Opgaven van de eerste ronde voor de MULO zijn online

NATUURKUNDE OLYMPIADE VOOR MULO 2009
EERSTE RONDE 13 juli 2009
Onderstaande gegevens mag je gebruiken bij het oplossen van de vraagstukken.
Materiaal
Dichtheid
Soortelijke
Smelt-
Smelt-
Kook-
Lineaire
Soortelijke
Warmte
temp.
warmte
temp.
Uitzettings-
Weerstand
coëfficiënt
Voor je liggen de opgaven van de eerste ronde van de Natuurkunde Olympiade voor
Mulo 2009. Dit werk bestaat uit 30 meerkeuze (multiplechoice) vragen.
Er is telkens maar 1 antwoord goed.
Geef je antwoord door de juiste letter (a, b, c, d of e) bij de desbetreffende vraag op
het antwoordformulier aan te kruisen.
Wil je een van de antwoorden veranderen, trek dan 3 duidelijke horizontale strepen
door het foutieve antwoord en kruis dan het goede antwoord aan. Bij twijfel wordt de
vraag fout gerekend.
Het niet invullen van een vraag wordt als fout gerekend.
Je hebt 2 uren de tijd om dit werk te maken.
Vermeld duidelijk op het antwoordformulier je naam, voornaam, telefoonnummer(s),
klas en school.
Het gebruik van een calculator is niet toegestaan. Maak dus zoveel mogelijk gebruik
van kladpapier. Zorg ervoor dat je de berekeningen zo nauwkeurig mogelijk maakt.
De antwoorden van deze opgaven zullen te vinden zijn op de website
www.natuurkunde-olympiade.org.
o
o
g/cm³
J/g. C
Alcohol
0,8
2,5
-114
Aluminium
2,7
0,9
660
400
Benzine
0,8
Glas
2,5
IJs
0,9
2,1
0
334
IJzer
7,9
0,45
1540
270
Kaarsvet
C
J/g
o
C
mm/m.oC
Ω.mm²/m
0,024
0,028
0,012
0,105
0,017
0,017
78
2450
58
Koper
8,9
0,38
1080
Kwik
13,6
0,14
-39
12
357
Lood
11,2
0,16
327
25
1725
Lucht*)
0,0013
Nikkel
8,9
1455
301
2730
Olie
0,8
Petroleum
0,85
1,7
Spiritus
0,8
Terpentine
0,87
Wanahout
0,6
Water
1
4,2
Zilver
10,5
0,24
0,078
320
115
-10
180
100
962
105
2210
0,016
*) bij 0ºC en 1 bar
Veel succes!
g = 10 m/s² = 10 N/kg
π = 3,14
Paramaribo, 20 juni 2009
Comité Natuurkunde Olympiade Suriname
Alle voltmeters en ampèremeters zijn ideaal.
1
1) Stof A heeft een kleinere soortelijke warmte dan stof B. Welke van de volgende
beweringen is waar?
a) Er is minder warmte nodig om een voorwerp van stof A te verwarmen dan een
voorwerp van stof B
b) Stof A smelt bij een lagere temperatuur
c) 50 g van stof A verwarmt sneller dan 50 g van stof B als je ze vanuit de kamer in
een koelkast brengt
d) Het kost minder tijd om stof A aan de kook te brengen dan stof B
e) Geen van bovengenoemde
2) Elke bron heeft een spanning van 1½ V. De
weerstand heeft een waarde van 3 Ω. De
uitslag van de voltmeter bedraagt:
a) 3 V
b) 4,5 V
c) 6 V
d) 0 V
e) Oneindig groot
3) In een bak bevindt zich water. In het water
drijft een houtblok. Het water in de bak staat
gelijk met niveau H0. Het houtblok wordt
gespleten in tweeën. Beide delen worden
weer in het water gelegd. In deze situatie geldt
voor het niveau van het water in de bak dat:
a) het boven H0 staat
b) het gelijk met H0 staat
c) het onder H0 staat
d) het niveau telkens zal veranderen
e) er niets over te zeggen is
4) Op 50 cm afstand van een lens wordt een reëel beeld gevormd. Het voorwerp
bevindt zich op een afstand van 50 cm. De sterkte van de lens is:
a) 4 dioptrie
b) 25 dioptrie
c) 0,25 dioptrie
d) 0,04 dioptrie
e) 2 dioptrie
5) Vanaf punt X loopt een mier op een stuk papier
in de richting aangegeven met de pijl. In welke
richting moet het papier bewogen worden zodat
de mier naar het noorden beweegt?
