ICFES FISICA 2004-1

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ICFES FISICA 2004-1

  1. 1. 2 AC - 003 - 115 I PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA - (TIPO I) Este tipo de preguntas consta de un enunciado y cuatro opciones de respuesta (A, B, C y D). Sólo una de estas opciones responde correctamente la pregunta. Usted debe seleccionar la respuesta correc- ta y marcarla en su hoja de respuestas rellenando el óvalo correspondiente a la letra que identifica la opción elegida. EJEMPLO X Dos esferas metálicas cargadas eléctricamente penden de hilos no conductores como se ilus- tra en la figura. De los siguientes, la figura que ilustra las fuerzas eléctricas sobre las esferas cuando se acercan la una a la otra es La respuesta correcta es la D y así debe llenar el óvalo en su HOJA DE RESPUESTAS. X
  2. 2. 3 AC - 003 - 115 I 1. Se patea un balón que describe una trayec- RESPONDA LAS PREGUNTAS 3 Y 4 DE ACUER- toria parábolica como se aprecia en la figura: DO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Cuando un cuerpo cae dentro de un fluido expe- rimenta una fuerza de viscosidad que es pro- La magnitud de la aceleración en el punto A es porcional a su velocidad y de dirección contraria aA y la magnitud de la aceleración en el punto B a ella. es aB. Es cierto que A. aA < aB 3. De las siguientes gráficas de velocidad con- B. aA = aB = 0 tra tiempo la que puede corresponder al movi- C. aA > aB miento de ese cuerpo es D. aA = aB ¹ 0 2. De los siguientes vectores, el que corres- ponde a la aceleración del balón en el punto A, es 4. La aceleración de ese cuerpo, para valores grandes del tiempo, tiende a valer A. g/2 B. g g = aceleración de la gravedad C. cero D. infinito
  3. 3. 4 AC - 003 - 115 I 5. Se fabrica un instrumento para estudiar la presión hidrostática conectando dos émbolos de plástico con un resorte e introduciéndolos en un tubo como se muestra en la figura. Los émbolos evitan que el fluido llene el espacio entre ellos y pueden deslizarse sin rozamiento a lo largo del tubo. Al ir introduciendo el instrumento en un tanque con agua los émbolos se mueven dentro del tubo y adoptan la posición. 6. Un submarino se encuentra a una profundi- RESPONDA LAS PREGUNTAS 7 A 9 DE ACUER- dad h. Para ascender bombea al exterior parte DO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN del agua acumulada en sus tanques. Tres es- tudiantes afirman que: Estudiante 1: El submarino asciende, porque el empuje aumenta Tres bloques de masas iguales están alinea- dos sobre una mesa sin fricción. El bloque 1 Estudiante 2: El submarino asciende, porque el avanza con velocidad constante V y choca empuje aumenta y el peso disminuye inelásticamente contra el bloque 2, quedando pegado a él. Estos dos bloques chocarán Estudiante 3: El submarino asciende, porque la inelásticamente contra el tercero que queda pe- fuerza neta está orientada hacia arriba gado a los anteriores. Los estudiantes que hacen afirmaciones correc- tas son 7. La velocidad del conjunto final es igual a A. los estudiantes 1 y 2 A. V B. los tres estudiantes B. V/2 C. sólo el estudiante 3 C. V/3 D. sólo el estudiante 2 D. V/4
