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8810-6525 22 páginas

N10/4/PHYSI/HPM/SPA/TZ0/XX

Lunes 8 de noviembre de 2010 (tarde)

FÍSICANIVEL SUPERIORPRUEBA 1

INSTRUCCIONES PARA LOS ALUMNOS

• No abra esta prueba hasta que se lo autoricen.• Conteste todas las preguntas.• Seleccione la respuesta que considere más apropiada para cada pregunta e indique su elección

en la hoja de respuestas provista.

1 hora

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1. ¿Cuáldelassiguientesesequivalentealjulio?

A. Nm2

B. Nm–2

C. kgms–2

D. kgm2s–2

2. Lamedición de dos longitudes, a y b, da como resultado 51±1cm y 49±1cm respectivamente.¿Cuáldelassiguientescantidadestieneunporcentajedeincertidumbremayor?

A. a+b

B. a–b

C. á b

D.ab

3. Una fuerzanetademódulo4,0Nactúa sobreuncuerpodemasa3,0kgdurante6,0s. El cuerposeencuentrainicialmenteenreposo.¿Cuáldelassiguientesrapidecesesladelcuerpodespuésdelintervalode6,0s?

A. 0,50ms–1

B. 2,0ms–1

C. 4,5ms–1

D. 8,0ms–1

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4. UncochesemuevedeXaYsiguiendounatrayectoriasemicircular.Elradiodelatrayectoriaesde250myeltiempoquehatardadoencompletarelrecorridoesde50s.

250m

¿Cuálde lassiguientesopcionesmuestracorrectamente losvaloresde lavelocidadmediayde larapidezmedia?

Velocidad media Rapidez media

A. 10ms–1 10ms–1

B. 10ms–1 16ms–1

C. 16ms–1 10ms–1

D. 16ms–1 16ms–1

5. Una bola atada a una cuerda se encuentra girando con rapidez constante en un plano vertical.Eldiagramamuestraalabolaensuposiciónmásbaja.¿Cuáldelasflechasindicaladirecciónysentidodelafuerzanetaqueactúasobrelabola?

A

B C

D

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6. Unátomodeungaschocacontraunaparedconrapidezvyformandounánguloθconlanormalalapared.Elátomorebotaconlamismarapidezvyelmismoánguloθ.

v

θ θ v

¿Cuáldelassiguientesopcionesindicaelmódulodelcambioenelmomentolinealdelátomodegas?

A. cero

B. 2mvsenθ

C. 2mv

D. 2mvcosθ

7. Dosbolasdeacero,demasasMy2M,caenconrapidezconstanteenuntubollenodeaceite.

¿Cuáldelassiguientesopcionescomparacorrectamentelosmódulosdelafuerzanetaydelafuerzadearrastre(resistencia)delasdosbolas?

Fuerza neta Fuerza de arrastre

A. igual igual

B. igual diferente

C. diferente igual

D. diferente diferente

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8. Un sistema consiste en un cubito de hielo en una copa de agua.El sistema se encuentra aisladotérmicamentedelosalrededores.Elaguaseencuentrainicialmentea20 °C.¿CuáldelasgráficasindicamejorlavariaciónconeltiempotdelaenergíainternatotalUdelsistema?

A.U

0

B.U

00 t 0 t

C.U

0

D.U

00 t 0 t

9. Uncubitodehieloyunicebergseencuentranaunatemperaturade0°C.¿Cuáldelassiguienteseslacomparacióncorrectadelaenergíacinéticaaleatoriamediaylaenergíacinéticatotaldelasmoléculasdelcubitodehieloylasdeliceberg?

Energía cinética aleatoria media Energía cinética total

A. igual igual

B. igual diferente

C. diferente igual


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10. UngasidealseexpandeisotérmicamentedesdeunestadoXhastaunnuevoestadodevolumenV.EltrabajorealizadoporelgasesW.¿CuáldelassiguientesopcionesescorrectaparaunaexpansiónadiabáticadelgasdesdeelestadoXhastaunnuevoestadodevolumenV?

