OII 2018 1° Livello Quiz

Q1. Un oggetto di massa $1 kg$ viene sollevato verticalmente a velocità costante di $10 m s^{- 1}$ . Qual è la potenza minima necessaria? A) $0.1 W$ ; B) $1 W$ ; C) $10 W$ ; D) $100 W$ ; E) $1000 W$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q1. An object of mass $1 kg$ is lifted vertically at a constant speed of $10 m s^{- 1}$ . What’s the minimum power required? A) $0.1 W$ ; B) $1 W$ ; C) $10 W$ ; D) $100 W$ ; E) $1000 W$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Q2. Quale coppia è costituita da una grandezza scalare e una vettoriale? A) accelerazione e spostamento; B) energia cinetica e massa; C) quantità di moto e velocità; D) energia potenziale e lavoro; E) potenza e peso.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

Q2. What pair is a scalar and a vector size? (a) acceleration and displacement; (b) kinetic energy and mass; (c) amount of motion and speed; (d) potential energy and labour; (e) power and weight.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q3. Un carrello si muove a velocità $v$ verso una parete lontana, trasportando una sorgente sonora a frequenza $f$ e un rivelatore; il suono è riflesso dalla parete e ricevuto dal rivelatore. Se la velocità del suono in aria è $u$ , il rivelatore riceve un suono di frequenza: A) $f \frac{u - v}{u + v}$ ; B) $f \frac{u}{u + v}$ ; C) $f$ ; D) $f \frac{u}{u - v}$ ; E) $f \frac{u + v}{u - v}$ .

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Cart Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

Q3. A cart moves at $v$ speed towards a distant wall, carrying a frequency sound source $f$ and a detector; the sound is reflected from the wall and received by the detector. If the sound speed in the air is $u$ , the detector shall receive a frequency sound: A) $f \frac{u - v}{u + v}$ ; B) $f \frac{u}{u + v}$ ; C) $f$ ; D) $f \frac{u}{u - v}$ ; E) $f \frac{u + v}{u - v}$ .

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning Objects: Cart Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q4. Su una rotaia a cuscino d’aria orizzontale, il carrello A ha massa $m$ e velocità $v$ , il carrello B massa $2 m$ e velocità $3 v$ . La stessa forza costante $F$ parallela alla rotaia li arresta entrambi. Il carrello A percorre una distanza $d$ . Prima di arrestarsi, il carrello B percorre: A) $2 d$ ; B) $3 d$ ; C) $6 d$ ; D) $9 d$ ; E) $18 d$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Conservation of Energy, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Cart Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

Q4. On a horizontal air cushion rail, the carriage A has mass $m$ and speed $v$ , the carriage B has mass $2 m$ and speed $3 v$ . La stessa forza costante $F$ parallela alla rotaia li arresta entrambi. The A-carriage shall cover a distance of $d$ . Before stopping, cart B shall travel through: A) $2 d$ ; B) $3 d$ ; C) $6 d$ ; D) $9 d$ ; E) $18 d$ .

Q5. Un segnale sinusoidale è visualizzato su un oscilloscopio; la scala dei tempi è $0.5 ms$ per quadretto e il periodo è di quattro quadretti. Qual è la frequenza del segnale? A) $0.50 Hz$ ; B) $1.25 Hz$ ; C) $2.00 Hz$ ; D) $200 Hz$ ; E) $500 Hz$ .

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Experimental Data Analysis Competenze: Measurement & Instrumentation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

Q5. A sinusoidal signal is displayed on an oscilloscope; the time scale is $0.5 ms$ per square and the period is four squares. What’s the frequency of the signal? A) $0.50 Hz$ ; B) $1.25 Hz$ ; C) $2.00 Hz$ ; D) $200 Hz$ ; E) $500 Hz$ .

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Experimental Data Analysis Competenze: Measurement & Instrumentation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q6. Da una terrazza ad altezza $32 m$ una palla è lanciata verticalmente verso il basso a $10 m s^{- 1}$ ; nello stesso istante un’altra palla è lanciata verticalmente verso l’alto con uguale velocità dalla strada. A che altezza dal livello della strada le due palle si incrociano? A) $0$ ; B) $1.7 m$ ; C) $3.4 m$ ; D) $6.8 m$ ; E) $16 m$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Ball Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

From a terrace at a height of $32 m$ one ball is thrown vertically down at $10 m s^{- 1}$ ; at the same time another ball is thrown vertically upwards at the same speed from the road. How high up from the street level do the two balls cross? A) $0$ ; B) $1.7 m$ ; C) $3.4 m$ ; D) $6.8 m$ ; E) $16 m$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Ball Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) on the common organization of the market in milk and milk products.