  4. 4. 5 AC - 003 - 115 I 8. Si en la situación anterior se tuviesen n bloques y chocasen sucesiva e inelásticamente en igual forma, la velocidad del conjunto final formado por los n bloques, será igual a A. nV nV C. 2(n + 1) nV B. V N+1 D. n 9. Para cualquiera de las colisiones de las dos 11. La energía cinética al llegar al piso, de un preguntas anteriores se puede afirmar que cuerpo de masa m que se suelta desde el re- poso desde una altura h, es Ko . Si se deja caer A. se conservan tanto la energía cinética desde el reposo un cuerpo de masa m/4, desde como la cantidad de movimiento lineal una altura h/2, la energía cinética al llegar al B. no se conservan ni la energía cinética ni suelo es la cantidad de movimiento lineal C. únicamente se conserva la cantidad de Ko Ko movimiento lineal A. C. D. únicamente se conserva la energía ciné- 6 8 tica Ko B. 8 Ko D. 2 10. 12. La gráfica aceleración contra velocidad para el movimiento rectilíneo de un carro que parte del reposo es la siguiente. Sobre un cuerpo de 1 kg, que inicialmente se t1 es el tiempo que tarda el carro desde arrancar encuentra en el punto x = 0 m y y = - 1m, con L hasta llegar a una velocidad o y t2 es el tiempo velocidad de 3 m/s en la dirección del eje y, ac- L L que tarda en pasar de o a 2 o. Puede con- túa una fuerza de 1N en la dirección del eje x. Al cluirse que cabo de 1 segundo el cuerpo se encontrará en 2 la región C. t1 = t A. t 1 = t2 3 2 A. 1 B. 2 C. 3 3 D. t1 = t2 D. 4 B. t1 = 2t2 2
  5. 5. 6 AC - 003 - 115 I RESPONDA LAS PREGUNTAS 13 Y 14 DE ACUER- RESPONDA LAS PREGUNTAS 16 Y 17 DE ACUER- DO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN DO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Dentro de una caja hermética, de paredes total- mente aislantes y al vacío, se halla un trozo de hielo a -20oC. La caja contiene una bombilla inicialmente apagada. El dispositivo indicado en la figura consta de una caja dividida en dos partes por un émbolo sin fricción. En el compartimiento de la izquier- da hay n moles de gas ideal y un resorte de constante K y longitud natural R que sujeta el émbolo permaneciendo elongado en equilibrio, como se muestra. 16. Mientras la bombilla permanece apagada la gráfica que muestra la temperatura del hielo 13. De acuerdo con ésto y sabiendo que la en función del tiempo es temperatura del gas es To, se tiene que la cons- tante K del resorte es igual a nRTO A. nRTO C. 6R 2 nRtO nTO B. D. R 3 RR 14. Si en el compartimiento vacío de la situa- ción anterior se introducen n moles de gas ideal, sucederá que el émbolo A. permanece en donde estaba, pues las presiones de los gases son iguales en 17. Estando el trozo de hielo a -20oC se en- los dos compartimientos B. se corre hacia la izquierda puesto que el ciende la bombilla. A partir de este instante, acer- nuevo gas ejerce fuerza sobre el émbolo ca de la temperatura del trozo de hielo se puede C. se corre hacia la derecha dado que el re- afirmar que sorte debe comprimir el nuevo gas D. puede moverse a un lado u otro depen- A. no cambia, puesto que no hay materia diendo de la presión del vacío en la situa- entre la bombilla y el hielo para el inter- ción inicial cambio de calor B. va aumentando, porque la radiación de la 15. Se tiene agua fría a 10 oC y agua caliente a bombilla comunica energía cinética a las 50 oC y se desea tener agua a 30 oC, la propor- moléculas del hielo ción de agua fría : agua caliente que se debe C. no cambia puesto que no hay contacto mezclar es entre la superficie de la bombilla y la del A. 1:1 hielo B. 1:2 D. aumenta, porque la luz de la bombilla crea C. 1:4 nueva materia entre la bombilla y el hielo, D. 1:5 que permite el intercambio de calor
