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8809-6525 20 páginas N09/4/PHYSI/HPM/SPA/TZ0/XX+ Lunes 16 de noviembre de 2009 (tarde) FÍSICA NIVEL SUPERIOR PRUEBA 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 © International Baccalaureate Organization 2009 88096525

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8809-6525 20 páginas

N09/4/PHYSI/HPM/SPA/TZ0/XX+

Lunes 16 de noviembre de 2009 (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

© International Baccalaureate organization 2009

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1. Eltiempotranscurridodesdeelprincipiodeluniversoesdelordende

A. 108s.

B. 1018s.

C. 1028s.

D. 1038s.

2. Lagráficamuestracómovaríalavelocidaddeunapartículaconeltiempo.

velocidad

0 tiempo

¿Cuáldelassiguientesgráficasmuestracorrectamentecómovaríalaaceleracióndelapartículaconeltiempo?

A. aceleración

0 tiempo

B. aceleración

0 tiempo

C. aceleración

0 tiempo

D. aceleración

0 tiempo

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3. Dosautomóviles,XyY,estándesplazándosehaciauncruce.LavelocidaddelautomóvilXesVXyladelautomóvilYesVY.

VX

VY

¿CuáldelossiguientesvectoresrepresentalavelocidaddeYrespectodeX?

A. B.

C. D.

4. Un avión está volando en un círculo horizontal con rapidez constante. ¿Cuál de los siguientesdiagramasilustramejorlasfuerzasqueactúansobreelaviónenelplanovertical?

A. B.

C. D.

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5. Si un objeto móvil está sometido a la acción de una fuerza constante, ¿cuál de las siguientesafirmacionespuedededucirsecorrectamentedelaprimeraleydeNewton?

A. Elobjetocontinúamoviéndoseysuvelocidadcambia.

B. Elobjetocontinúamoviéndoseconvelocidadconstante.

C. Elobjetocontinúamoviéndoseysudireccióncambia.

D. Elobjetocontinúamoviéndoseenlamismadirección.

6. Un vehículo está subiendo una cuesta con rapidez constante. ¿Cuál de las siguientes opcionesdescribemejorloscambiosenergéticosinvolucrados?

A. Laenergíaquímicasetransformaenenergíapotencialgravitatoria.

B. Laenergíaquímicasetransformaenenergíapotencialgravitatoria,sonidoyenergíatérmica.

C. Laenergíapotencialgravitatoriasetransformaenenergíaquímica.

D. Laenergíapotencialgravitatoriasetransformaenenergíaquímica,sonidoyenergíatérmica.

7. ¿Cuáldelassiguientesopcionesrepresentaunamagnitudescalaryunamagnitudvectorial?

Escalar Vector

A. potencialeléctrico gradientedelpotencialeléctrico

B. gradientedelpotencialeléctrico potencialeléctrico

C. potencialeléctrico diferenciadepotencialeléctrico

D. gradientedelpotencialeléctrico campoeléctrico

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8. Unbalóndefútboleslanzadoconunavelocidadinicialuqueformaunánguloθconlahorizontalygolpeaelsuelotsegundosmástarde.

u

θ R

Ignorandolaresistenciadelaire,¿cuáleselalcanceRdelbalóndefútbol?

A. ut

B. ut u t2 cosθ

C. ut u t senθ

D. ut u t2 tanθ

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9. Cuatrocargaspuntualesdevalores+q,+q,–q,y–qsecolocanenlosvérticesdeuncuadradodelador.

+q

+q

r

O

–q

–q

LaconstantedeCoulombesk.¿CuáldelossiguienteseselvalordelpotencialeléctricoenelcentroOdelcuadrado?

A. 0

B. 4kqr

C. 4 2kqr

D. − 4 22

kqr

10. Elcarbonotieneunamasaatómicarelativade12yeloxígenotieneunamasaatómicarelativade16.Unamuestrade6gdecarbonotieneeldobledeátomosque

A. 32gdeoxígeno.

B. 8gdeoxígeno.

C. 4gdeoxígeno.

D. 3gdeoxígeno.

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11. Tanya calienta 100g de un líquido con un calentador eléctrico que tiene una potencia constantede60W.Despuésde100s,elaumentodetemperaturaesde40K.¿Apartirdequeexpresiónsecalculaelcalorespecíficodellíquido,expresadoenJkg–1K–1?

A. 60××100

0 1 40,

B. 60×0 140

,

C. 0 1 4060, ×

D. 6040

12. Elcomportamientodelosgasesrealesesdiferentedelpredichoparalosgasesideales.¿Cuáldelassiguientesafirmacionessobrelosgasesrealesnoescorrecta?

A. Lasmoléculasdelgastienenenergíapotencial.

B. Lasfuerzasentrelasmoléculasdelgassonsiempredespreciables.

C. Lasmoléculasdelgastienenvolumen.

D. Losgasesrealespuedenlicuarse.

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13. La gráfica siguiente muestra la variación de la presión p con el volumen V para un gas ideal,duranteunciclodeunamáquina.

p

V

¿CuáldelassiguientesopcionesnombracorrectamentelosprocesostermodinámicosasociadosconlaspartesY→ZyZ→Xdelciclo?

