Segunda SABER 11º Sesión CONTESTE LAS PREGUNTAS 99 A 101 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN En la tabla se muest
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SABER 11º
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CONTESTE LAS PREGUNTAS 99 A 101 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN En la tabla se muestran algunas soluciones disponibles en el laboratorio SOLUCIÓN
SOLUTO
1 2 3 4
KM SP RQ KM
VOLUMEN (L)
CONCENTRACIÓN mol/L 2,0 0,5 2,0 1,0
1,0 8,0 10,0 2,0
Al mezclar las soluciones, reaccionan de acuerdo con las siguientes ecuaciones
1. 2KM(ac) + RQ(ac) 2. 2SP(ac) + RQ(ac) 3. KM(ac) + SP(ac)
K2Q(s) + M2R(ac) S2Q(ac) + RP2(g) KP(s) + SM(ac)
99. Si se hacen reaccionar 1 litro de la solución de RQ y 8 litros de la solución de SP, es muy probable que se obtengan A. B. C. D.
2 moles de S2Q 1,5 moles de S2Q 0,5 moles de S2Q 2,5 moles de S2Q
100. Si se utilizan 3 litros de solución de SP con 0,5 L de la solución 1 de KM en la reacción 3, es muy probable que queden sin reaccionar A. 1,5 moles de SP B. 1,0 moles de SP C. 0,5 moles de SP D. 0,8 moles de SP 101. La reacción 1 se lleva a cabo empleando la totalidad del volumen disponible de las soluciones 1 y 4 en forma independiente, con exceso de solución de RQ. De acuerdo con lo anterior, es correcto afirmar que el número demoles de KM empleados en la reacción utilizando la solución 1, con relación al número de moles empleando la solución 4 es A. el doble B. la mitad C. el triple D. igual 102. Un parlante emite un sonido a una frecuencia fija. Es correcto afirmar que un observador escuchará un sonido A. De mayor frecuencia si el observador o el parlante se mueve(n) acercándose entre sí. B. De menor frecuencia si el observador se aleja o si el parlante se acerca. C. De menor frecuencia si el parlante se acerca y el observador se acerca. D. De mayor frecuencia si el parlante o el observador se alejan entre sí.
103. Al poner una lupa sobre un papel bajo los rayos del Sol, el papel puede quemarse si se ubica a la distancia adecuada. Este fenómeno ocurre debido a que la lupa hace que A. Los rayos se reflejen en su superficie, aumentando la intensidad de la luz. B. Los rayos se difracten aumentando la intensidad de la luz. C. Los rayos diverjan alejándose entre sí, aumentando la intensidad de la luz. D. Los rayos converjan hacia el mismo punto, aumentando la intensidad de la luz. 104.
PV = NkT
P T
2 = 3 KT E=1 2 mV 2
K = Constante de Boltzman
En un recipiente hermético se tiene un gas ideal cuyas moléculas se mueven con rapidez promedio V. Si el volumen del recipiente se reduce a la cuarta parte mientras la presión se mantiene constante, se puede concluir que la velocidad promedio de las moléculas del gas después de la comprensión es
B.
V V
C.
V
D.
4V
A.
2 4
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tres veces la de la delgada, la tensión a la que debe ser sometida la cuerda gruesa para afinarla es, respecto a la tensión de la delgada,
105. Considere una piñata que cuelga del techo como se muestra en la figura. L
1 T f = 2L μ
f : frecuencia de oscilación. T : Tensión en la cuerda. u : densidad lineal de masa. L : longitud de la cuerda.
Esta piñata podría oscilar, respecto a la posición de equilibrio. El período (T) de oscilación está dado por la ecuación.
T = 2π L g
A. B. C. D.
Donde L es la longitud de la cuerda y g la aceleración de la gravedad. Si a la piñata se le añaden juguetes y se alarga la cuerda, ¿ cómo cambia el periodo de oscilación? A. El período aumenta, porque la masa de la piñata aumenta. B. El período no cambia, porque depende de la aceleración de la gravedad. C. El período disminuye, porque la longitud aumenta. D. El período aumenta, porque la longitud aumenta.
