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Modelo 2013

M
mariavarey

El documento presenta un examen de Física para la admisión a estudios universitarios en España. Consta de dos opciones con tres preguntas y dos problemas cada una. Las preguntas cubren temas como mecánica newtoniana, oscilaciones, electromagnetismo, óptica y radiactividad. El examen dura una hora y media y cada pregunta y problema vale hasta 2 puntos cada uno.

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UNIVERSIDADES PÚBLICAS DE LA COMUNIDAD DE MADRID
PRUEBA DE ACCESO A ESTUDIOS UNIVERSITARIOS (LOGSE)
FÍSICA
Modelo 2013
INSTRUCCIONES GENERALES Y VALORACIÓN.
La prueba consta de dos opciones A y B, cada una de las cuales incluye tres cuestiones y dos problemas.
El alumno deberá elegir la opción A o la opción B. Nunca se deben resolver cuestiones o problemas
de opciones distintas. Se podrá hacer uso de calculadora científica no programable.
CALIFICACIÓN: Cada cuestión debidamente justificada y razonada con la solución correcta se
calificará con un máximo de 2 puntos. Cada problema debidamente planteado y desarrollado con la
solución correcta se calificará con un máximo de 2 puntos. En aquellas cuestiones y problemas' que
consten de varios apartados, la calificación será la misma para todos ellos.
TIEMPO: Una hora treinta minutos.
OPCIÓN A
Pregunta 1.- Un cierto planeta esférico tiene una masa M = 1,25×1023
kg y un radio R = 1,5×106
m.
Desde su superficie se lanza verticalmente hacia arriba un objeto, el cual alcanza una altura máxima
h = R/2. Despreciando rozamientos, determine:
a) La velocidad con que fue lanzado el objeto.
b) La aceleración de la gravedad en el punto más alto alcanzado por el objeto.
Datos: Constante de la Gravitación Universal, G = 6,67×10‒11
N m2 kg‒2
Pregunta 2.- Un objeto está unido a un muelle horizontal de constante elástica 2×104
Nm‒1
.
Despreciando el rozamiento:
a) ¿Qué masa ha de tener el objeto si se desea que oscile con una frecuencia de 50 Hz? ¿Depende el
periodo de las oscilaciones de la energía inicial con que se estire el muelle? Razone la respuesta.
b) ¿Cuál es la máxima fuerza que actúa sobre el objeto si la amplitud de las oscilaciones es de 5
cm?
Pregunta 3. Considérese, tal y como se indica en la figura, una espira
circular, contenida en el plano X-Y, con centro en el origen de
coordenadas. Un imán se mueve a lo largo del eje Z, tal y como
también se ilustra en la figura. Justifíquese razonadamente el sentido
que llevará la corriente inducida en la espira si:
a) El imán se acerca a la espira, como se indica en la parte a) de
la figura.
b) El imán se aleja a la espira, como se indica en la parte b) de la
figura.
Pregunta 4.-
a) Explique, ayudándose de un diagrama de rayos, la formación de imágenes por parte de una lente
convergente. En concreto, detalle la naturaleza de la imagen en función de la posición del objeto.
b) Explique cómo funciona una lupa: dónde se ha de colocar el objeto, qué tipo de lente se utiliza y
qué tipo de imagen se forma.
Pregunta 5.- El Co-60 es un elemento radiactivo cuyo período de semidesintegración es de 5,27 años.
Se dispone inicialmente de una muestra radiactiva de Co-60 de 2 g de masa. Calcule:
a) La masa de Co-60 desintegrada después de 10 años.
b) La actividad de la muestra después de dicho tiempo.
Dato: Número de Avogadro: N = 6,023×1023
mol‒1
2
OPCIÓN B
Pregunta 1.- Una nave espacial de 800 kg de masa describe una órbita circular de 6000 km de radio
alrededor de un planeta. Sabiendo que la energía mecánica de la nave es EM = ‒3,27×108
J, determine:
a) La masa del planeta.
b) La velocidad angular de la nave en su órbita.
Datos: Constante de la Gravitación Universal, G = 6,67×10‒11
N m2
kg‒2
Pregunta 2.- La función matemática que representa una onda transversal que avanza por una cuerda es
( ) ( )oφxπ4,0tπ100sen3,0t,xy +−= , donde todas las magnitudes están expresadas en unidades del SI.
Calcule:
a) La separación entre dos puntos cuya diferencia de fase, en un determinado instante, es de π/5
radianes.
b) La diferencia de fase entre dos vibraciones de un mismo punto del espacio separadas por un
intervalo de tiempo de 5 ms.
Pregunta 3.- Una esfera maciza no conductora, de radio R = 20 cm, está cargada uniformemente con
una carga de Q = +1×10‒6
C.
a) Utilice el teorema de Gauss para calcular el campo eléctrico en el punto r = 2R y determine el
potencial eléctrico en dicha posición.
b) Si se envía una partícula de masa m = 3×10‒12
kg, con la misma carga +Q y velocidad inicial
vo = 1×105
m s‒1
, dirigida al centro de la esfera, desde una posición muy lejana, determine la
distancia del centro de la esfera a la que se parará dicha partícula.
Datos: K = 9×109
N m2
C‒2
Pregunta 4.-
a) Describa brevemente los fenómenos de refracción y dispersión de la luz. ¿Con un rayo de luz
monocromática se pueden poner de manifiesto ambos fenómenos?
b) ¿Por qué no se observa dispersión cuando un haz de rayos paralelos de luz blanca atraviesa una
lámina de vidrio de caras planas y paralelas?
Pregunta 5.- Una radiación monocromática de longitud de onda λ = 10-7 m incide sobre un metal cuya
frecuencia umbral es 2×1014
Hz. Determine:
a) La función de trabajo y la energía cinética máxima de los electrones.
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Modelo 2013

