Hodeia · Selectividad · Física de Castilla y León

Examen de Física de Castilla y León 2023 (convocatoria extraordinaria)

Ejercicios del examen de selectividad de Física de Castilla y León, convocatoria extraordinaria de 2023. 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

En un cierto punto

A

la intensidad de la gravedad es la mitad que en la superficie de la Tierra, mientras que en otro punto

B

es la cuarta parte. Determine la distancia de ambos puntos al centro de la Tierra y la velocidad mínima que debe llevar un objeto en

A

para poder alcanzar el punto

B

.

Datos:

g_{0} = 9,80 m s^{- 2}

;

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

;

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

;

R_{T} = 6,37 \cdot 10^{6} m

Ver la solución del ejercicio 1

Ejercicio 2: Campo gravitatorio

Un satélite artificial describe una órbita circular alrededor de la Tierra. La energía mecánica del satélite en la órbita es

- 4,5 \cdot 10^{9} J

y su velocidad

7610 m s^{- 1}

. Calcule el radio de la órbita y la masa del satélite.

Datos:

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

;

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

Ver la solución del ejercicio 2

Ejercicio 3: Campo eléctrico

Se tiene una carga de 10 nC situada en el punto

(0, 0)

del plano XY. En un punto

A

, el campo creado por dicha carga es

\vec{E} = - 25 \vec{ı} + 25 \vec{ȷ} N C^{- 1}

. Calcule el trabajo necesario para trasladar una carga de 2 nC desde el punto

A

al punto

(0, 3) m

.

Dato:

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

Ver la solución del ejercicio 3

Ejercicio 4: Campo magnético

Por tres hilos rectilíneos

A

B

C

, muy largos y paralelos, circula la misma intensidad de 2 A. Su posición y el sentido de la corriente se muestran en la figura. Calcule el vector campo magnético generado en el punto medio

M

de la hipotenusa. Realice un diagrama ilustrativo que muestre el campo que produce cada hilo en ese punto, así como el campo total.

Dato:

μ_{0} = 4 π \cdot 10^{- 7} N A^{- 2}

Ver la solución del ejercicio 4

Ejercicio 5: Campo electromagnético

Una espira circular de 4 cm de radio forma un ángulo de 45° con un campo magnético uniforme. Durante un intervalo de tiempo de 0,2 s el valor del campo magnético varía linealmente de 250 mT a 310 mT. Determine la expresión del flujo en función del tiempo y calcule la fuerza electromotriz inducida en la espira.

Ver la solución del ejercicio 5

Ejercicio 6: Ondas

Una onda transversal se propaga a lo largo de una cuerda horizontal, de forma que el primer punto que oscila en oposición de fase respecto de un extremo dista 20 cm de este. Teniendo en cuenta que en dicho punto la aceleración máxima de vibración tiene un valor numérico 100 veces superior al de su elongación máxima (expresando ambas magnitudes en el S.I.), determine la velocidad de propagación de la onda.

Ver la solución del ejercicio 6

Ejercicio 7: Ondas

Una explosión libera

10^{6} J

de energía en 0,5 s. Se sabe que el 50 % de esta energía se convierte en ondas sonoras (sonido provocado por la explosión). Si el sonido se propaga formando frentes de onda esféricos, ¿cuál es el nivel de intensidad sonora a una distancia de 120 m?

Dato: Intensidad física umbral

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

Ver la solución del ejercicio 7

Ejercicio 8: Óptica

El índice de refracción de un cierto líquido para la luz de color rojo es 1,32 mientras que para el color violeta es 1,35. Sobre un recipiente de 50 cm de altura lleno de este líquido se hace incidir un rayo de luz blanca formando un ángulo de 60° con la superficie del líquido. Determine la separación entre los rayos rojo y violeta cuando alcancen el fondo del recipiente.

Ver la solución del ejercicio 8

Ejercicio 9: Óptica

Se dispone de una lente convergente de distancia focal 120 mm. Un objeto de 4 mm de altura se coloca a 40 mm de dicha lente. Determine la distancia que existe entre el objeto y la imagen y calcule la altura de la imagen.

Ver la solución del ejercicio 9

Ejercicio 10: Física nuclear

Se dispone de una muestra de

10^{20}

núcleos de un material radiactivo cuyo periodo de semidesintegración es 29 años. ¿Cuánto tiempo debe transcurrir para que su actividad sea 600 Bq?

Ver la solución del ejercicio 10

Ejercicio 11: Física cuántica

Cuando se ilumina un metal con una radiación de longitud de onda

λ_{1} = 193 nm

, la energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos es 4,14 eV. ¿Cuál sería esta energía si la longitud de onda de la radiación usada fuera

λ_{2} = 254 nm

?

Datos:

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

;

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

;

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

Ver la solución del ejercicio 11

Ejercicio 12: Campo gravitatorio

¿Puede ser negativa la energía cinética de un satélite en órbita? ¿Y su energía potencial gravitatoria? Razone la respuesta y, en caso afirmativo, explique el significado del signo.

Ver la solución del ejercicio 12

Ejercicio 13: Campo eléctrico

Una carga total

Q

se divide en dos cargas

q_{1}

q_{2}

, que se sitúan a una distancia fija

d

entre ellas. ¿Qué valor debe tener cada carga para que la fuerza entre ambas sea máxima?

Ver la solución del ejercicio 13

Ejercicio 14: Campo magnético

Tres partículas

a

b

c

, que se mueven con la misma velocidad, penetran en una zona en la que existe un campo magnético uniforme, según se muestra en la figura. Si sus trayectorias son las indicadas, ¿qué puede decir del signo de sus cargas? ¿Cuál de las partículas tiene mayor relación carga/masa? Justifique sus respuestas.

Figura del ejercicio

Ver la solución del ejercicio 14

Ejercicio 15: Ondas

La intensidad del sonido procedente de una fuente puntual disminuye como la inversa del cuadrado de la distancia a la fuente. ¿Indica esto que el sonido pierde energía cuando viaja a grandes distancias? Razone su respuesta.

Ver la solución del ejercicio 15

Ejercicio 16: Óptica

Razone si la siguiente afirmación es cierta o no: «Una lente divergente forma siempre imágenes reales, derechas y mayores que el objeto». Justifique la respuesta mediante un diagrama de marcha de rayos.

Ver la solución del ejercicio 16

Ejercicio 17: Física nuclear

Determine los parámetros

x

y

en la siguiente reacción de desintegración del isótopo radiactivo I-131 e indique las características de la radiación

β^{-}

γ

_{53}^{131} I ⟶_{x}^{y} Xe + β^{-} + γ

Ver la solución del ejercicio 17