Q7. Due impulsi di uguale ampiezza e lunghezza $ℓ$ si muovono lungo una fune l’uno verso l’altro con la stessa velocità. Quale grafico rappresenta l’evoluzione nel tempo del punto $M$ , punto medio di $A B$ ? [Cinque grafici A–E; gli impulsi sono opposti (uno positivo, uno negativo).]

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Superposition Principle Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: String Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Q7. Two pulses of equal width and length $ℓ$ move along a rope towards each other at the same speed. What graph shows the evolution over time of the $M$ point, the mean point of $A B$ ? [Five AE graphs; the pulses are opposite (one positive, one negative).]

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Superposition Principle Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: String Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) on the common organization of the market in milk and milk products.

Q8. Quale grafico rappresenta il rapporto $T / V$ (temperatura assoluta su volume) in funzione della pressione $p$ , per una data massa di gas perfetto? [Cinque grafici A–E; $T / V = p / (n R)$ , retta per l’origine.]

Topic: Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

What graph represents the ratio of $T / V$ (absolute volume temperature) to pressure $p$ for a given perfect gas mass? [Five AE graphs; $T / V = p / (n R)$ , true to the origin.]

Topic: Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Q9. Quale delle linee rappresenta correttamente il raggio di luce uscente da una lente biconvessa (convergente)? [Cinque raggi A–E.]

Topic: Geometric Optics Metodi: Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q9. Which of the lines correctly represents the light beam coming out of a biconvex (convergent) lens? The following is the list of the following:

Topic: Geometric Optics Metodi: Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Q10. Una ragazza di massa $M$ siede sul bordo di una piattaforma circolare di raggio $R$ e momento d’inerzia $I$ (attrito trascurabile, asse verticale), inizialmente in quiete. La ragazza cammina lungo il bordo con velocità $v$ rispetto al suolo. Qual è la velocità angolare della piattaforma rispetto al suolo? A) $0$ ; B) $ω = \frac{M R v}{I}$ ; C) $ω = \frac{v}{R}$ ; D) $ω = \frac{M R v}{I - M R ^{2}}$ ; E) $ω = \frac{M R v}{I + M R ^{2}}$ .

A girl of mass $M$ sits on the edge of a circular platform with a radius $R$ and moment of inertia $I$ (negligible friction, vertical axis), initially still. The girl walks along the edge at $v$ speed relative to the ground. What is the angular velocity of the platform relative to the ground? A) $0$ ; B) $ω = \frac{M R v}{I}$ ; C) $ω = \frac{v}{R}$ ; D) $ω = \frac{M R v}{I - M R ^{2}}$ ; E) $ω = \frac{M R v}{I + M R ^{2}}$ .

Topic: Rotational Dynamics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Disk Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q11. La pressione in un liquido omogeneo dipende dalla profondità e dalla densità. Quale coppia di grafici descrive $P$ in funzione della densità $ρ$ (a parità di profondità) e $P$ in funzione della profondità $h$ (dato liquido)? [Coppie di grafici A–E; in entrambi i casi $P$ dipende linearmente.]

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

The pressure in a homogeneous liquid depends on the depth and density. Which pair of graphs describes $P$ as a function of density $ρ$ (at equal depth) and $P$ as a function of depth $h$ (liquid given)? [Pairs of AE charts; in both cases $P$ depends linearly.]

Topic: Fluid Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q12. In una lunga vasca un apparecchio genera onde di ampiezza $0.5 m$ , una ogni $2.5 s$ ; i fronti d’onda distano $9 m$ . Qual è la velocità delle onde? A) $0.2 m s^{- 1}$ ; B) $2.25 m s^{- 1}$ ; C) $3.6 m s^{- 1}$ ; D) $4.5 m s^{- 1}$ ; E) $5.25 m s^{- 1}$ .

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

In a long tank, a device generates waves of amplitude $0.5 m$ , each $2.5 s$ ; the wavelength fronts are $9 m$ . What’s the speed of the waves? A) $0.2 m s^{- 1}$ ; B) $2.25 m s^{- 1}$ ; C) $3.6 m s^{- 1}$ ; D) $4.5 m s^{- 1}$ ; E) $5.25 m s^{- 1}$ .

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) on the common organization of the market in milk and milk products.

Q13. Un trasformatore ha 40 spire al primario e 80 al secondario; al primario è immessa una potenza di $20 W$ . Qual è la potenza trasferita al secondario se l’efficienza è del $100%$ ? A) $10 W$ ; B) $20 W$ ; C) $40 W$ ; D) $80 W$ ; E) $160 W$ .

