Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2020Variante Model D

Física · Andalucía 2020

8 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
a) Duración: 1 hora y 30 minutos. b) Este examen consta de 8 ejercicios c) Cada ejercicio tiene un valor máximo de 2,5 puntos. Deberá responder a 4 de ellos elegidos libremente. En caso de responder a más ejercicios de los requeridos, serán tenidos en cuenta los 4 respondidos en primer lugar. d) La calificación de los apartados de cada ejercicio será: apartado (a) hasta 1 punto y (b) hasta 1,5 puntos. e) Puede utilizar material de dibujo y calculadora que no sea programable, ni gráfica ni con capacidad para almacenar o transmitir datos. f) En cada ejercicio solo se pueden utilizar los datos proporcionados en su enunciado.

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Datos
  • g=9,8 m s−2g = 9{,}8\,\text{m s}^{-2}
a
Se lanza hacia arriba por un plano inclinado con rozamiento un bloque con una velocidad inicial v0v_0. Razone cómo varían: la energía cinética, la energía potencial y la energía mecánica del bloque i) durante el ascenso y ii) durante el descenso hasta la posición de partida.1 pt
b
Para mover con velocidad constante un bloque de 5 kg5\,\text{kg} de masa por una superficie horizontal con rozamiento, se aplica una fuerza constante de 20 N20\,\text{N} que forma un ángulo de 60∘60^\circ con la horizontal. i) Dibuje en un esquema todas las fuerzas que actúan sobre el bloque. ii) Calcule el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie. iii) Determine el trabajo realizado por cada una de las fuerzas cuando el bloque se desplaza 2 m2\,\text{m}.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Datos
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Un conductor rectilíneo de longitud LL, por el que circula una corriente eléctrica II, se encuentra inmerso en un campo magnético uniforme BB. Justifique razonadamente, apoyándose en un esquema: i) Si es posible que el campo no ejerza fuerza alguna sobre él. ii) La orientación del conductor respecto del campo para que el módulo de la fuerza magnética sea máximo.1 pt
b
Un electrón se mueve a 105 m s−110^5\,\text{m s}^{-1} en el sentido positivo del eje OXOX, y penetra en una región donde existe un campo magnético uniforme de 1 T1\,\text{T}, dirigido en el sentido negativo del eje OZOZ. Determine, razonadamente, con la ayuda de un esquema: i) La fuerza magnética que actúa sobre el electrón. ii) El campo eléctrico que hay que aplicar para que el electrón continúe con trayectoria rectilínea.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Determine mediante construcción geométrica del trazado de rayos las condiciones de posición del objeto y tipo de lente para que se forme: i) Una imagen virtual y menor que el objeto. ii) Una imagen virtual y mayor que el objeto.1 pt
b
Un objeto de 0,5 m0{,}5\,\text{m} de altura se sitúa delante de una lente divergente de distancia focal 0,4 m0{,}4\,\text{m}. Si la imagen aparece a mitad de distancia entre la lente y el objeto, determine de forma razonada: i) La posición del objeto. ii) El tamaño y naturaleza de la imagen. Realice la construcción geométrica del trazado de rayos.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • 1 u=1,66⋅10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • m(X24X2224He)=4,002603 um(\ce{^{4}_{2}He}) = 4{,}002603\,\text{u}
  • m(X12X2122H)=2,014102 um(\ce{^{2}_{1}H}) = 2{,}014102\,\text{u}
a
Ajuste razonadamente las siguientes reacciones nucleares:X1327X213227Al+X24X2224He→X1530X215230P+XZAX2Z2AX;X1123X211223Na+X12X2122H→X1124X211224Na+XZA′X2Z2A′X\ce{^{27}_{13}Al + ^{4}_{2}He -> ^{30}_{15}P + ^{A}_{Z}X} \quad ; \quad \ce{^{23}_{11}Na + ^{2}_{1}H -> ^{24}_{11}Na + ^{A'}_{Z}X}1 pt
b
Calcule la energía liberada en la formación de 5⋅10255 \cdot 10^{25} núcleos de helio: X12X2122H+X12X2122H→X24X2224He\ce{^{2}_{1}H + ^{2}_{1}H -> ^{4}_{2}He}1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • MT=5,98⋅1024 kgM_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
a
Un planeta A tiene el triple de masa y doble de radio que otro planeta B. Determine la relación entre: i) Los campos gravitatorios en la superficie de ambos planetas. ii) Las velocidades orbitales de dos satélites que se encuentran orbitando, respectivamente, alrededor de cada uno de los planetas a una altura sobre la superficie igual al radio de cada uno.1 pt
b
Un satélite de 500 kg500\,\text{kg} describe una órbita circular alrededor de la Tierra con un periodo de 16 h16\,\text{h}. i) Determine la altura a la que se encuentra el satélite de la superficie terrestre. ii) Calcule la energía mecánica del satélite en la órbita.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: i) ¿Puede ser negativo el trabajo realizado por una fuerza eléctrica? ii) ¿Puede ser negativa la energía potencial eléctrica?1 pt
b
Dos cargas puntuales de +10−6 C+10^{-6}\,\text{C} y −10−6 C-10^{-6}\,\text{C} se encuentran situadas en las posiciones (0,−4) m(0,-4)\,\text{m} y (0,4) m(0,4)\,\text{m}, respectivamente. i) Calcule el potencial en las posiciones (8,0) m(8,0)\,\text{m} y (0,6) m(0,6)\,\text{m}. ii) Determine el trabajo realizado por el campo al trasladar una carga de +5⋅10−3 C+5 \cdot 10^{-3}\,\text{C} desde el punto (8,0) m(8,0)\,\text{m} al (0,6) m(0,6)\,\text{m} e interprete el signo del trabajo.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Datos
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • naire=1n_{\text{aire}} = 1
a
i) Un rayo de luz pasa de un medio a otro con mayor índice de refracción. Compare la longitud de onda y la frecuencia de los rayos incidente y refractado. ii) ¿En qué condiciones se produce la reflexión total? Justifique la respuesta.1 pt
b
Un haz de luz de frecuencia f=1015 Hzf = 10^{15}\,\text{Hz} pasa desde un cristal de cuarzo al aire produciéndose reflexión y refracción. Sabiendo que el índice de refracción del cuarzo es 1,461{,}46 y el ángulo de incidencia con la normal es 20∘20^\circ: i) Realice un esquema de la trayectoria de los rayos y determine los ángulos de reflexión y refracción de la luz. ii) Calcule la longitud de onda de la luz en el cuarzo.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Datos
  • mp=1,7⋅10−27 kgm_p = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Las partículas α\alpha son núcleos de helio, de masa cuatro veces la del protón y carga dos veces la del protón. Consideremos una partícula α\alpha y un protón que poseen la misma energía cinética. ¿Qué relación existe entre las longitudes de onda de De Broglie de ambas partículas?1 pt
b
Determine la diferencia de potencial con la que debe acelerarse una partícula α\alpha para que su longitud de onda asociada sea de 10−13 m10^{-13}\,\text{m}, teniendo en cuenta las relaciones entre las masas y las cargas indicadas en el apartado a).1,5 pts
Ver este ejercicio