Longitud (m)
Periodo (s)
10 10 20 20
0,5 1 0,5 1
1,42 2,01 1,42 2,01
A. la misma en los tres recipientes. B. dependiente del volumen del agua e independiente de la temperatura inicial. C. dependiente del volumen del agua y de la temperatura inicial. D. directamente proporcional al volumen del recipiente. 109. A recipientes iguales que contienen respectivamente 1 litro, 2 litros y 3 litros de agua, se les suministra calor hasta que llegan a sus puntos de ebullición. Respecto a la relación de estas temperaturas de ebullición sepuede afirmar que es:
¿Qué pregunta podría responderse a partir de estos datos? A. ¿El período del péndulo depende de la longitud? B. ¿El período del péndulo depende de la gravedad? C. ¿Qué variables determinan la longitud de un péndulo? D. ¿Qué relación hay entre la masa y la longitud del péndulo? 107. Para afinar la cuerda más gruesa de cierta guitarra, es necesario ajustarla para que vibre con ¼ de la frecuencia de la cuerda más delgada. Teniendo en cuenta que la densidad lineal de masa de la cuerda gruesa de esta guitarra es
4 veces. 48 veces. 3/16 veces. ¾ veces.
108. Se tienen tres recipientes que contienen respectivamente 1 litro, 2 litros, y 3 litros de agua. Si la temperatura inicial del agua en los tres recipientes es distinta, la cantidad de calor absorbida por el agua hasta el momento en que alcanza el punto de ebullición es:
106. Una niña varía la longitud de la cuerda y la masa de un péndulo y en cada caso mide el período de oscilación. Las medidas realizadas la registra en la siguiente tabla. Peso (N)
donde
A. B. C. D.
Igual en los 3 recipientes. Mayor en el recipiente de 1 litro. Mayor en el recipiente de 3 litros. Menor en el recipiente de 3 litros.
110. sobre una carretera recta se mueven con igual rapidez y en la misma dirección un motociclista y un carro de policía. En el instante to, la sirena del carro de policía empieza emitir un sonido de frecuencia fo constante. La frecuencia del sonido es escuchado por el motociclista es f es correcto afirmar que inicialmente A. B. C. D.
25
f=f0, y después f aumenta. f=f0 y después f disminuye. f=f0 y f permanece constante. f= 0, y después f aumenta hasta ser f = 2f0.
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114.El caudal en una tubería se calcula como la multiplicación de la velocidad del fluido (v) y del área transversal (A) de la tubería en un punto determinado. Considere un tubo horizontal por el que fluye agua como se muestra en la siguiente figura. v=?
111. Cuando una persona conecta un instrumento eléctrico a una toma de corriente y no funciona, empieza a mover el enfuche en todas las direcciones y observa que el instrumento se enciende y apaga. Cuando el instrumento se apaga es porque el circuito eléctrico tomacorriente-enchufe se encuentra A. Cerrado y permite el flujo de electricidad. B. Cerrado y no permite el flujo de electricidad. C. Abierto y permite el flujo de electricidad. D. Abierto y no permite el flujo de electricidad.
Área = 10 m2
caudal = 10 m3 /s
Si el grosor del tubo cambia, la velocidad del agua también lo hará, de manera que en cualquier parte del tubo se mantendrá constante el caudal. Si en un punto el caudal del agua es 10 m3/s, ¿cuál es la velocidad del agua en un punto donde el área transversal es 10 m2? A. 1 m/s. B. 10 m/s. C. 20 m/s. D. 100 m/s.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 112 Y 113 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. Un gas ideal contenido en un recipiente herméticamente sellado e indeformable se calienta lentamente. 112. respecto a la presión del gas durante este proceso, es correcto decir que A. Aumenta, porque las partículas adquieren mayor energía cinética, lo que hace que golpee con mayor momentum las paredes del recipiente. B. Aumenta, porque el número de partículas que golpean las paredes del recipiente aumenta. C. Permanece constante, porque al permanecer el volumen constante la distancia que recorren las partículas de una pared del recipiente a otra no cambia. D. Disminuye, porque las partículas disminuyen su energía cinética al chocar con mayor frecuencia con otras partículas. 113. La gráfica que mejor representa la presión del gas en función de su volumen durante el proceso es: A.
P
B.
P
V C.
P
D.