Topic: Electromagnetic Induction Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: Coil Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

Q13. A transformer has 40 spires at the primary and 80 at the secondary; a power input of $20 W$ is given to the primary. What is the power transferred to the secondary if the efficiency is $100%$ ? A) $10 W$ ; B) $20 W$ ; C) $40 W$ ; D) $80 W$ ; E) $160 W$ .

Topic: Electromagnetic Induction Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: Coil Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q14. Un gas perfetto subisce un’espansione a pressione costante dal volume $V_{i}$ (temperatura $T_{i}$ ) al volume $V_{f}$ (temperatura $T_{f}$ ); il calore molare a pressione costante è $C_{p}$ . Il lavoro compiuto da $n$ moli durante l’espansione è: A) $0$ ; B) $n R T_{i} ln (V_{f} / V_{i})$ ; C) $n C_{p} (T_{f} - T_{i})$ ; D) $n R (V_{f} - V_{i})$ ; E) $n R (T_{f} - T_{i})$ .

Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Ideal Gas Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

A perfect gas undergoes a constant pressure expansion from volume $V_{i}$ (temperature $T_{i}$ ) to volume $V_{f}$ (temperature $T_{f}$ ); the molar heat at constant pressure is $C_{p}$ . The work performed by $n$ mills during expansion is: A) $0$ ; B) $n R T_{i} ln (V_{f} / V_{i})$ ; C) $n C_{p} (T_{f} - T_{i})$ ; D) $n R (V_{f} - V_{i})$ ; E) $n R (T_{f} - T_{i})$ .

Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Ideal Gas Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q15. Una pellicola sottile di spessore $s$ e indice di rifrazione $1.33$ aderisce a un vetro di indice $1.5$ ; la luce è riflessa da entrambe le superfici. Un fascio di lunghezza d’onda $600 nm$ incide quasi perpendicolarmente. Qual è il minimo spessore $s$ per cui la luce non viene riflessa in aria? A) $113 nm$ ; B) $150 nm$ ; C) $226 nm$ ; D) $300 nm$ ; E) $600 nm$ .

Q15. A thin film of $s$ thickness and refractive index $1.33$ adheres to a glass of $1.5$ index; light is reflected from both surfaces. A wavelength beam $600 nm$ is almost perpendicular to the impact. What is the minimum thickness $s$ for which light is not reflected in the air? A) $113 nm$ ; B) $150 nm$ ; C) $226 nm$ ; D) $300 nm$ ; E) $600 nm$ .

Topic: Wave Optics Metodi: Interference & Diffraction Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also proposed that the Commission should take into account the fact that the Commission has not yet adopted a proposal for a regulation on the use of the European Union’s external borders.

Q16. Una forza $F$ agisce sul blocco A determinando un’accelerazione $a$ ; il coefficiente d’attrito statico fra i blocchi A e B è $μ$ . La condizione affinché il blocco B non scivoli in basso è: A) $a > μ / g$ ; B) $a < μ / g$ ; C) $a > g$ ; D) $a > g / μ$ ; E) $a < g / μ$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q16. A force $F$ acts on block A by causing an acceleration $a$ ; the static friction coefficient between blocks A and B is $μ$ . The condition for the block B not to slip down is: A) $a > μ / g$ ; B) $a < μ / g$ ; C) $a > g$ ; D) $a > g / μ$ ; E) $a < g / μ$ .

Q17. Un frammento di roccia cade da fermo in caduta libera vicino alla superficie di un pianeta senza atmosfera, dove $g_{p} = 4 m s^{- 2}$ . Qual è la velocità dopo essere caduto per $32 m$ ? A) $8.0 m s^{- 1}$ ; B) $16 m s^{- 1}$ ; C) $25 m s^{- 1}$ ; D) $32 m s^{- 1}$ ; E) $128 m s^{- 1}$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Planet Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A rock fragment falls from a standstill in free fall near the surface of an atmospheric planet, where $g_{p} = 4 m s^{- 2}$ . What is the speed after you fall for $32 m$ ? A) $8.0 m s^{- 1}$ ; B) $16 m s^{- 1}$ ; C) $25 m s^{- 1}$ ; D) $32 m s^{- 1}$ ; E) $128 m s^{- 1}$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: Planet Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q18. Atomi di idrogeno vengono eccitati allo stato $n = 4$ . Quando ritornano allo stato fondamentale emettono fotoni di diverse energie. Secondo il modello di Bohr, quante sono le diverse energie? A) $0$ ; B) $1$ ; C) $3$ ; D) $4$ ; E) $6$ .