Y→Z Z→X

A. isobárico isócoro

B. isobárico isotérmico

C. isócoro isobárico

D. isócoro isotérmico

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Laspreguntas14y15serefierenalossiguientesdiagramas.

El Diagrama 1 representa cuentas igualmente espaciadas sobre un muelle. Las cuentas distan entresí1cm.

Diagrama 1

1cm

Alolargodelmuellesepropagaunaondalongitudinal.ElDiagrama2muestralaposicióndelascuentasenciertoinstante.

Diagrama 2

1cm

14. ¿Cuáldelassiguientesestimacionesdelalongituddeondaeslamejor?

A. 2cm

B. 4cm

C. 8cm

D. 16cm

15. ¿Cuáldelassiguientesestimacionesdelaamplitudeslamejor?

A. 0,4cm

B. 0,8cm

C. 1,6cm

D. 3,2cm

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Laspreguntas16y17serefierenalasiguientegráfica.

La siguiente gráfica muestra cómo varía con el tiempo t el desplazamiento x de una partícula queexperimentaunmovimientoarmónicosimple.Elmovimientonoesamortiguado.

x

0

16. ¿Cuál de las siguientes gráficasmuestra correctamente cómovaría la velocidad v de la partículacont ?

A.v

0

B.v

0

C.v

0

D.v

0

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17. ¿CuáldelassiguientesgráficasmuestracómovaríalaenergíatotalEdelapartículaconeltiempot ?

A.E

0

B.E

00 t

C.E

0

D.E

0

0 t

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18. ¿Cuáldelassiguientesesunacomparacióncorrectaentreondasestacionariasyondasviajeras?

Ondas estacionarias Ondas viajeras

A. laamplituddelaondaesconstanteentodoslospuntosalolargodelaonda

laamplituddelaondadependedelaposiciónalolargodelaonda

B. siempresetransmiteenergía nosetransmiteenergía

C. la longituddeonda es el doble de ladistanciaentrenodosconsecutivos

la longituddeondaes ladistanciaentrecrestasconsecutivas

D. lafasevaríacontinuamentealolargodelaonda

la fase es constante entre crestasconsecutivas

19. Conunradiotelescopioseobservandosgalaxiascuyaseparaciónangularenlaposicióndelobservadoresde5,0×10–4radianes.Ambasgalaxiasemitenondasderadiodelongituddeonda2,5×10–2m.

Lasimágenesdelasgalaxiassonresueltasjustamenteporeltelescopio.Eldiámetrodelcírculodelaantenacaptadoradeltelescopioes

A. 61m.

B. 50m.

C. 30m.

D. 25m.

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20. Eldiagramamuestra la luzsolar reflejadaen lasuperficiedeun lago. La luzsolar reflejadaestápolarizadaenunplano.

luzsolar normal

aire

lagosuperficie

Elplanodepolarizacióndelaluzsolarreflejada

A. esparaleloalasuperficiedellago.

B. esperpendicularalasuperficiedellago.

C. esparaleloaladireccióndelaluzsolarreflejada.

D. estáenelplanodeldiagrama.

21. Eldiagramasiguientemuestraunapartículadecargapositivaq,queestáacelerandoentredosplacasconductorascuyospotencialessonV1yV2.

V1 V2

q

¿Cuáldelassiguienteseslaenergíacinéticaganadaporlacargaalmoverseentrelasplacas?

A. V2q

B. V q1

C. ( )V V q1 2−

D. ( )V V q2 1−

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22. Un conductor cilíndrico de longitud l, diámetro D y resistividad ρ, tiene una resistencia R.Un conductor cilíndrico diferente, de resistividad 2ρ, longitud 2l y diámetro 2D, tendráunaresistencia

A. 2R.

B. R.

C. R2.

D. R4.

23. UnapequeñaesferaXdemasaMestásituadaaunadistanciaddeunamasapuntual. Lafuerzagravitatoria sobre la esfera X es 90N. Se retira la esfera X y se coloca una segunda esferaY,demasa4M,aunadistancia3ddelamismamasapuntual.LafuerzagravitatoriasobrelaesferaYes

A. 480N.

B. 160N.

C. 120N.

D. 40N.

24. Unacargadepruebaes

A. unobjetocargadoconmasamuypequeña.

B. unobjetocargadoconunacargamuypequeña.

C. unacargapuntualquenoafectaalcampoeléctricoenelqueestásituada.

D. unacargapuntualquecambialigeramenteelcampoeléctricoenelqueestásituada.

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25. UncampomagnéticodeintensidadBabrazaaunabobina.Ladireccióndelcampoesnormalalplanodelabobina.ElgráficomuestracómoBvaríaconeltiempot.

B

t

¿Cuáldelassiguientesgráficasmuestracómovaríalafemεinducidaenlabobina,coneltiempot?