  6. 6. 7 AC - 003 - 115 I PARA LOS PROBLEMAS 18 Y 19 UTILICE LOS 20. En la siguiente gráfica se observa el com- SIGUIENTES DATOS portamiento del volumen de 1 g de agua cuando se le aplica calor a presión atmosférica. En la preparación de una sopa se utilizan ingre- dientes con masa mi y con un calor específico promedio i. Además de los ingredientes se añade una masa m de agua cuyo calor especí- fico es . 18. La energía que hay que cederle a la sopa para llevarla desde la temperatura ambiente To, hasta su punto de ebullición Te, es De acuerdo con la información contenida en la gráfica la temperatura para la cual la densidad del agua es máxima es A. (mi + m) (To - Te) A. 8 oC B. (mi i +m ) (Te - To) B. 16 oC C. (mi + m) ( i + ) (Te - To) C. 0 oC D. (mi +m i ) (Te - To) D. 4 oC 21. Dos rayos de luz roja se refractan en dos materiales de índices de refracción n1 y n2, tales 19. Para terminar la sopa, una vez ésta se en- que n1> n2. El índice de refracción de un mate- cuentra a la temperatura de ebullición, Te, se rial se define como el cociente entre la veloci- debe esperar a que la mitad del agua se evapo- dad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz re. Suponga que los ingredientes permanecen en ese material. a la temperatura Te. Si es el calor latente de vaporización del agua, la energía necesaria para evaporar el agua es igual a m A. 2 Si 81, f1, V1 y 82, f2, V2 son las longitudes de onda, frecuencia y velocidades de los rayos  m refractados en los materiales 1 y 2 respectiva- B.  m¡ +   2 mente, se puede afirmar que m A. 8 1 = 8 2 y f1 > f2 y V1 > V2 C. mi i + 2 B. 8 1 < 8 2 y f1 = f2 y V1 < V2 m D. m T + i e 2 C. 8 1 < 8 2 y f1 < f2 y V1 < V2 D. 8 1 > 8 2 y f1 > f2 y V1 > V2
  7. 7. 8 AC - 003 - 115 I USE LA SITUACIÓN SIGUIENTE PARA CONTES- RESPONDA LAS PREGUNTAS 25 A 27 DE ACUER- TAR LAS PREGUNTAS 22 Y 23 DO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Un parlante emite a una frecuencia fija dada. 22.Es correcto afirmar que un observador es- cuchará un sonido A. de mayor frecuencia si el observador o el parlante se mueve (n) acercándose entre sí En la figura se muestran gráficamente el primer B. de menor frecuencia si el observador se armónico que se produce en un tubo abierto y aleja o si el parlante se acerca uno cerrado de la misma longitud R. La región C. de menor frecuencia si el parlante se acer- sombreada representa la mayor densidad de ca y el observador se acerca moléculas de aire. D. de mayor frecuencia si el parlante o el observador se alejan entre sí 25. En esta situación, la longitud del tubo abierto en términos de su correspondiente longitud de 23. Considere que el parlante se reemplaza onda es por una fuente de luz amarilla. De la anterior 8 situación es correcto afirmar que A. 2 A. si la fuente de luz se acerca rápidamente se observa una mayor frecuencia, es de- B. 28 cir, la luz se corre al color rojo B. si la fuente de luz se aleja rápidamente C. 8 se observa una mayor frecuencia, es de- cir, la luz se corre al color azul D. 48 C. si la fuente de luz se aleja rápidamente se observa una menor frecuencia, es de- cir, la luz se corre al color rojo 26.Si fa y fc son, respectivamente, las frecuen- D. si la fuente de luz se acerca rápidamente cias de los primeros armónicos del tubo abierto la longitud de onda observada es mayor, y del cerrado, entonces es decir, la luz se corre al color azul A. fa = fc 24. B. 2fa = fc C. fa = 2fc fc D. fa = 4 Dos espejos planos se colocan sobre una 27. Al aumentar la longitud de los tubos de la mesa formando un ángulo de 90o, como ilus- situación anterior en la misma proporción, se cumple que tra la figura. Un rayo luminoso incide sobre el espejo 1 formando el ángulo indicado de 30o. A. la frecuencia del tubo abierto disminuye El ángulo q que forma el rayo emergente con el mientras la del cerrado aumenta espejo 2, vale B. la frecuencia del tubo abierto aumenta mientras la del cerrado disminuye A. 15 o C. las frecuencias de los dos tubos aumen- B. 30 o tan C. 45 o D. las frecuencias de los dos tubos dismi- D. 60 o nuyen