Topic: Modern-Quantum Physics Metodi: Bohr Model & Quantization Competenze: Physical Reasoning Objects: Atom, Photon Fonte: Testo (PDF) — p.6 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

**Q18. ** Hydrogen atoms are excited at the state $n = 4$ . When they return to their basic state, they emit photons of different energies. According to Bohr’s model, how many different energies are there? A) $0$ ; B) $1$ ; C) $3$ ; D) $4$ ; E) $6$ .

Topic: Modern-Quantum Physics Metodi: Bohr Model & Quantization Competenze: Physical Reasoning Objects: Atom, Photon Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q19. Tre sferette identiche: 1 e 2 hanno carica $q$ , la 3 è scarica; sono a grande distanza e la forza repulsiva fra 1 e 2 è $F$ . La sferetta 3 viene messa in contatto con 1, poi con 2, infine allontanata. Se la distanza fra 1 e 2 non cambia, la forza di repulsione fra loro ha ora modulo: A) $0$ ; B) $F /16$ ; C) $F /4$ ; D) $3 F /8$ ; E) $F /2$ .

Q19. Three identical spheres: 1 and 2 are charged $q$ , 3 is discharged; they are at a great distance and the repulsive force between 1 and 2 is $F$ . Sphere 3 is put in contact with 1, then with 2, and finally removed. If the distance between 1 and 2 does not change, the repulsion force between them is now: A) $0$ ; B) $F /16$ ; C) $F /4$ ; D) $3 F /8$ ; E) $F /2$ .

Topic: Electrostatics Metodi: Coulomb’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Conducting Sphere Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Q20. Un’automobile di massa $m$ viaggia a velocità $v$ su strada piana. Sia $F$ la forza costante necessaria per arrestarla in $t = 12 s$ . L’intensità della forza per arrestarla in $6.0 s$ è: A) $F /4$ ; B) $F /2$ ; C) $F$ ; D) $2 F$ ; E) $4 F$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Impulse-Momentum Theorem Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q20. A mass car $m$ travels at $v$ speed on a flat road. Sia $F$ la forza costante necessaria per arrestarla in $t = 12 s$ . The force to stop it in $6.0 s$ shall be: A) $F /4$ ; B) $F /2$ ; C) $F$ ; D) $2 F$ ; E) $4 F$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Impulse-Momentum Theorem Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q21. Una scatola di $50 kg$ su un piano inclinato di angolo $θ$ (senza attrito) è spinta a velocità costante da A a B da una forza $F$ parallela al piano. Aumentando $θ$ (e variando $F$ per mantenere la velocità costante), come variano il modulo della forza e il lavoro compiuto da A a B? A) forza diminuisce, lavoro aumenta; B) forza aumenta, lavoro diminuisce; C) aumentano entrambi; D) forza diminuisce, lavoro invariato; E) forza aumenta, lavoro invariato.

Q21. A box of $50 kg$ on an inclined plane of angle $θ$ (without friction) is pushed at a constant speed from A to B by a force $F$ parallel to the plane. By increasing $θ$ (and varying $F$ to maintain constant speed), how do the force modules and work performed from A to B vary? (a) force decreases, labour increases; (b) force increases, labour decreases; (c) both increase; (d) force decreases, labour remains unchanged; (e) force increases, labour remains unchanged.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Conservation of Energy Competenze: Physical Reasoning Objects: Block, Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q22. Un apparato riscalda un liquido; $V$ è un voltmetro ad alta resistenza interna, $A$ un amperometro a bassa resistenza interna. Chiudendo l’interruttore, il voltmetro indica una d.d.p. ma l’amperometro segna zero. La causa potrebbe essere: A) l’interruttore si è riaperto; B) la pila è completamente scarica; C) la resistenza della bobina è troppo piccola; D) la bobina di riscaldamento è spezzata; E) c’è troppo liquido nel recipiente.

Topic: Circuits Metodi: Kirchhoff’s Laws Competenze: Physical Reasoning Objects: Galvanometer, Coil, Battery, Switch Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q22. A heating apparatus for a liquid; $V$ is a high internal resistance voltmeter, $A$ is a low internal resistance amperometer. When the switch is closed, the voltmeter indicates a d.d.p. But the amperometer is zero. The cause could be: A) the switch has reopened; B) the battery is completely discharged; C) the coil strength is too small; D) the heating coil is broken; E) there is too much liquid in the container.

Topic: Circuits Metodi: Kirchhoff’s Laws Competenze: Physical Reasoning Objects: Galvanometer, Coil, Battery, Switch Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Q23. Una sostanza radioattiva ha tempo di dimezzamento di $200$ anni. Quale frazione di un campione sarà rimasta fra $100$ anni? A) zero; B) circa $1/4$ ; C) circa $1/2$ ; D) circa $7/10$ ; E) circa $3/4$ .