Cambio en la energía interna Trabajo realizado

A. ∆U > 0 mayorqueW

B. ∆U < 0 mayorqueW

C. ∆U > 0 menorqueW

D. ∆U < 0 menorqueW

11. LagráficamuestralavariacióndelapresiónpdeunamasadadadegasidealconlatemperaturaabsolutaT.

p

00 T

¿Cuáldelassiguientesopcioneseslacorrecta,enloqueserefierealvolumenyaladensidaddelgas?

Volumen Densidad

A. constante constante

B. constante aumentando

C. aumentando constante

D. aumentando aumentando

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12. Una partícula realiza unmovimiento armónico simple. ¿Cuál de las siguientes gráficasmuestralavariacióndelarapidezvdelapartículaconsudesplazamientox?

A. v B. v

x x

C. v D. v

x x

13. Unapartícularealizaoscilacionesarmónicassimples.¿Cuáldelassiguientesmagnitudesnoseveráafectadaporunadisminuciónenlaamplituddelasoscilaciones?

A. Laenergíatotal

B. Larapidezmáxima

C. Laaceleraciónmáxima

D. Elperiodo

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14. Luzmonocromática viaja desde el aire hasta el agua. ¿Cuál de las siguientes opciones describeloscambiosenlalongituddeondayenlarapidez?

Longitud de onda Rapidez

A. aumenta disminuye

B. aumenta aumenta

C. disminuye aumenta

D. disminuye disminuye

15. Seestableceunaondaestacionariaenelairedeuntuboconunextremoabiertoyelotrocerrado.

X

LasmoléculasdeairecercanasaX

A. estánsiempreenelcentrodeunacompresión.

B. estánsiempreenelcentrodeunararefacción.

C. estánavecesenelcentrodeunacompresiónyavecesenelcentrodeunararefacción.

D. nuncaestánenelcentrodeunacompresiónnieneldeunararefacción.

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16. En dos experimentos diferentes se hace incidir luz monocromática sobre una rendija simple.Losdiagramasmuestranlospatronesdedifracciónobtenidossobreunapantallaalejadadelarendija.Eneldiagramasuperior,lalongituddeondadelaluzesλ1ylaanchuradelarendijaesb1.Eneldiagramadeabajo,lalongituddeondadelaluzesλ2ylaanchuradelarendijaesb2.

Enambosexperimentosladistanciaentrelarendijaylapantallaeslamisma.¿Cuáldelassiguientesrelacionespuedededucirse?

A.l l1

1

2

2b b<

B.l l1

1

2

2b b>

C. b b1 2<

D. l l1 2>

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17. Se transmite luz polarizada horizontalmente a través de un polarizador cuyo eje de transmisióneshorizontal.Laluzentraenunrecipientequecontieneunadisoluciónazucaraday,acontinuación,incidesobreunsegundopolarizadorcuyoejedetransmisiónesvertical.

ejedetransmisión segundopolarizador

ejedetransmisiónprimerpolarizador

disoluciónazucarada

Cuandosehacegirarelsegundopolarizadorunpequeñoángulo,nohayluztransmitidaatravésdelsegundopolarizador.Laexplicacióndeestaobservaciónesqueladisoluciónazucarada

A. produceinterferenciadestructiva.

B. rotaelplanodepolarizacióndelaluz.

C. solopuedetransmitirluzpolarizadaverticalmente.

D. refractalaluzdemodoqueestanollegaaincidirenelsegundopolarizador.

18. Unafuentesonoraseacercaaunobservadorestacionario.Larapidezdelsonidoemitidoysulongituddeonda,medidasenlafuente,sonvyλrespectivamente.¿Cuáldelassiguienteseslarapidezylalongituddeonda,segúnlasmideelobservadorestacionario?

Rapidez de la onda Longitud de onda

A. mayorquev mayorqueλ

B. igualav mayorqueλ

C. igualav menorqueλ

D. mayorquev menorqueλ

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19. Dos resistores hechos del mismo material se conectan en serie a una batería. La longitud delresistorXeseldoblequeladelY,ylaseccióntransversaldeXeseldoblequeladelY.

X Y

¿Cuáldelossiguientesdaelcociente resistencia de Xresistencia de Y

?

A. 14

B. 12

C. 1

D. 4

20. ElcircuitomuestraunresistorRconectadoenserieaunabateríayaunresistorderesistencia10Ω.Laf.e.m.delabateríaes20Vysuresistenciainternaesdespreciable.Lacorrienteenelcircuitoesde1,0A.