  8. 8. 9 AC - 003 - 115 I 28. Un haz monocromático incide sobre una 30. lámina de caras paralelas formando un ángulo de 30o con la normal a la lámina. El espesor de la lámina es de 4 cm y el desplazamiento lateral cuando el haz emerge de la lámina es de 3 cm. De los siguientes valores ¿cuál corresponde al índice de refracción de la lámina, respecto al medio exterior? A. 5/6 B. 3/10 Se tienen dos barras A y B en contacto, apoya- das sobre soportes aislantes como se muestra C. 1/2 en la figura. La barra A es metálica y la B es de vidrio. Ambas se ponen en contacto con una D. 1 barra cargada C. Después de un momento se retira la barra C. Posteriormente se acercan dos péndulos de esferas conductoras neutras, una en cada extremo de este montaje. 29. La afirmación que mejor describe la posición que adoptarán los péndulos después de retirar la barra C es A. el péndulo próximo a la barra A se aleja al Un imán se introduce perpendicular al plano de igual que lo hace el otro péndulo de la una espira circular como se ilustra en la figura. barra B Mientras el imán está en movimiento B. el péndulo próximo a la barra A se acerca A. el campo magnético en el área delimita- al igual que lo hace el otro péndulo a la da por el alambre, no se altera barra B B. se genera un campo eléctrico paralelo al C. el péndulo próximo a la barra A se acerca campo magnético a ella y el péndulo próximo a la barra B se C. el alambre se mueve en la misma direc- mantiene vertical ción del imán D. el péndulo próximo a la barra A se mantie- D. se genera una corriente eléctrica en el ne vertical y el péndulo próximo a la barra alambre B se acerca 31. Una resistencia Ro se conecta en paralelo a otra resistencia R, como indica la figura. Si R0 se tiene que la resistencia equivalente entre los puntos a y b igual a , se debe cumplir que el valor de R es igual a 4 A. R0 3 B. R0 2 C. R0 4 D. R0
  9. 9. 10 AC - 003 - 115 I RESPONDA LAS PREGUNTAS 32 Y 33 DE ACUER- RESPONDA LAS PREGUNTAS 34 Y 35 DE ACUER- DO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN DO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Una carga de +2C se encuentra a 2m, de una A un material se le aplican distintos valores de carga de -2C, como muestra la figura diferencia de potencial y se mide la corriente que circula a través de él, obteniendo la siguien- te gráfica 32. Si la magnitud de la fuerza eléctrica que Kq1 q 2 una carga ejerce sobre otra es , donde 2 r2 Nm K = 9 x 109 , entonces la fuerza que ejerce C2 la carga positiva sobre la negativa es 34. De ésto se concluye que la resistencia eléc- A. 9x109 N en la dirección positiva del eje X trica del material B. 9x109 N en la dirección negativa del eje X A. es independiente del voltaje aplicado (el 1 material es óhmico) C. 9 x 109 N en la dirección positiva del eje X B. varía directamente con el voltaje aplicado C. varía inversamente con el voltaje aplicado 1 D. x 109 N en la dirección negativa del eje X D. varía cuadráticamente con el voltaje apli- 9 cado 33. De las siguientes sugerencias que se dan para duplicar los valores de las fuerzas anterio- res, la acertada es 35. Si m es la pendiente de la recta de la gráfi- ca anterior, la resistencia eléctrica del material A. duplicar la distancia entre las cargas R es B. reducir a la mitad la distancia entre las A. R = m cargas 1 B. R = C. duplicar la magnitud de las dos cargas m C. R = m2 D. duplicar la magnitud de una de las dos cargas D. R = m

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