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Radioactive Decay Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q23. A radioactive substance has a half-life of $200$ years. What fraction of a sample will be left over the $100$ years? The following conditions shall apply: (a) zero; (b) about $1/4$ ; (c) about $1/2$ ; (d) about $7/10$ ; (e) about $3/4$ .

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Radioactive Decay Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Q24. A parità di temperatura la densità del vapore è minore di quella dell’acqua. Questo è dovuto al fatto che, rispetto all’acqua, nel vapore… A) la distanza media tra le molecole è maggiore; B) la velocità media delle molecole è maggiore; C) la massa delle molecole è minore; D) le dimensioni delle molecole sono molto maggiori; E) la velocità media delle molecole è minore.

Topic: Kinetic Theory Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

Q24. At parity of temperature the density of the steam is less than that of water. That’s because, compared to water, in steam… (a) the average distance between molecules is greater; (b) the average speed of molecules is greater; (c) the molecular mass is smaller; (d) the molecules are much larger; (e) the average speed of molecules is smaller.

Topic: Kinetic Theory Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also proposed that the Commission should take into account the fact that the Commission has not yet adopted a proposal for a regulation on the use of the European Union’s external borders.

Q25. Per far viaggiare in acqua a $15 m s^{- 1}$ un motoscafo di massa $9.0 \times 1 0^{2} kg$ occorre una forza orizzontale di $6.0 \times 1 0^{3} N$ . Il motore deve fornire energia almeno al ritmo di: A) $2.5 \times 1 0^{- 1} J$ ; B) $4.0 \times 1 0^{2} W$ ; C) $7.5 \times 1 0^{4} J$ ; D) $9.0 \times 1 0^{4} W$ ; E) $13.5 \times 1 0^{4} W$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q25. Per far viaggiare in acqua a $15 m s^{- 1}$ un motoscafo di massa $9.0 \times 1 0^{2} kg$ occorre una forza orizzontale di $6.0 \times 1 0^{3} N$ . The engine shall supply power at least at the rate of: A) $2.5 \times 1 0^{- 1} J$ ; B) $4.0 \times 1 0^{2} W$ ; C) $7.5 \times 1 0^{4} J$ ; D) $9.0 \times 1 0^{4} W$ ; E) $13.5 \times 1 0^{4} W$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Q25. (Vedi blocco Meccanica B1, Q25 — potenza $W = F v$ del motoscafo.)

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 Soluzione: Soluzioni (PDF)

Q25. (See Mechanics block B1, Q25 — power $W = F v$ of the motorboat.)

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 Soluzione: Soluzioni (PDF)

Q26. Un anello conduttore di area $2 m^{2}$ è perpendicolare a un campo magnetico uniforme crescente $B (t) = α t + β$ , con $α = 5 mT s^{- 1}$ e $β = - 8 mT$ . La f.e.m. indotta all’istante $t = 3 s$ è: A) $0$ ; B) $5 mV$ ; C) $10 mV$ ; D) $15 mV$ ; E) $30 mV$ .

Topic: Electromagnetic Induction Metodi: Faraday’s Law of Induction Competenze: Mathematical Modeling Objects: Coil Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Q26. A conductive ring of area $2 m^{2}$ is perpendicular to a uniform magnetic field rising $B (t) = α t + β$ , with $α = 5 mT s^{- 1}$ and $β = - 8 mT$ . La f.e.m. indotta all’istante $t = 3 s$ è: A) $0$ ; B) $5 mV$ ; C) $10 mV$ ; D) $15 mV$ ; E) $30 mV$ .

Topic: Electromagnetic Induction Metodi: Faraday’s Law of Induction Competenze: Mathematical Modeling Objects: Coil Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Q27. Un treno parte con accelerazione costante $0.80 m s^{- 2}$ . Quando la velocità è $2.0 m s^{- 1}$ , un passeggero lascia cadere una moneta che impiega $0.50 s$ a toccare il pavimento. Rispetto ai binari, lo spostamento orizzontale della moneta durante la caduta è… A) $1.1 m$ nel verso del moto; B) $1.0 m$ nel verso del moto; C) $0.10 m$ nel verso del moto; D) nullo; E) $0.10 m$ in verso opposto.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

Q27. A train is leaving at constant acceleration $0.80 m s^{- 2}$ . When the speed is $2.0 m s^{- 1}$ , a passenger drops a coin that uses $0.50 s$ to touch the floor. Compared to the track, the horizontal movement of the coin during the fall is… A) $1.1 m$ nel verso del moto; B) $1.0 m$ nel verso del moto; C) $0.10 m$ nel verso del moto; D) nullo; E) $0.10 m$ in verso opposto.