V
RESPONDA LAS PREGUNTAS 115 y 116 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
En la preparación de una sopa se utilizan ingredientes con masa mi y con un calor específico promedio ci . Además de los ingredientes se añade una masa m de agua cuyo calor específico c. 115. La energía que hay que cederle a la sopa para llevarla desde la temperatura ambiente To, hasta su punto de ebullición Te, es A. (m¡ + m) c¡+c (To -Te)
( 2)
B. (m¡ c¡ + mc) (Te -To) C. (m¡ + m) (c¡+c) (Te -To) D. (m¡ + mc¡) (Te -To) 116.Para terminar la sopa, una vez ésta se encuentra a la temperatura de ebullición Te, se debe esperar a que la mitad del agua se evapore. Suponga que los ingredientes permanecen a la temperatura Te. Si es el calor latente de vaporización del agua, la energía necesaria para evaporar el agua es igual a
P
A. m C. mi c + m
V
2
V
26
(
B. mi + m
2
2
)
D. m ci Te + m 2
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117.Dos objetos de igual masa se dejan caer libremente desde la misma altura respecto a la superficie, en los planetas 1 y 2 de igual radio y de diferente masa. El objeto en el planeta 1 cae en menor tiempo que el objeto en el planeta 2. Según lo anterior, ¿cuál de los planetas tiene mayor gravedad? A. el planeta 2, porque su masa es mayor que la del planeta 1. B. el planeta 1, porque su masa es mayor que la del planeta 2. C. el planeta 2, porque su masa es menor que la del planeta 1. D. el planeta 1, porque su masa es menor que la del planeta 2. 118.Un astronauta desea calcular la aceleración de la gravedad (g) de un planeta x usando un péndulo simple que cumple la ecuación
T=2
L g
Donde T, es el período del péndulo y L, su longitud. El astronauta mide el periodo del mismo péndulo tanto en la tierra como en el planeta x y obtiene que la aceleración de la gravedad del planeta x es mayor que la de la Tierra. Este resultado se puede explicar porque el período del péndulo es A. B. C. D.
mayor en el planeta x que en la Tierra. igual en el planeta x que en la Tierra. menor en la Tierra que en el planeta x. menor en el planeta x que en la Tierra.
A. F1 = 2F2 2F2 B. F1 = 2 C. F1 = 4F2 D. F1 = 2F2 4 RESPONDA LAS PREGUNTAS 120 A LA 122 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Un estudiante construye un instrumento musical de viento, que consta de tres tubos del mismo diámetro y distinta longitud. Los tubos l y ll están abiertos en ambos extremos mientras que el tubo lll está cerrado solo por uno de sus extremos como lo indica la figura. TUBO III F3 TUBO II F2 TUBO I F1 1 cm 2m 3m
119.Cuando se aplica una fuerza a un objeto con el fin de hacerlo girar en torno a un eje, se genera un momento de torsión o torque. Si la fuerza ( F ) es aplicada perpendicularmente al vector de posición ( r ), entonces el torque es el producto de la magnitud de la fuerza y la longitud del vector posición y su signo depende de la dirección en que el torque hace girar el objeto (horaria o antihoraria). La figura muestra un objeto que puede girar en un eje sin fricción y sobre el cual actúan dos fuerzas F1 y F2. F2
F1
Si 2r1 = r2, para que el objeto se mantenga sin girar es necesario que
Las frecuencias f1, f2 y f3 indicadas en la figura corresponden al primer armónico de cada tubo. Para representar esquemáticamente la intensidad de una onda estacionaria a lo largo de un tubo, se usa la siguiente convención: Antidotos (máxima intensidad)
Nodos (máxima intensidad)
120.Respecto a la frecuencia f1 del tubo l, la frecuencia con la que emite el tubo ll es:
f2 = 1 f1 4
f2 = 1 f1 2
f2 = 2f1
f2 = 4f1
Eje de giro
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121. A un extremo del tubo ll se acerca un parlante que emite un sonido de frecuencia 2f2, generando la onda estacionaria representada por:
B. El tiempo de contacto entre el bate y la pelota es menor porque el impulso es menor. C. el tiempo de contacto entre el bate y la pelota es mayor porque el impulso es menor. D. El tiempo de contacto entre el bate y la pelota es menor porque el impulso es mayor. 124. La fuerza es una cantidad vectorial definida como el cambio de la cantidad de momento respecto al tiempo. Si el bate y la pelota están en contacto durante 1 segundo, la magnitud de la fuerza aplicada fue de B. 200 N. A. 220 N. D. 20 N. C. 180 N. 125. Sobre un bloque de madera de densidad ρm que está flotando y parcialmente sumergido en un vaso con agua, como se muestra en la figura, actúa una fuerza llamada de empuje o de flotación que es proporcional al volumen de líquido desplazado por el bloque. Para un bloque como el de la figura esta fuerza es proporcional a la profundidad (h) a la que está sumergido el bloque
122. Respecto a la velocidad de propagación de la onda en los tubos se puede afirmar que: A. Es mayor en el tubo lll, porque la onda debe recorrer mayor distancia. B. Es menor en el tubo ll, porque los tres tubos tienen el mismo diámetro. C. Es igual en los tres tubos, porque los tres tubos tienen el mismo diámetro. D. Es igual en los tres tubos, porque la onda siempre se propaga en el mismo medio.
