Provas de Física/Química – Modelo F Pág. 1 4º SIMULADO 2011 PARA A: ESCOLA PREPARATÓRIA DE CADETES DO EXÉRCITO CONCURSO DE ADMISSÃO / 2011 PROVAS DE FÍSICA/QUÍMICA;. Sábado, 2 de julho de 2011. INSTRUÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DO SIMULADO 1. Confira a Prova – Seu simulado contém 7 (sete) páginas impressas, numeradas de 01 (um) a 7 (sete). – Neste simulado existem 20 (vinte) questões de Física e 20 (vinte) questões de Química. 2. Condições de Execução do Simulado – O tempo total de duração do simulado é de 4 (quatro) horas e 30 (trinta) minutos. Os 15 (quinze) minutos iniciais são destinados à leitura da prova e ao esclarecimento de dúvidas. Os 15 (quinze) minutos finais são destinados ao preenchimento das opções selecionadas pelo candidato no Cartão de Respostas. – O simulado começará às 13 (treze) horas e terminará às 17h30 (dezessete) horas e 30 (trinta) minutos. – Em caso de alguma irregularidade, na impressão ou montagem do seu simulado, chame o Fiscal do Simulado. Somente nos primeiros 15 (quinze) minutos será possível esclarecer as dúvidas. – Ao terminar o seu simulado, coloque o seu Cartão de Respostas no lugar indicado para sua turma. 3. Cartão de Respostas – Escolha a única resposta certa dentre as opções apresentadas em cada questão, assinalando-a, com caneta esferográfica de tinta azul ou preta, no Cartão de Respostas. INSTRUÇÕES PARA O PREENCHIMENTO DO CARTÃO DE RESPOSTAS NO CONCURSO – Alvéolos circulares são os pequenos círculos vazios do cartão. O candidato deverá preenchê-los apenas com caneta esferográfica de tinta azul ou preta. – Observe o quadro abaixo para evitar que sua marcação, mesmo certa, seja invalidada pela leitora óptica: Curso ZERO UM – www.cursozeroum.com.br – (x61) 3201-3501 Provas de Física/Química – Modelo F Pág. 2 PROVA DE FÍSICA E QUÍMICA Escolha a única alternativa correta, dentre as opções apresentadas, que responde ou completa cada questão, assinalando-a, com caneta esferográfica de tinta azul ou preta, no Cartão de Respostas. QUESTÕES DE FÍSICA 1 - Duas esferas A e B de mesmo volume, de materiais diferentes e presas por fios ideais, encontram-se em equilíbrio no interior de um vaso com água conforme a figura. de 72 km/h, ambas constantes e de mesmo sentido. Se o projétil é lançado com velocidade horizontal constante em relação ao avião de 432 km/h, para que o alvo seja atingido, a distância d entre o avião e o alvo, no instante de lançamento, é (Considere g = resistência do ar) Considerando-se os módulos das forças peso (PA e PB), empuxo (EA e EB) e tensão no fio (TA e TB) relacionadas a cada esfera, é incorreto afirmar que a) PA PB b) E A EB c) TA TB PA PB TA TB TA e) 0 TB d) 2 - Uma bola de golfe é deixada cair de uma altura H sobre uma superfície plana, horizontal e rígida. Supondo que a colisão com a superfície é perfeitamente elástica e que a força de atrito com o ar é constante em toda a trajetória e igual a 10% da força da gravidade, a bola voltará a uma altura aproximadamente igual a: a) b) c) d) e) 0,90 0,10 0,92 0,82 0,80 H H H H H 10 m/s2 e despreze a a) 1500 m b) 2000 m c) 2500 m d) 3000 m e) 3500 m 5 - Um homem parado numa escada rolante leva 10 s para descê-la em sua totalidade. O mesmo homem leva 15 s para subir toda a escada rolante de volta, caminhando contra o movimento dela. Quanto tempo o homem levará para descer a mesma escada rolante, caminhando com a mesma velocidade com que subiu? a) b) c) d) e) 5,00 s 3,75 s 10,00 s 15,00 s 7,50 s 6 - As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura A. 3 - No pólo Norte da Terra, um corpo é lançado verticalmente para cima com velocidade inicial v0, a partir da superfície. Sabendo que o raio da Terra é igual a R e a aceleração da gravidade na superfície é igual a g, determine a altura máxima atingida pelo corpo, em relação à superfície. A resistência do ar pode ser desconsiderada. 