Q28. Quanto vale in kg la massa di una particella di $30.7 GeV / c^{2}$ ? A) $5.47 \times 1 0^{- 35} kg$ ; B) $5.47 \times 1 0^{- 26} kg$ ; C) $1.64 \times 1 0^{- 17} kg$ ; D) $4.91 \times 1 0^{- 9} kg$ ; E) $3.41 \times 1 0^{- 7} kg$ .

Topic: Special Relativity Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Unit Conversion Objects: Particle Beam Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

What is the mass of a particle of $30.7 GeV / c^{2}$ in kg? A) $5.47 \times 1 0^{- 35} kg$ ; B) $5.47 \times 1 0^{- 26} kg$ ; C) $1.64 \times 1 0^{- 17} kg$ ; D) $4.91 \times 1 0^{- 9} kg$ ; E) $3.41 \times 1 0^{- 7} kg$ .

Topic: Special Relativity Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Unit Conversion Objects: Particle Beam Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q28. (Quesito di conversione di unità $GeV / c^{2} \to kg$ — vedi blocco Elettromagnetismo B4, Q28; risposta B, $5.47 \times 1 0^{- 26} kg$ .)

Topic: Special Relativity Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6 Soluzione: Soluzioni (PDF)

Q28. (Question on unit conversion $GeV / c^{2} \to kg$ see electromagnetism block B4, Q28; answer B, $5.47 \times 1 0^{- 26} kg$ .)

Topic: Special Relativity Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6 Soluzione: Soluzioni (PDF)

Q29. Un gas perfetto compie un ciclo: $1 \to 2$ isoterma a $300 K$ (assorbe $30 J$ ); $2 \to 3$ a volume costante (cede $40 J$ , $T_{3} = 275 K$ ); $3 \to 1$ adiabatica. Qual è la variazione di energia interna nella trasformazione $3 \to 1$ ? A) $- 40 J$ ; B) $- 10 J$ ; C) $0$ ; D) $10 J$ ; E) $40 J$ .

Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Thermodynamic Cycle Analysis Competenze: Physical Reasoning Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

The following is a complete cycle of a perfect gas: $1 \to 2$ isothermal at $300 K$ (absorbs $30 J$ ); $2 \to 3$ at constant volume (cedes $40 J$ , $T_{3} = 275 K$ ); $3 \to 1$ adiabatic. What is the change in internal energy in the $3 \to 1$ transformation? A) $- 40 J$ ; B) $- 10 J$ ; C) $0$ ; D) $10 J$ ; E) $40 J$ .

Q30. Una palla di massa $M$ attaccata a una corda ruota in un piano orizzontale su circonferenza di raggio $R$ a velocità $v$ costante. Quale variazione richiederebbe il massimo aumento della forza centripeta? A) quadruplicare sia $v$ che $R$ ; B) raddoppiare sia $v$ che $R$ ; C) raddoppiare $v$ e dimezzare $R$ ; D) dimezzare $v$ e raddoppiare $R$ ; E) dimezzare sia $v$ che $R$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Ball, String Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Q30. A ball of mass $M$ attached to a rope wheel in a horizontal plane on a radius circumference $R$ at a constant speed $v$ . What variation would require the maximum increase in centripetal force? A) quadruplicare sia $v$ che $R$ ; B) raddoppiare sia $v$ che $R$ ; C) raddoppiare $v$ e dimezzare $R$ ; D) dimezzare $v$ e raddoppiare $R$ ; E) dimezzare sia $v$ che $R$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Ball, String Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Q31. Una persona sale su una bilancia in un ascensore fermo: segna $80 kg$ . Quando l’ascensore sale con accelerazione $g /10$ , quanto vale la massa della persona? A) $72 kg$ ; B) $78 kg$ ; C) $80 kg$ ; D) $82 kg$ ; E) $88 kg$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Q31. A person climbs a scale in a stationary elevator: mark $80 kg$ . When the elevator goes up with $g /10$ acceleration, what is the person’s mass worth? A) $72 kg$ ; B) $78 kg$ ; C) $80 kg$ ; D) $82 kg$ ; E) $88 kg$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) on the common organization of the market in milk and milk products.

Q32. Tre lampadine identiche dissipano $60 W$ ciascuna quando collegate separatamente a $220 V$ . Sono erroneamente collegate in serie a $220 V$ (comportamento ohmico). Quanto vale la potenza dissipata da ciascuna lampadina? A) $6.7 W$ ; B) $13.3 W$ ; C) $20 W$ ; D) $40 W$ ; E) $60 W$ .

Q32. Three identical lamps dissipate $60 W$ each when connected separately to $220 V$ . They are incorrectly serial linked to $220 V$ (ohm behaviour). How much power is dissipated by each light bulb? A) $6.7 W$ ; B) $13.3 W$ ; C) $20 W$ ; D) $40 W$ ; E) $60 W$ .