h ρm 1
RESPONDA LAS PREGUNTAS 123 Y 124 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN La cantidad de movimiento lineal p de un objeto está determinada por su masa (m) y su velocidad ( v ), según la expresión
p=mv
Además, se relaciona con la fuerza promedio F aplicada sobre él de acuerdo con
F=
Agua
Si se cambia el bloque de madera por un bloque de otro material, de iguales dimensiones y de densidad ρρ, donde ρρ < ρm el valor de la fuerza de empuje será A. mayor, porque h será mayor. B. menor, porque h será mayor. C. mayor, porque h será menor. D. menor, porque h será menor.
p t
Se lanza una pelota de béisbol de 1 kg en dirección de un bateador con una rapidez de 20 m/s. El bateador golpea fuertemente la pelota enviándola de regreso en la dirección opuesta, a una rapidez de 200 m/s después del impacto. 123. En el siguiente lanzamiento, la pelota es lanzada hacia el bateador con la misma rapidez de 20m/s y el bateador golpea la pelota lanzandola con una rapidez superior a los 200 m/s, aplicando la misma fuerza que en el lanzamiento anterior. Respecto a este último lanzamiento, en comparación con el primero, es correcto afirmar que: A. El tiempo de contacto entre el bate y la pelota es mayor porque el impulso es mayor.
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126. Dos buses viajan en línea recta y en direcciones contrarias sobre una misma autopista. En cierto instante, el bus 1 pasa por el punto a dirigiéndose hacia el punto b con rapidez constante de 20 km/h. Una hora después, el bus 2 pasa por el punto b, dirigiéndose hacia el punto a con rapidez constante de 10 km/h. El bus 2 tarda dos horas en ir del punto b al punto a. Respecto al movimiento de los buses se hacen tres afirmaciones: I. El bus 1 pasa por el punto b al mismo tiempo que el bus 2 pasa por el punto a. II. El bus 1 se encuentra con el bus 2 en el punto b. III. La velocidad de un bus tiene-sentido opuesto a la del otro. De estas afirmaciones son correctas A. I y III. B. sóloIII. C. sólo I. D. II y III.
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127. Un avión emite un sonido al tiempo que avanza con una velocidad de 170 m/s. La velocidad del sonido es 340 m/s. ¿Cuál de las siguientes gráficas representa la relación entre la posición del avión y los frentes de onda que emite?
v
La rapidez del carro después de que el bloque cae dentro de él A. disminuye porque la cantidad de masa que se desplaza horizontalmente aumenta. B. aumenta porque durante el choque el carro adquiere la velocidad del objeto que cae. C. aumenta porque al caer el objeto le da un impulso adicional al carro. D. no cambia porque el movimiento del objeto es perpendicular a la del carro.
v
130. La figura muestra una tarjeta sobre un vaso de agua, y encima de esta tarjeta una moneda' al centro del vaso. v
v
Si la tarjeta no ejerce ningún tipo de fricción sobre la moneda y esta tarjeta se quita horizontalmente mientras se mantiene el vaso quieto, ¿qué sucederá con la moneda? A. La moneda sigue el movimiento de la tarjeta, porque la tarjeta continúa sosteniendo la moneda. B. Queda suspendida en el aire, porque no existe ningún tipo de fuerza que afecte la moneda. C. Cae dentro del vaso, porque la fuerza de la gravedad actúa sin que exista ningún obstáculo. D. Sigue el mismo movimiento horizontal de la tarjeta, porque los dos objetos están sometidos a la misma fuerza.