a)
c)
e)
b)
d)
6) Een batterij, een schakelaar en een weerstand zijn in
serie geschakeld. Een voltmeter zal geen uitslag
hebben als het is aangesloten tussen:
a) P en Q
b) P en T
c) Q en T
d) P en Q en P en T
e) Q en T en P en Q
7) De snelheid van geluid door lucht is 330 m/s. Stefano staat op een afstand van een
berg en schreeuwt hallo. Na 3 seconden hoort hij zijn echo. Hoe ver is Stefano van de
berg verwijderd?
a) 495 m
b) 990 m
c) 330 m
d) 1980 m
e) Niet te bepalen
8) Vier lampen, elk 60 W en 220 V, worden in parallel aangesloten op een bron van
220 V. Wat gebeurt er met de stroomsterkte geleverd door de bron als 1 lamp wordt
weggehaald?
a) neemt toe
b) neemt af
c) verandert niet
d) wordt 0 Ampère
e) fluctueert
2
9) British Thermal Unit (B.T.U.) is een energie-eenheid die men gebruikt bij aircoapparaten. 1 B.T.U. = 1055 J. Op een airco-apparaat staat: 9.000 B.T.U./220 V.
Ga de juistheid van de volgende beweringen na:
Bewering 1: Het verbruik in 1 uur is 34.182.000 kWh
Bewering 2: 9000 B.T.U. = 9,495 MJ
Bewering 3: Zo’n airco kan niet gebruikt worden in Suriname
a) Alleen bewering 1 is juist
b) Alleen bewering 2 is juist
c) Alleen bewering 1 en 3 zijn juist
d) Alleen bewering 2 en 3 zijn juist
e) Alle 3 beweringen zijn juist
12) In een cilinder met een beweegbare zuiger bevindt
zich een ideaal gas. De druk van het gas in de cilinder is
50 kPa. De lengte van x bedraagt 20 cm. Bij constante
temperatuur wordt het gas samengeperst, waardoor de
druk met 10 kPa toeneemt. Hoeveel cm is de zuiger
ingedrukt?
a) 16⅔ cm
b) 3⅓ cm
c) 4 cm
d) 16 cm
e) Niet te bepalen
10) Een U-vormige buis is gevuld met water. In het linkerbeen is
een laagje olie gegoten dat op het water drijft. In welke van de
volgende puntenparen is de druk niet gelijk?
a) A en H
b) B en G
c) C en F
d) D en E
e) Geen van ze, de druk is overal gelijk
13) Een stuk wanahout drijft op alcohol. Er steekt 7,8 dm3 boven de vloeistof uit.
Bereken de massa van het stuk wanahout.