Topic: Circuits Metodi: Equivalent Circuit Reduction, Kirchhoff’s Laws Competenze: Mathematical Modeling Objects: Resistor, Battery Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also proposed that the Commission should take into account the fact that the Commission has not yet adopted a proposal for a regulation on the implementation of the regulation.

Q33. Quanto calore deve essere fornito per trasformare $3 kg$ di ghiaccio a $0^{\circ} C$ in acqua a $0^{\circ} C$ ? A) $0$ ; B) $1.0 MJ$ ; C) $2.3 MJ$ ; D) $3.3 MJ$ ; E) $6.8 MJ$ .

cinque grafici T/V in funzione di p

ciclo termodinamico p-V gas perfetto

Topic: Thermodynamics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

How much heat must be supplied to transform $3 kg$ of ice to $0^{\circ} C$ into water to $0^{\circ} C$ ? A) $0$ ; B) $1.0 MJ$ ; C) $2.3 MJ$ ; D) $3.3 MJ$ ; E) $6.8 MJ$ .

five T/V graphs according to p

The following table shows the results of the calculation of the total energy consumption of the product:

Topic: Thermodynamics Metodi: — Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q34. Due automobili viaggiano alla stessa velocità; quella davanti frena e quella dietro la tampona. Nell’urto, quale delle due subisce la variazione maggiore (in modulo) di quantità di moto? A) la più massiccia; B) quella con massa minore; C) quella dietro; D) quella davanti; E) la variazione è in modulo la stessa per entrambe.

Topic: Conservation of Momentum Metodi: Conservation of Momentum, Impulse-Momentum Theorem Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

Two cars are travelling at the same speed; the front brake and the rear brake. In the impact, which of the two experiences the greatest change (in form) in engine volume? (a) the most massive; (b) the one with less mass; (c) the one behind; (d) the one in front; (e) the variation is the same in form for both.

Q35. Un blocco di massa $m$ si muove verso l’alto lungo un piano inclinato di angolo $θ$ , spinto da una forza orizzontale $F$ ; il coefficiente d’attrito dinamico è $μ$ . L’intensità della forza d’attrito è: A) $μ m g cos θ$ ; B) $μ m g / cos θ$ ; C) $μ (m g cos θ + F sin θ)$ ; D) $μ (F cos θ - m g sin θ)$ ; E) $μ F cos θ$ .

Q35. A block of mass $m$ moves upward along an inclined plane of angle $θ$ , driven by a horizontal force $F$ ; the dynamic friction coefficient is $μ$ . The strength of the friction force shall be: A) $μ m g cos θ$ ; B) $μ m g / cos θ$ ; C) $μ (m g cos θ + F sin θ)$ ; D) $μ (F cos θ - m g sin θ)$ ; E) $μ F cos θ$ .

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling Objects: Block, Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) on the common organization of the market in milk and milk products.

Q36. Un raggio di luce passa dall’aria a un mezzo B, poi attraversa un mezzo C e ritorna in aria. Qual è la velocità della luce in B?A) $1.0 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; B) $2.1 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; C) $2.5 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; D) $3.0 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; E) $4.2 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ .

carrello con sorgente sonora verso parete

oscilloscopio con segnale sinusoidale

due impulsi su fune verso M

cinque grafici evoluzione temporale punto M

lente biconvessa con raggi A-E

pellicola sottile strati n=1.00,1.33,1.50

rifrazione luce aria-B-C-aria angoli 45-30

Topic: Geometric Optics Metodi: Snell’s Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

Q36.** A beam of light passes through the air to a B-way, then passes through a C-way and returns to the air. What is the speed of light in B?A) $1.0 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; B) $2.1 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; C) $2.5 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; D) $3.0 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ ; E) $4.2 \times 1 0^{8} m s^{- 1}$ .

wall sound source cartridge

oscilloscope with sine wave signal

two pulses on ropes to M

The following is the list of the main types of data that are used in the data collection process:

The following table shows the results of the tests:

thin film n=1.00,1.33,1.50*

light refraction air-B-C-air angles 45-30

Topic: Geometric Optics Metodi: Snell’s Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Q37. Tre cariche di valore $\pm Q$ , con $Q = 2.0 \times 1 0^{- 7} C$ , sono poste in tre vertici di un quadrato di lato $0.10 m$ . Posto a zero il potenziale all’infinito, il potenziale elettrostatico nel quarto vertice è: A) $- 2.3 \times 1 0^{4} V$ ; B) $1.3 \times 1 0^{4} V$ ; C) $2.3 \times 1 0^{4} V$ ; D) $3.8 \times 1 0^{4} V$ ; E) $2.3 \times 1 0^{5} V$ .

