina este:
a. s
b. m⁻¹
c. m
d. m/s
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Dacă pe suprafața unui metal cade un fascicul de lumină cu frecvența ν = 1 · 10¹⁵ Hz, energia cinetică a celui mai rapid electron extras are valoarea E꜀ = 3,3 · 10⁻¹⁹ J. Frecvența de prag pentru care are loc efectul fotoelectric este egală cu:
a. 1 · 10¹⁴ Hz
b. 2 · 10¹⁴ Hz
c. 3 · 10¹⁴ Hz
d. 5 · 10¹⁴ Hz
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Unitatea de măsură în SI a mărimii fizice exprimate prin produsul λ · ν dintre lungimea de undă și frecvență este:
a. m · s
b. m
c. m · s⁻¹
d. s
(3p)
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Se iluminează fantele unui dispozitiv Young cu lumină albă. În aceste condiții:
a. maximul central este irizat în culorile spectrale;
b. lărgimea maximelor scade cu creșterea ordinului de interferență;
c. maximul de ordinul unu este irizat în culorile spectrale, cu roșu mai aproape de maximul central;
d. maximul central este alb. (3p)
Arată baremul
Răspuns: d
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item: 4.
Soluție, rezolvare: d
Punctaj: 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O radiație electromagnetică cu frecvența ν = 1,0 · 10¹⁵ Hz este incidentă pe o plăcuță de litiu care are lucrul mecanic de extracție L = 3,7 · 10⁻¹⁹ J. Energia cinetică maximă a fotoelectronilor emiși este egală cu:
a. 10,3 · 10⁻¹⁹ J
b. 6,6 · 10⁻¹⁹ J
c. 2,9 · 10⁻¹⁹ J
d. 1,6 · 10⁻¹⁹ J
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Graficul din figura alăturată a fost obținut într-un studiu experimental al efectului fotoelectric extern și prezintă dependența energiei cinetice maxime a fotoelectronilor emiși, de frecvența radiației incidente pe doi fotocatozi C1 și C2. Dacă cei doi fotocatozi sunt iradiați cu radiații electromagnetice având frecvența ν = 6 · 10¹⁴ Hz putem afirma:
a. ambii fotocatozi emit fotoelectroni
b. numai primul fotocatod (C1) emite fotoelectroni
c. numai al doilea fotocatod (C2) emite fotoelectroni
d. nici un fotocatod nu emite fotoelectroni.
(3p)
Arată baremul
Răspuns: b
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item | Soluție, rezolvare | Punctaj
4. | b | 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O rază de lumină care provine dintr-un mediu cu indicele de refracție n cade, sub unghiul de incidență i, pe suprafața de separație dintre acest mediu și aer (nₐₑᵣ ≅ 1). După ce întâlnește suprafața de separație dintre cele două medii, raza de lumină se propagă de-a lungul acestei suprafețe. Se cunoaște sin i = 0,8. Valoarea indicelui de refracție n este:
a. 1,8
b. 1,6
c. 1,5
d. 1,25
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O rază de lumină monocromatică se propagă prin aer (nₐₑᵣ = 1) și întâlnește fața superioară a unei lame cu fețe plane și paralele, confecționată din sticlă cu indicele de refracție n = 1,41 (≅ √2). Unghiul de incidență este i = 45°. Lama are grosimea h = 1,73 cm (≅ √3 cm) și fața inferioară argintată. Distanța dintre punctul de incidență și punctul de emergență din lamă al razei de lumină, după reflexia pe suprafața argintată, este:
a. 1 cm
b. 1,5 cm
c. 1,73 cm
d. 2 cm
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Două lentile subțiri având distanțele f₁ = 30 cm și f₂ = −10 cm sunt alipite pentru a forma un sistem optic centrat. Distanța focală a acestui sistem optic are valoarea:
a. −15 cm
b. −7,5 cm
c. 20 cm
d. 40 cm
(3p)
Arată baremul
Răspuns: a
Se punctează oricare alte modalități de rezolvare corectă a cerințelor.
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item | Soluție, rezolvare | Punctaj
4. | a | 3p