R

1,0A

10Ω 20V

¿CuáldelassiguienteseslaresistenciadeR?

A. 1,0Ω

B. 2,0Ω

C. 10Ω

D. 20Ω

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21. Unelectrónentra,convelocidadv,enelvacíoexistenteentredosplacascargadasconcargasopuestas.Alelectrónlesigueunapartículaalfa,moviéndoseconlamismavelocidadinicialqueelelectrón.Uncampomagnéticouniformetieneladirecciónysentidohaciafueradelplanodelpapel.

partículaalfa

v electrón v campomagnético haciafueradelplanodelpapel

Elelectrónnosedesvíadesutrayectoria.Latrayectoriadelapartículaalfa

A. sedesviaráhaciafueradelplanodelpapel.

B. nosedesviará.

C. sedesviaráhaciaarriba.

D. sedesviaráhaciaabajo.

22. LamasadeunplanetaeseldoblequeladelaTierra.SuradioeslamitaddelradiodelaTierra.La intensidaddelcampogravitatorioen la superficiede laTierraesg. La intensidaddelcampogravitatorioenlasuperficiedelplanetaes

A. 12 ge.

B. g.

C. 2g.

D. 8g.

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23. Eldiagramamuestralatrayectoriadeunproyectilqueeslanzadoconvelocidadv.Laresistenciadelaireesdespreciable.

Un segundoproyectil tiene el doble demasaque el primeroy se lanza con lamismavelocidad.La resistencia del aire sigue siendo despreciable. ¿Cuál de las siguientes trayectorias representamejorladeesteproyectil?(Latrayectoriaoriginalsemuestracomounalíneadepuntos)

A. B.

C. D.

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24. Eldiagramamuestralaslíneasequipotencialesoriginadaspordosobjetos.

Losdosobjetospuedenser

A. solocargaseléctricasdelmismosigno.

B. solomasas.

C. solocargaseléctricasdesignoopuesto.

D. masasocargaseléctricasdecualquiersigno.

objeto2 objeto1

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25. Doscargaspuntualespositivasydosnegativas,deigualvalorabsoluto,sesitúanenlosvérticesdeuncuadrado,talycomosemuestraenlafigura.Elorigendelosejesestáenelcentrodelcuadrado.

Q –Q

0 0

–Q Q

Elpotencialeléctricoescero

A. soloenelorigendelosejes.

B. alolargodeambosejesxey.

C. soloalolargodelejey.

D. soloalolargodelejex.

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LaPregunta26ylaPregunta27serefierenaloquesigueacontinuación.

Unaespirarectangulardecableconductorgiraenunaregióndecampomagnético. Lagráficamuestralavariaciónconeltiempotdelaf.e.m.inducidaenlaespiraduranteunciclo.

Xf.e.m./V

15

10

5

0

–5

–10

–15

0Y

5 10 15 20 t/ms

26. ¿Cuáldelassiguientesopcionesindicalosinstantescorrectosenlosqueelvalordelacoplamientodelflujomagnéticoyelvalordelacorrienteenlaespirasonmáximos?

Acoplamiento del flujo Corriente

A. Y Y

B. Y X

C. X Y

D. X X

27. Laresistenciade labobinaesde5,0Ω. ¿Cuálde lassiguienteses lapotenciamediadisipadaenlaespira?

A. 452

W

B.45

2W

C. 45W

D. 45 2 W

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28. Unisótoporadiactivotieneunasemividadedosminutos.Unamuestracontienedieciséisgramosdelisótopo.¿Cuántotiempotienequetranscurrirhastaquequedeungramodelisótopo?

A. 6minutos

B. 8minutos

C. 10minutos

D. 12minutos

29. ElexperimentodeGeiger–Marsdenconstituyeunaevidenciade

A. laexistenciadenivelesatómicosdeenergíadiscretos.

B. laexistenciadelneutrón.

C. unnúcleodensocargadopositivamente.

D. laestabilidaddealgunosnúcleos.

30. Elradiodelosnúcleospuededeterminarse

A. porladispersióndepartículascargadasporlosnúcleos.

B. inyectandolosnúcleosenunespectrómetrodemasas.

C. midiendolalongituddeondadeDeBrogliedelosnúcleos.

D. observandoelespectrodelosnúcleos.

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31. Enrelaciónconelefectofotoeléctricosepuedenhacerlassiguientesobservaciones.

