Nome e cognome Verifica di Fisica 27-10-2015 classe 2 N Do not use pencil, highlighters, glue or correction fluid. You may lose marks if you do not show your working or if you do not use appropriate units. The number of marks is given in brackets [ ] at the end of each question or part question. 1) (a) (i) Riporta due caratteristiche per le quali la struttura molecolare di un liquido è diversa dalla struttura molecolare di un solido. 1. 2. (ii) Spiega, in termini energetici, quali processi avvengono in un solido quando, nel punto di scioglimento, si trasforma in un liquido alla stessa temperatura. (b) Durante una tempesta di neve, sul corpo di un animale in un campo si forma uno strato di neve (cristalli di ghiaccio). La neve e l'aria circostante sono a 0 C. La neve sul corpo comincia a sciogliersi. (i) La massa di neve che cade su l'animale è 1,65 kg. Il calore latente di fusione della neve è di 330 000 J / kg. Calcola l'energia termica necessaria a fondere questa quantità di neve. (ii) L animale per mantenere la propria temperatura corporea trae l energia dal cibo. Indica quali sono le trasformazioni d energia che avvengono. [Total: 6] 0625/31/M/J/15 Q. 4
2) (a) Indica cosa significa capacità termica (thermal capacity) di una sostanza. (b) Una studentessa esegue un esperimento per determinare il calore specifico dell alluminio. Usa un riscaldatore elettrico e un termometro, inseriti in due cavità separate del blocco di alluminio. Ha ottenuto i seguenti dati: Massa del blocco di alluminio = 2.0 kg Potenza dell elemento riscaldatore = 420 W Tempo di riscaldamento = 95 s Temperature iniziale del blocco = 19.5 C Temperatura finale del blocco = 40.5 C Calcola il valore del calore specifico dell alluminio ottenuto da questo esperimento. (c) Nell esperimento descritto in (b), non sono stati adottati accorgimenti per evitare le perdite di energia da parte della superficie del blocco. Suggerisci due azioni che la studentessa può compiere per ridurre le perdite di energia dalla superficie del blocco. 1. [4] 2. [Total: 8] 0625/31/M/J/15 Q. 5 3) A water wave in a tank travels from a region where the speed of the wave is faster into a region where it is slower. Fig. 6.1 is a one-quarter scale diagram that shows the wavefronts in the region where the speed is faster. (a) (i) Take measurements from the scale diagram in Fig. 6.1 to determine the wavelength of the water wave as it travels in the faster region.
(ii) The speed of the wave in the faster region is 0.39 m / s. Calculate the frequency of the wave. (b) On Fig. 6.1, draw lines that indicate the positions of the wavefronts of the water wave in the slower region. (c) State what happens to the frequency of the water wave as it passes into the slower region. [Total: 7] 0625/31/M/J/15 Q. 6 4) Un termometro con un liquido in un contenitore di vetro ha una scala lineare e range di 120 C. (a) Indica cosa si intende per scala lineare.
(b) La temperature più alta che può misurare questo termometro è 110 C. Scrivi qual è la temperatura più bassa che può misurare. (c) Un secondo termometro, realizzato sempre con un liquido in un contenitore di vetro, ha lo stesso range ma una maggiore sensibilità. Suggerisci due caratteristiche per le quali il secondo differisce dal primo. 1. 2. (d) Un termometro ha il proprio bulbo verniciato di bianco e lucido. Viene inserito in acqua che bolle per qualche minuto. Viene poi rimosso dall acqua e tenuto in aria. La figura mostra come variano le letture del termometro durante i successivi 8 minuti. i) Il bulbo del termometro viene riverniciato in modo che ora abbia una superficie opaca e nera. Si ripete l intera procedura. Sulla figura traccia una seconda linea che indichi come le letture del termometro riverniciato varino durante gli 8 minuti. ii) Seleziona una delle opzioni che mostra come l aver verniciato di nero il bulbo contribuisce alla linearità della scala, il range e la sensibilità del termometro.
o Cambiano sia la linearità che il range che la sensibilità. o Cambiano solo linearità e range. o Cambiano solo la linearità e la sensibilità. o Cambiano solo il rage e la sensibilità. o Cambia solo la linearità. o Cambia solo il range. o Cambia solo la sensibilità. o Nessuna di queste proprietà cambia. [Total: 7] 0625/33/M/J/15 Q.4 5) (a) A sound wave in air consists of alternate compressions and rarefactions along its path. (i) Explain how a compression differs from a rarefaction. (ii) Explain, in terms of compressions, what is meant by 1. the wavelength of the sound, 2. the frequency of the sound. (b) At night, bats emit pulses of sound to detect obstacles and prey. The speed of sound in air is 340 m / s. (i) A bat emits a pulse of sound of wavelength 0.0085 m. Calculate the frequency of the sound. (ii) State why this sound cannot be heard by human beings.
(iii) The pulse of sound hits a stationary object and is reflected back to the bat. The pulse is received by the bat 0.12 s after it was emitted. Calculate the distance travelled by the pulse of sound during this time. [Total: 8] 0625/33/M/J/15 Q.7 6) (a) State how a longitudinal wave differs from a transverse wave. (b) A sound wave of frequency 7.5 khz travels through a steel beam at a speed of 6100 m/s. (i) Calculate the wavelength of this sound wave in the steel beam. (ii) The sound wave passes from the end of the beam into air. State 1. the effect on the speed of the sound, 2. the effect on the wavelength of the sound. [Total: 6] 0625/33/M/J/14 Q.7