2 h a) b) h v0 2 gR R v0 2 gR v0 2 O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. 2 h R v0 2 2 gR v0 h R v0 2 2 gR v0 c) 2 d) 2 h e) R v0 2 gR v0 4 - Um avião, em vôo horizontal a 500 m de altura, deve lançar uma bomba sobre um alvo móvel. A velocidade do avião é de 360 km/h e a do alvo é Quando se dá uma pedalada na bicicleta da figura B (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2πR, onde π ≈ 3? a) 1,2 m b) 2,4 m Curso ZERO UM – www.cursozeroum.com.br – (x61) 3201-3501 Provas de Física/Química – Modelo F c) 7,2 m d) 14,4 m e) 48,0 m em volts por metro, de modo que a partícula descreva um movimento retilíneo uniforme. 7 - Um capacitor C1 de 1 µF é ligado a uma bateria de 12 V para ser carregado. Após a carga, a bateria é desligada, e outro capacitor C2 de 3 µF, inicialmente descarregado, é ligado em paralelo com C1 . A soma das novas cargas dos capacitores, em C, será a) b) c) d) e) Pág. 3 3 x 10 -6 6 x 10 -6 9 x 10 -6 12 x 10 -6 15 x 10 -6 a) b) c) d) e) 2 2 5 1 5 x x x x x 102 108 10-9 10-9 101 11 - Uma viga homogênea é suspensa horizontalmente por dois fios verticais como mostra a figura abaixo. 8 - No sistema a seguir, o fio e a polia são ideais. Ao se abandonarem os blocos, A vai do ponto M para o N em 1,5s. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e a superfície de apoio é: Dados: Massa do bloco A = 8 kg Massa do bloco B = 2 kg g = 10m/s2 A razão entre as trações nos fios A e B vale a) b) c) a) b) c) d) e) 9- 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 No instante de sua explosão, no ar, uma granada de massa M deslocava-se com velocidade V . Um dos seus vários fragmentos, de massa igual a 3M/5, adquire, imediatamente após a explosão, uma velocidade igual a 2V . Desprezando-se a ação da gravidade e a resistência do ar, a soma vetorial das velocidades de todos os demais fragmentos, imediatamente após a explosão, é a) 3V b) V / 2 c) 1 2 2 3 3 4 d) 3 2 e) 4 3 12 - Um corpo B, de massa igual a 4 kg e carga elétrica +6 µC dista 30 mm do corpo A, fixo e com carga elétrica –1 µC. O corpo B é suspenso por um fio isolante, de massa desprezível ligado a uma mola presa ao solo, como mostra a figura. O comprimento natural da mola é L0 = 1,2 m e ao sustentar estaticamente o corpo B ela se distende, atingindo o comprimento L = 1,6 m. Considerando-se a constante eletrostática do meio k = 9.109 N.m2/C2, que as cargas originais dos corpos pontuais A e B são mantidas e desprezando-se os possíveis atritos, o valor da constante elástica da mola, em N/m, é Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2. 