a) 31,2 kg
b) 1,56 kg
c) 2,6 kg
d) 24,96 kg
e) 18,72 kg
11)
14) Een voorwerp van 20 kg ondergaat een vrije val vanaf een hoogte van 5 m. De
kinetische energie van dat voorwerp tijdens de val op een hoogte van 2,3 m is:
a) 0 J
b) 1000 J
c) 460 J
d) 540 J
e) Geen van de bovenstaande
Welke bewering is juist:
a) De soortelijke warmte van de stof is aan het veranderen
b) De stof is aan het koken
c) De vervliegingsconstante van Harmsma van de stof is gelijk
d) De verbrandingswarmte van de stof is aan het veranderen
e) De stof is aan het opwarmen
15) Een auto trekt vanuit stilstand op met een versnelling van 2 m/s2. De
beginsnelheid en de snelheid na 5 s zijn respectievelijk:
a) 0 m/s en 10 m/s
b) 0 m/s en 2 m/s
c) 10 m/s en 0 m/s
d) 2 m/s en 10 m/s
e) 10 m/s en 2 m/s
3
16) In een horizontale cilinder met een doorsnede van 200 cm2 kan een zuiger zich
zonder wrijving bewegen. Deze zuiger is door een stang verbonden aan een andere
zuiger met een doorsnede van 50 cm2, die zich wrijvingsloos kan bewegen in een
tweede horizontale cilinder.
Als in de eerste cilinder een druk heerst van 3000 N/m2, hoe groot moet dan de druk
in de tweede cilinder zijn, om de zuigers in rust te houden?
a) 3000 N/m2
b) 12.000 N/m2
c) 750 N/m2
d) 6000 N/m2
e) 1500 N/m2
17) Jeremy rijdt met zijn bromfiets in cirkels. De cirkels zijn telkens even groot en
hebben een straal van 2 m. Hij doet telkens 4 s over een cirkel. Hij besluit om na een
tijdje door te rijden. Bereken de snelheid waarmee hij de cirkelbaan verlaat.
a) 3,14 m/s
b) 1,57 m/s
c) 0,5 m/s
d) 1 m/s
e) Er zijn onvoldoende gegevens
18) Hoeveel warmte is nodig voor het smelten van 1 kg lood van 232oC?
a) 25 kJ
b) 15,2 kJ
c) 40,2 kJ
d) 40 kJ
e) 25,3 kJ
19) Een voorwerp van 2 kg bevindt zich in een ruimte waar een opwaartse druk van
16 Pa heerst. Hoe groot is het oppervlak van het voorwerp als het zweeft?
a) 1,25 m2
b) 0,75 m2
c) 0,125 m2
d) 0,075 m2
e) 0,0125 dm2
20) Er zijn 3 lichtstralen die op een vlakke
spiegel vallen.
a) Alleen de teruggekaatste
lichtstraal I’ is juist weergegeven
b) De teruggekaatste lichtstralen I’
en III’ zijn juist weergegeven
c) De teruggekaatste lichtstralen I’
en II’ zijn juist weergegeven
d) Alle 3 teruggekaatste
lichtstralen zijn juist
weergegeven
e) Geen van de lichtstralen zijn
juist weergegeven
21) Het oppervlak van zuiger 1 is 20 cm2. Het oppervlak van zuiger 2 is 240 cm2. De
hydraulische pers is in rust. Bereken de massa van zuiger 1 als zuiger 2 een massa van
6 kg heeft.
a) 5 kg
b) 0,5 kg
c) 6 kg
d) 0,6 kg
e) 12 kg
22) Een staaf, die kan draaien om een as, heeft een lengte van 4 m. Aan het linker
uiteinde hangt een blok met een massa van 4 kg en aan het rechter uiteinde hangt een
blok met een massa van 6 kg. De staaf is in evenwicht. De massa van de staaf is
verwaarloosbaar. Bereken op welke afstand van het rechter uiteinde van de staaf de
as zich bevindt.
a) 2 m
b) 1,6 m
c) ⅔ m
d) 0 m
e) 2,4 m
4
23) Een schip wordt getrokken door twee sleepboten, elk met een trekkracht van
4000 N. De krachten werken onder een hoek van 60°.
Hoe groot is bij benadering de kracht waarmee het schip wordt voortgetrokken?