A. ε

t

B. ε

t

C. ε

t

D. ε

t

26. Raoulsugierequelaspérdidasdepotenciaenuntransformadorpuedenreducirse:

I. Construyendoelnúcleoapartirdeunbloquemacizodeacero

II. Utilizandocabledegrandiámetroenlosbobinados

III. Utilizandocabledebajaresistividad

¿Cuál(es)delasanterioressugerenciasreducirá(n)laspérdidasdepotencia?

A. SoloI

B. SoloII

C. SoloIIyIII

D. I,IIyIII

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27. LarelaciónentreelnúmerodeprotonesZ,elnúmerodeneutronesNyelnúmerodenucleonesAes

A. A=Z–N.

B. Z=A+N.

C. N=A–Z.

D. N=A+Z.

28. En el experimento de Geiger-Marsden, las partículas α son dispersadas por núcleos de oro.Losresultadosexperimentalesproporcionanevidenciadeque

A. laspartículasαtienencantidadesdiscretasdeenergíacinética.

B. lamayorpartede lamasay lacargapositivadeunátomoestáconcentradaenunpequeñovolumen.

C. elnúcleocontieneprotonesyneutrones.

D. losátomosdeorotienenunaaltaenergíadeenlacepornucleón.

29. Losprotonesylosneutronessemantienenjuntosenelnúcleoporla

A. fuerzaelectrostática.

B. fuerzagravitatoria.

C. fuerzanucleardébil.

D. fuerzanuclearfuerte.

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30. UnisótoporadiactivotieneunaactividadinicialA0yunasemividade1día.LagráficamuestracómovaríalaactividadAconeltiempo.

AA0

A1

A2A3

0 1 2 3 tiempo/días

¿CuáldelossiguientescocientesesigualalcocienteAA

0

2

?

A. AA1

3

B. AA

0

3

C. A0

2

D. A3

3

31. El cuadrado de la amplitud de la función de onda del electrón en un átomo de hidrógeno esunamedida

A. delaincertidumbreenlaposicióndelelectrón.

B. delmomentolinealdelelectrón.

C. delaprobabilidaddeencontraralelectrónenunpuntoconcreto.

D. delaincertidumbreenlavelocidad.

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32. UnapartículaquepartedelreposoesaceleradaatravésdeunadiferenciadepotencialV.¿CuáldelassiguientesgráficasmuestramejorcómovaríalalongituddeondadeDeBroglieλ,asociadaconlapartícula,conV ?

A.λ

B.λ

V V

C.λ

D.λ

V V

33. ¿Cuáldelossiguientesesunenunciadocorrectoasociadoconelefectofotoeléctrico?

A. Laemisióndelelectrónesinstantánea.

B. Solo se emiten electrones si la longituddeondade la luz incidente es superior a un ciertovalormínimo.

C. Laenergíadeloselectronesemitidosdependedelaintensidaddelaluz.

D. Laenergíadeloselectronesemitidosnodependedelafrecuenciadelaluzincidente.

34. ¿CuáldelassiguientesfuentesdeenergíaprocededelaenergíasolarincidentesobrelaTierra?

A. Lafisiónnuclear

B. Laenergíaeólica

C. Lafusiónnuclear

D. Laenergíageotérmica

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35. Unacentraltérmicatieneunrendimientodel20%ygeneraunapotenciaeléctricaútilde1000MW.El combustible fósil utilizado tiene una densidad energética de 50MJkg–1. ¿Cuál es lamasa decombustible,enkg,consumidacadasegundo?

A. 0,01

B. 0,25

C. 4

D. 100

36. VenusylaTierrapuedenconsiderarsecomosisecomportarancomocuerposnegros.LatemperaturamediadelasuperficiedeVenusesaproximadamente600KyladelaTierrade300K.¿Cuáldelassiguienteseslamejorestimacióndelcociente

potenciaradiadaporunidaddeáreaenlaTierrapotenciaraadiadaporunidaddeáreaenVenus

?

A. 12.

B. 14.

C. 18.

D. 116

.

37. El volumendel océanoPacífico esV y el coeficiente de expansión de volumendel agua demaresγ .SilatemperaturamediadelocéanoPacíficoaumentaen∆T ,¿cuálseríaelaumentorelativoenelvolumendelocéanoPacífico?

A. γV T∆ .

B. γVT∆.

C. γ∆T

D. γ∆T

.

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38. ¿Cuáldelassiguientesopcioneseslaqueprobablementeaumentelaconcentracióndegasesdeefectoinvernaderoenlaatmósfera?

A. Usodegasnaturalenvezdecarbónparagenerarenergíaeléctrica

B. Incineraciónderesiduosparagenerarenergíaeléctrica

C. Utilizacióncrecientedeaerogeneradoresparagenerarenergíaeléctrica

D. Capturayalmacenamientodedióxidodecarbonoenlacentralproductoradeenergía

39. Enunordenador,seutilizaunlaserdelongituddeondaλparaleerlosdatosdeunCD.¿CuáldelassiguienteseslaprofundidadapropiadadeunpozodelCD?

A. λ2

B.λ4

C. 2λ

D. 4λ.

40. AlaumentarlaeficienciacuánticadeunCCD,seincrementará

A. laintensidaddelaseñal.

B. elaumento.

C. eltamañodelpixel.

D. laresolución.