  • 1. 1 UNIVERSIDADES PÚBLICAS DE LA COMUNIDAD DE MADRID PRUEBA DE ACCESO A ESTUDIOS UNIVERSITARIOS (LOGSE) FÍSICA Modelo 2013 INSTRUCCIONES GENERALES Y VALORACIÓN. La prueba consta de dos opciones A y B, cada una de las cuales incluye tres cuestiones y dos problemas. El alumno deberá elegir la opción A o la opción B. Nunca se deben resolver cuestiones o problemas de opciones distintas. Se podrá hacer uso de calculadora científica no programable. CALIFICACIÓN: Cada cuestión debidamente justificada y razonada con la solución correcta se calificará con un máximo de 2 puntos. Cada problema debidamente planteado y desarrollado con la solución correcta se calificará con un máximo de 2 puntos. En aquellas cuestiones y problemas' que consten de varios apartados, la calificación será la misma para todos ellos. TIEMPO: Una hora treinta minutos. OPCIÓN A Pregunta 1.- Un cierto planeta esférico tiene una masa M = 1,25×1023 kg y un radio R = 1,5×106 m. Desde su superficie se lanza verticalmente hacia arriba un objeto, el cual alcanza una altura máxima h = R/2. Despreciando rozamientos, determine: a) La velocidad con que fue lanzado el objeto. b) La aceleración de la gravedad en el punto más alto alcanzado por el objeto. Datos: Constante de la Gravitación Universal, G = 6,67×10‒11 N m2 kg‒2 Pregunta 2.- Un objeto está unido a un muelle horizontal de constante elástica 2×104 Nm‒1 . Despreciando el rozamiento: a) ¿Qué masa ha de tener el objeto si se desea que oscile con una frecuencia de 50 Hz? ¿Depende el periodo de las oscilaciones de la energía inicial con que se estire el muelle? Razone la respuesta. b) ¿Cuál es la máxima fuerza que actúa sobre el objeto si la amplitud de las oscilaciones es de 5 cm? Pregunta 3. Considérese, tal y como se indica en la figura, una espira circular, contenida en el plano X-Y, con centro en el origen de coordenadas. Un imán se mueve a lo largo del eje Z, tal y como también se ilustra en la figura. Justifíquese razonadamente el sentido que llevará la corriente inducida en la espira si: a) El imán se acerca a la espira, como se indica en la parte a) de la figura. b) El imán se aleja a la espira, como se indica en la parte b) de la figura. Pregunta 4.- a) Explique, ayudándose de un diagrama de rayos, la formación de imágenes por parte de una lente convergente. En concreto, detalle la naturaleza de la imagen en función de la posición del objeto. b) Explique cómo funciona una lupa: dónde se ha de colocar el objeto, qué tipo de lente se utiliza y qué tipo de imagen se forma. Pregunta 5.- El Co-60 es un elemento radiactivo cuyo período de semidesintegración es de 5,27 años. Se dispone inicialmente de una muestra radiactiva de Co-60 de 2 g de masa. Calcule: a) La masa de Co-60 desintegrada después de 10 años. b) La actividad de la muestra después de dicho tiempo. Dato: Número de Avogadro: N = 6,023×1023 mol‒1
  • 2. 2 OPCIÓN B Pregunta 1.- Una nave espacial de 800 kg de masa describe una órbita circular de 6000 km de radio alrededor de un planeta. Sabiendo que la energía mecánica de la nave es EM = ‒3,27×108 J, determine: a) La masa del planeta. b) La velocidad angular de la nave en su órbita. Datos: Constante de la Gravitación Universal, G = 6,67×10‒11 N m2 kg‒2 Pregunta 2.- La función matemática que representa una onda transversal que avanza por una cuerda es ( ) ( )oφxπ4,0tπ100sen3,0t,xy +−= , donde todas las magnitudes están expresadas en unidades del SI. Calcule: a) La separación entre dos puntos cuya diferencia de fase, en un determinado instante, es de π/5 radianes. b) La diferencia de fase entre dos vibraciones de un mismo punto del espacio separadas por un intervalo de tiempo de 5 ms. Pregunta 3.- Una esfera maciza no conductora, de radio R = 20 cm, está cargada uniformemente con una carga de Q = +1×10‒6 C. a) Utilice el teorema de Gauss para calcular el campo eléctrico en el punto r = 2R y determine el potencial eléctrico en dicha posición. b) Si se envía una partícula de masa m = 3×10‒12 kg, con la misma carga +Q y velocidad inicial vo = 1×105 m s‒1 , dirigida al centro de la esfera, desde una posición muy lejana, determine la distancia del centro de la esfera a la que se parará dicha partícula. Datos: K = 9×109 N m2 C‒2 Pregunta 4.- a) Describa brevemente los fenómenos de refracción y dispersión de la luz. ¿Con un rayo de luz monocromática se pueden poner de manifiesto ambos fenómenos? b) ¿Por qué no se observa dispersión cuando un haz de rayos paralelos de luz blanca atraviesa una lámina de vidrio de caras planas y paralelas? Pregunta 5.- Una radiación monocromática de longitud de onda λ = 10-7 m incide sobre un metal cuya frecuencia umbral es 2×1014 Hz. Determine: a) La función de trabajo y la energía cinética máxima de los electrones. b) El potencial de frenado. Dato: Constante de Planck h = 6,62×10‒34 J s