a) 8000 N
b) 3460 N
c) 13840 N
d) 6920 N
e) 5656,9 N
24) Een wanahouten blok van 20 cm bij 10 cm bij 10 cm drijft op de doorsnede van
20 cm bij 10 cm in water. Op dit blok plaatst men precies in het midden een stuk glas,
waardoor het blok nog 2 cm dieper in het water zakt.Wat is de volume van het stuk
glas?
a) 400 cm3
b) 960 cm3
c) 160 cm3
d) 1200 cm3
e) 1600 cm3
25) Een hoeveelheid lucht is afgesloten door een oliekolom van
30 cm. De barometerstand is 10,2 N/cm2. Bereken de druk van de
afgesloten lucht in cm kwikdruk.
a) 45 cm cm kwikdruk
b) 75 cm cm kwikdruk
c) 73,24 cm kwikdruk
d) 76,76 cm kwikdruk
e) 4,08 cm kwikdruk
26) Alle weerstanden hebben dezelfde waarde. Welke van de onderstaande opties
heeft de kleinste vervangingsweerstand?
a)
c)
b)
d)
e) De vervangingsweerstand van a en d zijn beide even groot en deze zijn de kleinsten
27) In het programma “1+1=3” werd de
beweging van een voorwerp grafisch
weergegeven.
Bewering 1: De grafiek is een goede
weergave van een beweging
Bewering 2: Deze beweging kan niet, omdat
er geen negatieve x bestaat
Bewering 3: Op t = 10 s bevindt het voorwerp
zich op x = 0 m
a) Bewering 1 en 2 zijn juist
b) Bewering 1 en 3 zijn juist
c) Alleen bewering 2 is juist
d) Alle beweringen zijn juist
e) Geen van de beweringen zijn juist
5
28) We zijn in Finland. We gaan kijken naar de energie die een wasmachine nodig
heeft om de was op een temperatuur van 60oC te brengen. De wasmachine is gevuld
met 5 kg wasgoed en 20 kg water. De wasmachine verwarmt het geheel. De
warmtecapaciteit van de wasmachine is 2,3 kJ/K. De warmtecapaciteit van 5 kg
wasgoed is gemiddeld 11,7 kJ/K. Bereken hoeveel warmte er nodig is om de
temperatuur van het geheel van 20oC op 60oC te brengen.
a) 560 kJ
b) 3360 kJ
c) 4382 kJ
d) 3920 kJ
e) 3828 kJ
29) De ruimten binnen drie bollen, A, B en C zijn door
kranen van elkaar gescheiden. De ruimten bevatten
respectievelijk lucht, waterstofgas en koolzuurgas. We
beschouwen ze als ideale gassen. Bol A heeft een
volume van 3 dm3 en een druk van 20 cm kwikdruk.
Bol B heeft een volume van 4 dm3 en een druk van
50 cm kwikdruk. Bol C heeft een volume van 5 dm3 en
een druk van 40 cm kwikdruk. De kranen worden
geopend. Bereken de einddruk .
a) 110 cm kwikdruk
b) 21,75 cm kwikdruk
c) 38,3 cm kwikdruk
d) 36,7 cm kwikdruk
e) Niet te berekenen
30) Een schakeling met een voeding van 24 V waarbij drie identieke lampen
(5 V, 20 W ) optimaal branden samen met 3 weerstanden ( R1 = 1 Ω, R2 = ⅚ Ω en
R3 = 0,5 Ω ) is:
a)
c)
b)
d)
e)
6
Som 1
e
Som 11
e
Som 21
b
Som 2
d
Som 12
b
Som 22
b
Som 3
b
Som 13
e
Som 23
d
Som 4
a
Som 14
d
Som 24
c
Som 5
a
Som 15
a
Som 25
d
Som 6
c
Som 16
b
Som 26
c
Som 7
a
Som 17
a
Som 27
e
Som 8
b
Som 18
c
Som 28
d
Som 9
b
Som 19
a
Som 29
c
Som 10
b
Som 20
a
Som 30
d
7