128. Se tiene un gas ideal en una caja herméticamente sellada, pero no aislada térmicamente, con una pared móvil indicada en B la figura entre los puntos A y B. A M Manteniendo constante la temperatura, se coloca sobre la pared movible un bloque de masa M que comprime el gas muy lentamente. De la primera ley de la termodinámica se puede concluir que durante la compresión, la energía interna del gas permanece constante porque A. todo el calor que absorbe el sistema se transforma en trabajo. B. el trabajo hecho sobre el sistema es cedido al exterior en forma de calor. C. todo el calor que absorbe el sistema se transforma en energía potencial intermolecular. D. el trabajo hecho sobre el sistema se convierte en energía potencial intermolecular. 129. Un carro de masa M, se mueve sobre una superficie horizontal con velocidad V1 en la dirección que ilustra la figura (a). En cierto instante un objeto de masa m que se mueve perpendicular a la superficie, cae en el interior del carro y continúan moviéndose los dos como se muestra en la figura (b). Desprecie el rozamiento entre la superficie de la carretera y el carro. Después
Antes
v1
Figura (a)
131. Para comprobar la resistencia de un puente ante movimientos bruscos se envían ondas de ultrasonido de diferentes frecuencias que generan movimiento armónico forzado en éste. El puente exhibe el fenómeno de resonancia cuando la frecuencia de la onda emitida se acerca a la frecuencia natural de oscilación del puente, caso en el cual la amplitud de oscilación del puente es máxima. En una prueba particular se obtuvieron los datos ilustrados en la siguiente gráfica: Amplitud de oscilación del puente
100
500
1000
1500
1900
Frecuencia de la onda emitida (MHz)
A partir de la gráfica se puede concluir que la frecuencia natural de oscilación del puente está entre A. 1000 y 1500 MHz. B. 1500 y 1900 MHz. D. 500 y 1000 MHz. C. 100 y 500 MHz.
v= ?
Figura (b)
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RESPONDA LAS PREGUNTAS 132 Y 133 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACION Un recipiente hermético contiene un gas ideal en su interior. El gas se encuentra inicialmente a presión Pl, volumen VI y temperatura TI. La tapa del recipiente puede moverse o puede mantenerse fija. PV=NRT Tapa
GAS
Sobre el gas se realizan dos ciclos. Para el primer ciclo se muestran los diagramas PT y Pv. Para el segundo ciclo muestra solamente el diagrama PT. Los distintos procesos involucrados en cada ciclo están rotulados con números romanos. CICLO 1 P
CICLO 2
P
V
I
P2 P1
P2
II
V2
V1
P1= 100 pa P2= 1000 pa
VI
IV
P1
III
T
T2
P2
II
I
P1
III T1
P
T1= 300 K T2= 400 K
V1= 0.5 m3 V2= 0.75 m3
VII
V T1
T2
T
132. El diagrama Pv del ciclo 2 es A.
B.
P
P
VII
P2 P1
C.
VI
P1
V V1
P
VII
P2
IV
V2
VI
P1
V
V
V2
V1
134. La siguiente tabla muestra los valores de densidad de algunas sustancias. Estado Sólido Sólido Sólido Líquido Líquido Líquido
V
P2
IV
el volumen disminuye. el número de partículas disminuye. la presión se mantiene constante. la temperatura disminuye.
Sustancia Plomo Hierro Aluminio Mercurio Leche Aceite
P V
133. Durante el proceso III del ciclo 1, la densidad del gas aumenta. Esto lo explica el hecho de que A. B. C. D.
D.
Densidad (g/ cm3) 11,3 7,9 2,7 13,6 1,03 0,92
IV IV
P1
VII
V V1
V2
IV IV
VII
V V1
V2
V
135. Se ubican dos recipientes A y B con dos gases distintos separados por una pared transparente Y se envía un rayo de luz monocromática desde el recipiente A el recipiente B, como se indica en la siguiente figura. Si el gas dentro del recipiente A tiene menor densidad que el gas dentro del recipiente B se espera que Recipiente A
Recipiente B
Emisor de Luz
De acuerdo con lo anterior, si se tienen dos gramos de cada sustancia es correcto afirmar que A. El volumen del mercurio seria menos que volumen del plomo. B. El volumen de la leche seria mayor que volumen del aceite. C. El volumen del hierro seria mayor que volumen del aluminio. D. El volumen del aluminio seria menos que volumen del plomo.
P2
el el el el
Pared Transparente
A. la frecuencia de la onda dentro del recipiente A sea menor que en el recipiente B. B. la velocidad de propagación de la luz dentro del recipiente A sea mayor que el recipiente B. C. la frecuencia de la onda dentro del recipiente A sea mayor que en el recipiente B. D. la velocidad de propagación de la luz dentro del recipiente A sea menor que en el recipiente B.
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