2V / 5 2V e) 4 / 5V d) 10 - Uma partícula eletrizada com carga negativa é lançada com velocidade v numa região onde há dois campos uniformes: um magnético B e um elétrico E, conforme a figura. Sabendo que v = 2,0.105 m/s e B = 1,0.10–3 T, calcule a intensidade do vetor campo elétrico, a) b) c) d) e) 200 320 600 640 800 13 - A figura mostra uma região na qual atua um campo magnético uniforme de módulo B. Uma partícula de massa m, carregada positivamente com carga q,é lançada no ponto A com uma velocidade de módulo v e direção perpendicular às linhas do campo. O tempo que a partícula levará para atingir o ponto B é Curso ZERO UM – www.cursozeroum.com.br – (x61) 3201-3501 Provas de Física/Química – Modelo F Pág. 4 c) 9, qualquer que seja a posição de P entre os espelhos. d) 9, somente se P estiver no plano bissetor de a. e) 10, qualquer que seja a posição de P entre os espelhos. a) b) c) d) e) 17 Um espelho côncavo, cujo raio de curvatura mede 20 cm, fornece uma imagem de um objeto colocado entre o centro de curvatura e o foco principal. Se afastarmos o objeto 5 cm do espelho, sua imagem se formará a 20 cm do vértice. A distância primitiva do objeto ao espelho é: Bq m m Bq 2m Bq Bq 2m m 2 Bq 14 - Parte de um circuito elétrico é constituída por seis resistores ôhmicos cujas resistências elétricas estão indicadas ao lado de cada resistor, na figura abaixo. Se a d.d.p. entre os pontos A e B é igual a U, pode-se afirmar que a potência dissipada pelo resistor R3 é igual a 2 U 3R 3 b) 2 U R 3 c) 2 U 3 R d) 1 U 2R 6 2 e) 1 U 2R 3 2 18 Dois espelhos coaxiais, separados por uma distância de 16,0 cm, têm suas superfícies refletoras uma em frente à outra. Um dos espelhos é côncavo, tendo raio de curvatura 12,0 cm. Um objeto pequeno é colocado a meio caminho entre eles, e sua imagem, após a reflexão da luz, primeiro no outro espelho e depois no espelho côncavo, também fica no meio. Qual o tipo do outro espelho? a) Côncavo. b) Convexo. c) Plano. d) Elíptico. e) Parabólico. 19 - Dois prismas idênticos encontram-se no ar, dispostos conforme a figura ao lado. O raio luminoso proveniente do ponto P segue a trajetória indicada e atinge o ponto Q. Nesse caso, podemos afirmar que: 2 a) a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 15 cm 2 2 15- Um homem de 2,0 metros de altura coloca-se a 0,5 m de uma câmara escura (de orifício) de comprimento 30 cm. O tamanho da imagem formada no interior da câmara é: a) 0,8 m b) 1,0 m c) 1,2 m d) 1,4 m e) 1,8 m 16 - Dois espelhos planos, formando entre si um ângulo diedro , fornecem um certo número n de imagens de um objeto P. Sendo = 36°, pode-se afirmar que n é igual a: a) os prismas são constituídos de material de índice de refração menor que l. b) os prismas são constituídos de material de índice de refração igual a l. c) o ângulo limite do material desses prismas é superior a 45°. d) o ângulo limite do material desses prismas é inferior a 45°. e) o ângulo limite do material desses prismas é 90°. 20 - Com relação à luneta astronômica, é correto afirmar-se que: a) ambas as lentes são convergentes. b) a ocular tem grande distância focal. c) a imagem final é direita. d) a objetiva é convergente e a ocular divergente. e) apenas a ocular é convergente. QUESTÕES DE QUÍMICA a) 5, somente se P estiver no plano bissetor de a. b) 5, qualquer que seja a posição de P entre os espelhos. 