Q37. Three loads of $\pm Q$ with $Q = 2.0 \times 1 0^{- 7} C$ are placed on three vertices of a side square $0.10 m$ . If the infinite potential is zero, the electrostatic potential at the fourth vertex is: A) $- 2.3 \times 1 0^{4} V$ ; B) $1.3 \times 1 0^{4} V$ ; C) $2.3 \times 1 0^{4} V$ ; D) $3.8 \times 1 0^{4} V$ ; E) $2.3 \times 1 0^{5} V$ .

Topic: Electrostatics Metodi: Electric Potential Method, Superposition Principle Competenze: Mathematical Modeling Objects: Point Charge Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) on the common organization of the market in milk and milk products.

Q38. Uno ione di carica $q$ e massa $m$ entra in un campo magnetico uniforme $B$ con velocità $v$ perpendicolare e percorre un arco di raggio $R$ . Un altro ione di carica $q$ , massa $2 m$ e velocità $2 v$ percorre una traiettoria di raggio: A) $4 R$ ; B) $2 R$ ; C) $R$ ; D) $R /2$ ; E) $R /4$ .

Topic: Magnetism Metodi: Lorentz Force Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Point Charge Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

Q38. A charge ion $q$ and mass $m$ enters a uniform magnetic field $B$ with a speed $v$ perpendicular to it and travels through a arc of radius $R$ . Un altro ione di carica $q$ , massa $2 m$ e velocità $2 v$ percorre una traiettoria di raggio: A) $4 R$ ; B) $2 R$ ; C) $R$ ; D) $R /2$ ; E) $R /4$ .

Q39. Tre distribuzioni piane, uniformi e infinite di carica, perpendicolari al piano della pagina, con densità superficiali $+ σ$ , $+ 2 σ$ e $- σ$ . Nel punto X l’intensità e il verso del campo sono: A) $\frac{σ}{ε _{0}}$ verso sinistra; B) $\frac{σ}{ε _{0}}$ verso sinistra; C) $0$ ; D) $\frac{σ}{2 ε _{0}}$ verso destra; E) $\frac{2 σ}{ε _{0}}$ verso destra.

tre sferette cariche 1, 2, 3

circuito con bobina riscaldante voltmetro amperometro

tre cariche pm Q ai vertici quadrato

Topic: Electrostatics Metodi: Gauss’s Law, Superposition Principle Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Q39. Three flat, uniform and infinite load distributions perpendicular to the plane of the page, with surface densities $+ σ$ , $+ 2 σ$ and $- σ$ . In point X the intensity and direction of the field are: A) $\frac{σ}{ε _{0}}$ to the left; B) $\frac{σ}{ε _{0}}$ to the left; C) $0$ ; D) $\frac{σ}{2 ε _{0}}$ to the right; E) $\frac{2 σ}{ε _{0}}$ to the right.

three charge spheres 1, 2, 3

*heating coil voltage meter ampere meter *

three PM Q loads at square vertices

Topic: Electrostatics Metodi: Gauss’s Law, Superposition Principle Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) on the common organization of the market in milk and milk products.

Q40. Sulla Luna ( $R = 1.7 \times 1 0^{6} m$ , $g_{L} = 1.6 m s^{- 2}$ ) una sonda è messa in orbita circolare ad altezza molto minore del raggio lunare. Qual è il periodo del moto? A) $1.0 \times 1 0^{3} s$ ; B) $6.5 \times 1 0^{3} s$ ; C) $1.1 \times 1 0^{6} s$ ; D) $5.0 \times 1 0^{6} s$ ; E) $7.1 \times 1 0^{12} s$ .

cinque coppie grafici P(rho) e P(h)

blocchi A e B con forza F

blocco su piano inclinato angolo theta

blocco su piano inclinato forza orizzontale F

Q40. On the Moon ( $R = 1.7 \times 1 0^{6} m$ , $g_{L} = 1.6 m s^{- 2}$ ) a probe is placed in circular orbit at a height much lower than the lunar ray. What’s the bike time? A) $1.0 \times 1 0^{3} s$ ; B) $6.5 \times 1 0^{3} s$ ; C) $1.1 \times 1 0^{6} s$ ; D) $5.0 \times 1 0^{6} s$ ; E) $7.1 \times 1 0^{12} s$ .

*five graph pairs P(rho) and P(h) *

blocks A and B with force F

slope-on-plane block at the theta angle

The following conditions shall apply:

Topic: Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation, Kepler’s Laws Competenze: Mathematical Modeling Objects: Satellite, Planet Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

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