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Examen de Física de Castilla y León 2021 (convocatoria extraordinaria)

Ejercicios del examen de selectividad de Física de Castilla y León, convocatoria extraordinaria de 2021. Aquí hay 17 ejercicios publicados, 17 con la solución desarrollada. El enunciado completo es el del PDF oficial.

Descargar el PDF oficial del examen

Ejercicio 1: Campo gravitatorio

Calcule la densidad media de un planeta esférico de 6000 km de diámetro si la aceleración de la gravedad en su superficie es

4 m s^{- 2}

.

Dato:

G = 6,67 \cdot 10^{- 11} N m^{2} {kg}^{- 2}

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Ejercicio 2: Campo gravitatorio

Un satélite artificial, de 100 kg de masa, orbita alrededor de la Tierra con un periodo de 12 h. Calcule la energía requerida para pasar el satélite a una órbita geoestacionaria (

T = 24 h

).

Datos:

G = 6,67 \cdot 10^{- 11} N m^{2} {kg}^{- 2}

;

M_{T} = 5,98 \cdot 10^{24} kg

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Ejercicio 3: Campo eléctrico

El potencial eléctrico en un punto a una distancia

d

de una carga puntual

q

es 600 V y el módulo del campo eléctrico en dicho punto es

200 N C^{- 1}

. Determine los valores de

d

q

.

Dato:

K_{0} = 1 / (4 π ε_{0}) = 9,00 \cdot 10^{9} N m^{2} C^{- 2}

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Ejercicio 4: Campo magnético

Dos hilos conductores rectilíneos, muy largos y paralelos entre sí, están separados una distancia

d

. Por el primero de ellos circulan 6 A de corriente eléctrica. Se quiere que el campo magnético total sea nulo en el punto P, situado en el mismo plano que los hilos, entre ambos y a una distancia

d / 4

del segundo hilo. ¿Cuál debe ser el valor y el sentido de la corriente que circule por el segundo hilo?

Dato:

μ_{0} = 4 π \cdot 10^{- 7} N A^{- 2}

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Ejercicio 5: Campo electromagnético

Una espira circular de 18 cm de radio se encuentra en el seno de un campo magnético uniforme de 0,1 T. El campo es perpendicular al plano de la espira, como muestra la figura. Si el valor del campo magnético se duplica en un tiempo de 0,3 s, determine el valor de la fuerza electromotriz inducida en la espira y el sentido de giro de la corriente.

Figura del ejercicio

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Ejercicio 6: Ondas

Una fuente genera ondas armónicas de 0,4 mm de amplitud y 12000 Hz de frecuencia que se propagan a una velocidad de

340 m s^{- 1}

en el sentido positivo del eje

x

. Si en el instante inicial la elongación en el origen es cero, determine la ecuación general de la onda.

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Ejercicio 7: Ondas

Una radio emite sonido con una potencia de 0,7 W. Suponiendo que la radio es una fuente puntual y que las ondas sonoras son esféricas, ¿a qué distancia de la radio el nivel de intensidad sonora es 60 dB?

Nota: Intensidad física umbral

I_{0} = 10^{- 12} W m^{- 2}

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Ejercicio 8: Óptica

Un haz de luz incide desde el aire sobre un bloque de vidrio formando un ángulo de 43° con la normal a la superficie de separación de ambos medios. Parte del haz se refleja y parte se refracta, formando los haces reflejado y refractado un ángulo de 110°. Determine la velocidad de la luz en el vidrio.

Dato:

c_{0} = 3,00 \cdot 10^{8} m s^{- 1}

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Ejercicio 9: Óptica

Determine la posición y tamaño de la imagen de un objeto de 6 cm de altura cuando se coloca a 40 cm de una lente divergente de focal

f^{'} = - 20 cm

. Realice el trazado de rayos correspondiente.

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Ejercicio 10: Física cuántica

Calcule la longitud de onda de de Broglie para un electrón cuya energía cinética es 300 eV.

Datos:

h = 6,63 \cdot 10^{- 34} J s

;

m_{e} = 9,11 \cdot 10^{- 31} kg

;

1 eV = 1,60 \cdot 10^{- 19} J

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Ejercicio 11: Física nuclear

El yodo radiactivo,

^{131} I

, tiene un período de semidesintegración (semivida) de 8,02 días. Calcule la actividad inicial de 1 μg de dicho isótopo. Exprese el resultado en unidades del S.I.

Nota: constante de Avogadro:

6,022 \cdot 10^{23} {mol}^{- 1}

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Ejercicio 12: Campo gravitatorio

Defina velocidad de escape de un cuerpo y deduzca su expresión a partir del principio de conservación de la energía mecánica.

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Ejercicio 13: Campo magnético

Dos cargas eléctricas, que se desplazan a igual velocidad, entran en una región del espacio en la que existe un campo magnético perpendicular a la dirección de su movimiento. Como consecuencia, ambas describen circunferencias de igual radio, pero en sentidos contrarios. Si la masa de la primera es el doble que la de la segunda, deduzca qué relación guardan las cargas de ambas partículas.

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Ejercicio 14: Campo electromagnético

Una espira circular y un hilo rectilíneo muy largo, por el que circula corriente de intensidad

I

, están en el mismo plano, como se ve en la figura. Si la intensidad

I

disminuye con el tiempo, indique razonadamente el sentido de la corriente inducida en la espira.

Figura del ejercicio

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Ejercicio 15: Ondas

Cuando una onda se propaga pasando de un medio A a otro medio B, su longitud de onda se reduce a la mitad. Razone cómo se modifican su velocidad de propagación y su periodo al pasar de A a B.

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Ejercicio 16: Óptica

Un objeto de altura

h

se encuentra a una distancia

d

de una lente convergente y se forma una imagen de altura

h / 2

. Discuta si la imagen es real o virtual, derecha o invertida.

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Ejercicio 17: Física cuántica

Analice la veracidad del siguiente enunciado: «La energía cinética de los electrones arrancados de un metal por efecto fotoeléctrico es directamente proporcional a la intensidad de la luz incidente».

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