21 - O betacaroteno é um poderoso antioxidante natural encontrado em frutas e legumes de cores alaranjada, como a cenoura por exemplo. Ele também favorece o bronzeamento da pele Curso ZERO UM – www.cursozeroum.com.br – (x61) 3201-3501 Provas de Física/Química – Modelo F Pág. 5 por favorecer a produção de melanina pela nossa pele. Observando a estrutura do betacaroteno, é correto afirmar que: a) b) c) d) e) É um hidrocarboneto de cadeia heterogênea. Possui 20 insaturações; Sua fórmula é C42H54; Possui 18 carbonos secundários; É classificado como um alcino; 22 - Flavorizantes são substâncias orgânicas que conferem aos alimentos um dado sabor característico. Abaixo está representado a fórmula molecular de alguns flavorizantes conhecidos. O O Qual a massa de Azida de sódio aproximada necessária para inflar um air bag de 33,6 litros sabendo que a reação 1 tem um rendimento de 95% e a reação 2 tem um rendimento de 90%. Dados : Volume Molar = 22,4 Litros Massas Molares : (N) = 14 g/mol ; (O) = 16 g/mol ; (Na) = 23 g/mol ; (K) = 40 g/mol a) b) c) d) e) O O Butanoato de Etila (Abacaxi) liberação do gás. Esse dispositivo está acoplado a um balão que fica no painel do automóvel e quando ocorre uma colisão (ou desaceleração), os sensores localizados no pára-choque do automóvel transmitem um impulso elétrico (faísca) que causa a detonação da reação, gerando nitrogênio gasoso. Alguns centésimos de segundo depois, o airbag está completamente inflado, salvando vidas, veja as equações do processo: Etanoato de Propila (Pera) 65,0 68,4 60,9 71,3 74,7 g g g g g 26 - O conjunto dos quatro número quânticos que podem descrever o elétron mais energético do metal cobre pode ser corretamente representado abaixo: Dados : Z(Cu) = 29 OH Limoneno (Limão/Laranja) Mentol (Menta) Observando as fórmulas estruturais dos flavorizantes acima, marque a única alternativa incorreta: a) b) c) d) e) Nenhum dos flavorizantes é aromático O mentol é um fenol O limoneno é um hidrocarboneto insaturado A fórmula química do Butanoato de etila é C6H12O2 O etanoato de proprila possui cadeia ramificada 23 - São óxidos ácidos, básicos, anfóteros, respectivamente : a) b) c) d) e) neutros e F2O ; Na2O ; CO ; Al2O3 ; CO2 ; CO ; Li2O ; ZnO ; SO2 ; BaO ; N2O ; Al2O3 ; PbO ; Fe2O3 ; H2O2 ; CaO ; Ag2O ; SnO2 ; CO2 ; Li2O ; 24 - As ligações coordenadas são aquelas em que um átomo com pares de elétrons disponíveis para efetuarem a ligação se sobrepõe a um orbital vazio do outro átomo, efetuando assim a ligação. São compostos que possuem em suas estruturas ligações coordenadas : a) b) c) d) e) NaBr ; CO2 ; Fe H2SO4 ; SO3 ; H3O+ SO42- ; FeO ; PCl5 H2O ; H3PO3 ; ClSO2 ; CH4 ; MgBr 25 - O airbag é formado por um dispositivo que contém a mistura química de NaN3 (azida de sódio), KNO3 e SiO2 que é responsável pela a) b) c) d) e) n=4 n=3 n=4 n=3 n=3 ; ; ; ; ; l=0 l=2 l=0 l=2 l=2 ; ; ; ; ; m=0 ; m=+1 m=0 ; m=+2 m=+2 s= -1/2 ; s= +1/2 s= +1/2 ; s= -1/2 ; s= +1/2 27 - Uma forma de se obter gás hidrogênio é reagindo o zinco metálico com ácido carbônico segundo a reação abaixo: Qual a quantidade de Zinco metálico necessária para se obter 0,56 litros de gás hidrogênio, medidos a 0 °C e 2 atm ? Dados: M(Zn) = 65,4 g/mol ; M(O) = 16 g/mol; M(H) = 1 g/mol ; M(C) = 12 g/mol R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 ; a) b) c) d) e) 3,27 1,63 4,90 6,54 8,10 g g g g g 28 - Estudos mostram que as moléculas de dois gases, a uma mesma temperatura, possuem igual energia cinética média. Para ilustrar esta teoria, um professor montou o experimento abaixo esquematizado, no qual, em cada extremidade de um tubo de vidro com 1 m de comprimento, foram colocados dois chumaços de algodão embebidos, respectivamente, em uma solução de amônia e em uma solução de ácido clorídrico, ambas com a mesma concentração. Após determinado período de tempo, observou-se a formação do cloreto de Curso ZERO UM – www.cursozeroum.com.br – (x61) 3201-3501 Provas de Física/Química – Modelo F Pág. 6 amônio na região do tubo mais próxima à extremidade que contém o ácido. Considere que os vapores formados experimento se comportam como gases. no d) 42 anos. e) 43 anos. 31 - Para responder à questão, analise as informações e o gráfico a seguir. O ácido sulfúrico é um dos responsáveis pela formação da chuva ácida. O equilíbrio envolvido na formação desse ácido na água da chuva é representado pela equação: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) O equilíbrio foi estabelecido em determinadas condições e está representado no gráfico, no qual as concentrações estão no eixo das ordenadas, em mol/L, e o tempo está na abscissa, em segundos. Decorridos 15 segundos do início da difusão dos vapores, verificou-se a formação do anel de cloreto de amônio a 59,4 cm da extremidade que contém o algodão com amônia e a 40,6 cm da extremidade que contém o algodão com ácido clorídrico.A razão entre as velocidades médias de difusão das moléculas de NH3 e HCl é: Dados: M(Cl) = 35,5 g/mol ; M(N) = 14 g/mol ; M(H) = 1 g/mol a) b) c) d) e) Pela análise do gráfico, é correto afirmar que a constante de equilíbrio para esse sistema é: 1,75 1,46 0,96 0,74 0,87 a) b) c) d) e) 29 - Dados os elementos químicos: G: 1s2 J: 1s22s1 L: 1s2 2s2 M: 1s2 2s2 2p6 3s2 Apresentam propriedades químicas semelhantes: a) G e L, pois são gases nobres b) G e M, pois têm dois elétrons no subnível mais energético c) J e G, pois são metais alcalinos d) L e M, pois são metais alcalinos-terrosos e) J e M, pois são metais de transição 30 - Uma jovem senhora, não querendo revelar sua idade, a não ser às suas melhores amigas, convidou-as para a festa de aniversário, no sótão de sua casa, que mede 3,0 m x 2,0 m x 2,0 m. O bolo de aniversário tinha velas em número igual à idade da jovem senhora, cada uma com 1,55 g de parafina. As velas foram queimadas inteiramente, numa reação de combustão completa. Após a queima, a porcentagem de gás carbônico, em volume, no sótão, medido nas condições-ambiente, aumento de 0,88%.Considere que esse aumento resultou, exclusivamente, da combustão das velas. Dados: M(parafina - C22H46) = 310 g/mol; M(CO2) = 44 g/mol volume molar dos gases nas condições-ambiente de pressão e temperatura: 24 L/mol. Podemos Afirmar senhora será: a) 39 anos. b) 40 anos. c) 41 anos. que a idade da jovem 0,66 0,75 1,33 1,50 1,67 32 - Na temperatura ambiente, a constante de ionização do ácido acético é 1,80 x 10-5. Qual é a molaridade da solução onde o ácido se encontra 3% dissociado? a) b) c) d) e) 1,94 3,00 5,82 5,40 5,36 x x x x x 10-2 10-2 10-4 10-5 10-4 molar molar molar molar molar 33 A dissolução de um sal em água pode ocorrer com liberação de calor, absorção de calor ou sem efeito térmico. Conhecidos os calores envolvidos nas transformações, mostradas no diagrama que segue, é possível calcular o calor da dissolução de cloreto de sódio sólido em água, produzindo Na+(aq) e Cl(aq). Com os dados fornecidos, pode-se afirmar que a dissolução de 1 mol desse sal a) é acentuadamente exotérmica, envolvendo cerca de 103 kJ. b) é acentuadamente endotérmica, envolvendo cerca de 103 kJ. Curso ZERO UM – www.cursozeroum.com.br – (x61) 3201-3501 Provas de Física/Química – Modelo F Pág. 7 c) ocorre sem troca de calor. d) é pouco exotérmica, envolvendo menos de 10 kJ. e) é pouco endotérmica, envolvendo menos de 10 kJ. 34 A revelação de uma imagem