I. Laenergíacinéticadeloselectronesemitidosaumentaalaumentarlafrecuenciadelaluz.

II. Loselectronessonemitidossintiempoderetardo.

¿Cuáldeestasobservaciones,silahay,puedeexplicarseentérminosdelateoríaondulatoriadelaluz?

A. NiIniII

B. IyII

C. SoloI

D. SoloII

32. UnprotónyunapartículaalfatienenlamismalongituddeondadeDeBroglie.

¿Cuáldelassiguientesopcionesindicaaproximadamenteelcociente rapidez de la partrapidez del prot

cula alfa

n?

A.1

4

B.1

2

C. 2

D. 4

33. Lasenergíasdelaspartículasalfaydelosrayosgammaemitidosendesintegracionesradiactivassoncantidadesdiscretas.Estaobservaciónconstituyeunaevidenciade

A. losnivelesatómicosdeenergía.

B. losnivelesnuclearesdeenergía.

C. núcleosquetienenmásneutronesqueprotones.

D. laexistenciadeisótopos.

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34. Los diagramas muestran la variación con la distanciaxde la función de onda ψ de cuatroelectronesdiferentes.Entodoslosdiagramaslaescalaenelejehorizontaleslamisma.¿Paraquéelectrónesmayorlaincertidumbreenelmomento?

A. ψ

0 x

B. ψ

0 x

C. ψ

0 x

D. ψ

0 x

35. Ungeneradordeondasproporcionaunapotenciaporunidaddelongitudde4,0kWm–1paraondasdeamplitudAyrapidezv.Elrendimientodelgeneradoresconstante.Lapotenciaporunidaddelongitudparaondasdeamplitud2Ayrapidez2vserá

A. 8,0kWm–1.

B. 16kWm–1.

C. 32kWm–1.

D. 64kWm–1.

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36. EldiagramamuestralavariaciónconlalongituddeondadelapotenciaporunidaddelongituddeondaIradiadadesdeunáreade1m2dedoscuerposdistintos.

I

00 longituddeonda

¿Cuáldelassiguientesopcionesesunacomparacióncorrectadelatemperaturaylaemisividaddelosdoscuerpos?

Temperatura Emisividad

A. igual igual

B. igual diferente

C. diferente igual


37. ¿Cuáldelossiguientesenunciadosrelacionadosconlageneracióndeenergíanuclearescorrecto?

A. Elcombustibletieneunadensidaddeenergíaalta.

B. Lasreservasdecombustiblenuclearsonilimitadas.

C. Lasemisionesdegasesdeefectoinvernaderosonsignificativas.

D. Losproductosresidualesnosonsignificativos.

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38. Eldiagramamuestraunmodeloclimáticodeequilibrioenergéticoparaunplaneta.

intensidadentranteI

reflejadadesdelaatmósfera0,25I

reflejadaporlasuperficiedelplaneta0,15I

radiadaporlasuperficiedelplaneta0,60I

atmósfera

superficiedelplaneta

LaintensidaddelaradiaciónreflejadaydelaradiadasedanentérminosdelaintensidadincidenteI.¿Cuáldelassiguientesopcioneseselalbedodelplaneta?

A. 0,15

B. 0,25

C. 0,40

D. 0,60

39. Sealmacenandatosenundiscocompactodeaudio (CD)aun ritmodefmuestrasporsegundo.Cadamuestraconstadebbits.EnelCDsealmacenanuntotaldeNbits.¿CuáldelossiguienteseseltiempodereproduccióndelCDensegundos?

A.Nfb

B.Nbf

C.bNf

D.bfN

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40. La luz que incide sobre un pixel de un CCD origina cargas eléctricas que son almacenadas enelpíxel.¿Aquécaracterísticadelaluzincidenteesproporcionallacantidaddecargaalmacenadaenuntiempodado?

A. Algradodepolarización

B. Alaintensidad

C. Alalongituddeonda

D. Alafrecuencia

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