fotográfica em um filme é um processo controlado pela cinética química da redução do halogeneto de prata por um revelador. A tabela abaixo mostra o tempo de revelação de determinado filme usando um revelador D-76. Quantidade existente do revelador (mol) Tempo de revelação (min) 24 6 22 7 21 8 20 9 18 10 A velocidade média de revelação no intervalo de tempo de 7 min a 10 min é, em mol/min: a) b) c) d) e) 3,14 2,62 1,80 1,33 0,70 35 - Com respeito à hidrólise de sais, analise as proposições abaixo e assinale a(s) correta(s). a) Os compostos cianeto de sódio (NaCN), sulfato de sódio (Na2SO4) e cloreto de amônio (NH4Cl), quando dissolvidos em água, tornam o meio, respectivamente: ácido, neutro e básico. b) Os compostos hidrogenocarbonato de sódio (NaHCO3) e fluoreto de boro (BF3) são, respectivamente, sal de solução básica e base de Bronsted-Lowry, pois o boro tem par eletrônico disponível. c) Entre os sais Na2S e (NH4)2SO4, o primeiro é um sal formado por base forte e ácido fraco que hidrolisa ao se dissolver em água, produzindo uma solução básica. d) Solução aquosa ácida é obtida quando se dissolve em água o sal K2CO3. e) Solos contendo altos teores de íons ferro e alumínio são, em geral, básicos, por sofrerem hidrólise. 36 - A soma do número de elétrons do subnível mais energético das espécies químicas N3-, O2e Al3+ é igual a: Dado: 7N14; 8O16; a) b) c) d) e) 13Al 27 . 18. 8. 14. 24. 20 2+ Os íons ferro II, Fe , e ferro III, Fe3+, são obtidos a partir do átomo de ferro, pela perda de 2 e 3 elétrons, respectivamente. II. O átomo de ferro, Fe, no seu estado fundamental, apresenta 6 elétrons no nível de valência. III. Os íon ferro II, Fe2+, e ferro III, Fe3+, apresentam 26 prótons, 30 nêutrons, mas diferem entre si pelo número de elétrons. IV. A configuração eletrônica do Fe3+ é 1s22s22p63s23p64s23d3 I. São corretas apenas as afirmativas: a) b) c) d) e) I e III I e II I, II e III III e IV I e IV 38 - Considere as afirmativas a seguir: I. O elemento químico de número atômico 30 tem 3 elétrons de valência. II. Na configuração eletrônica do elemento químico com número atômico 26, há 6 elétrons no subnível 3d. III. 3s2 3p3 corresponde à configuração eletrônica dos elétrons de valência do elemento químico de número atômico 35. Na configuração eletrônica do elemento químico de número atômico 21, há 4 níveis energéticos. Estão corretas, somente: a) b) c) d) e) I e II I e III II e III II e IV III e IV 39 - Considere as afirmações sobre elementos do grupo IA da tabela periódica: I. São chamados metais alcalinos. II. Seus raios atômicos crescem com o número atômico. III. Seu potencial de ionização aumenta com o número atômico. IV. Seu caráter metálico aumenta com o número atômico. Dentre as afirmações, são verdadeiras: a) b) c) d) e) I e II. III e IV. I, II e IV. II, III e IV. I, II, III e IV. 40 - O gás carbônico, CO2, é absorvido por soluções básicas. Para essa finalidade, pode-se utilizar uma solução aquosa de: 37 - O Ferro, 26Fe56, é um metal de transição branco-acinzentado, reativo, que forma ligas que apresentam aplicações importantes, entre elas o “aço”. Nos vários compostos químicos em que está presente, o ferro é encontrado em diferentes estados de oxidação, tais como Fe2+ e Fe3+. Com relação ao Fe, Fe2+ e Fe3+, são feitas as afirmativas a seguir. a) b) c) d) e) NH4Cl C3H7OH HCl KOH Na2SO4 Final da Prova de Física/Química Curso ZERO UM – www.cursozeroum.com.br – (x61) 3201-3501