משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מבחן ייעודי במדע וטכנולוגיה לכיתה ט'

תוכנית עתודה מדעית טכנולוגית – סיוון תשע"ה2015יוני

כיתה: ____________שם התלמיד/ה: ___________

הנחיות:

חובה ושתי שאלות בונוס. שאלות15במבחן שלפניכםבשאלות שבהן אתם נדרשים לבחור תשובה נכונה אחת מבין כמה אפשרויות, בחרו את

והקיפו אותה.הנכונה ביותרהתשובה .בשאלות שבהן אתם נדרשים לכתוב תשובה, כתבו אותה במקום המיועד לכך.לרשותכם בסוף המבחן: דף נוסחאות בפיזיקה, וטבלה מחזורית.אתם יכולים להשתמש במחשבון האישי.בדקו היטב את תשובותיכם ותקנו לפי הצורך לפני מסירת המבחן – דקות.120משך המבחן

בהצלחה!

פרק א – חומרים )כימיה(, מערכות ותהליכים ביצורים חיים – הזנהותורשה

: הטבלה שלפניכם תסייע לכם לענות על השאלות שבהן נדרשת התייחסותחומר עזרליכולת הקישור של היסודות הכימיים.

שוניםיכולת הקישור של יסודות

יכולת הקישורהיסוד1(Hמימן )1(Clכלור )1(Naנתרן )2(Oחמצן )4(Cפחמן )

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה1

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה2

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

לפניכם נוסחאות מבנה של שני חומרים..1

רשמו מתחת לכל נוסחת מבנה את הנוסחה המולקולרית המתאימה.א.

______________ ________________

בנוסחת המבנה שלפניכם חסר הסימול הכימי של אחד היסודות. במקום היסודב.החסר מופיע סימן שאלה.

מהו היסוד החסר בנוסחה? הקיפו את האפשרות הנכונה.

( Cl ) כלור / ( O ) חמצן / ( C ) פחמן

את בחירתכם.הסבירו________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

לפניכם נוסחאות כימיות של ארבעה חומרים. .2 הסתייעו בטבלה המחזורית של היסודות, הנמצאת בסוף המשימה, ובחרו את הנוסחה

האטומים המרכיביםכל של המולקולה שבה קיימים קשרים שיתופיים )קוולנטיים( בין אותה.

NaClא.

C12H22O11ב.

MgCl2ג.

Fe2O3ד.

את בחירתכם.נמקו

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה3

?

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה4

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

איזה היגד מהבאים מהווה סיבה אפשרית למספר העצום של תרכובות הפחמן בטבע? .3

יסוד הפחמן יוצר קשרים כימיים ללא שחרור אנרגיה.א.

גודל האטום של היסוד פחמן קטן מאוד ביחס לשאר היסודות.ב.

יסוד הפחמן יוצר קשרים יוניים וגם קשרים שיתופיים.ג.

יכולת הקישור של היסוד פחמן גדולה ביחס לשאר היסודות.ד.

: (C3H8 )פרופאןלפניכם ניסוח תגובת הבעירה של הגז – .4C3H8(g) + 5O2(g) ------------> 3CO2(g) + 4H2O(g)

בתהליךבאנרגיה הכימיתאיזה משני הגרפים הבאים מתאר באופן נכון את השינוי את האפשרות הנכונה.הקיפוהבעירה של גז הפרופאן.

את בחירתכם. הסבירו

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה5

התחלת התהליך

סיום התהליך

05

101520253035

השינוי באנרגיה הכימית

השלב בתהליך

ת דו

חי )י

יתימ

כיה

רגאנ

ת(תיו

רושרי

התחלת התהליך

סיום התהליך

05

101520253035

השינוי באנרגיה הכימית

השלב בתהליך

ת דו

חי )י

יתימ

כיה

רגאנ

ת(תיו

רושרי

2גרף מס' 1גרף מס'

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

תלמידים רצו לבדוק את השפעתם של גורמים שונים על היווצרות עמילן בעלי הצמחים..5 לשם כך הם לקחו צמח מסוים הגדל בעציץ ובדקו נוכחות עמילן בחלק מעליו. בכל

למשךחשוך עמילן. לאחר מכן, הם שמרו את הצמח במקום מצאוהעלים שבדקו הם עמילן.מצאו לאיומיים ובדקו שוב נוכחות של עמילן בעלים. בכל העלים שבדקו

מדוע לא נמצא עמילן בעלי הצמח לאחר שנשמר במקום חשוך? א. ההיגדים המסבירים באופן נכון תוצאות אלו.כלהקיפו את

בתאים לא התקיים תהליך הפוטוסינתזה, ולכן לא נוצר גלוקוז. (1בתאים לא התקיים תהליך הנשימה התאית כלל, והתאים לא צרכו אנרגיה. (2העמילן שהיה בתאים התפרק, והופקה אנרגיה זמינה מתוצר הפירוק שלו. (3 הגלוקוז שנוצר נצרך להפקת האנרגיה.שכלבתאים לא נמצא עמילן מאחר (4

לאחר שהצמח היה בחושך במשך יומיים, הכניסו התלמידים עלה אחד מהצמח לתוךב. וסגרו את פתח,(CO2)צנצנת שקופה המכילה חומר סופח )סופג( פחמן דו חמצני

באיור. הצנצנת כמתואר

שעות, ובסיומן בדקו נוכחות עמילן24 למשך מוארהתלמידים הניחו את העציץ במקום בעלה שהיה באוויר החדר ובעלה שהיה בתוך הצנצנת.

עמילן בעלהולא מצאו עמילן בעלה שהיה באוויר החדר מצאובבדיקות שביצעו הם שהיה בצנצנת.

העלים.לשני את התוצאות שהתקבלו. התייחסו בהסבר שלכם הסבירו_________________ _________________________________________________________

___________________ _______________________________________________________

_________________ _________________________________________________________

?באור השעות שבהן הצמח היה 24כיצד השתנה ריכוז החמצן באוויר שבצנצנת במשך ג.מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה

6

CO2חומר סופח

צנצנת סגורהושקופה

הגלולה לפני החיסון משתחרר הגלולה אחרי

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

הקיפו את האפשרות הנכונה. . עלה / ירד / לא השתנהריכוז החמצן

: פוטוסינתיזה ונשימההתהליכים לשני את בחירתכם. התייחסו בהסבר שלכם הסבירוהתאית.

_________________ _________________________________________________________

___________________ _______________________________________________________

מרבית החיסונים ניתנים לאדם בזריקה ישירות לשריר ולא דרך הפה. הסיבה לכך היא.6 שרוב החיסונים מורכבים מחלבונים המשפיעים על איבר המטרה רק אם הם מגיעים

אליו בשלמותם. . נכון / לא נכון.כתבו ליד כל אחד מההיגדים הבאים אם הוא א.

מולקולות גדולות, כגון חלבונים, אינן עוברות ממערכת העיכול אל מערכת ההובלה(1ללא פירוק ליחידות המבנה. ___________

)פיזיקלי( של חלבוני החיסונים המתרחש בקיבה, הםהמכניכתוצאה מהפירוק (2 מתפרקים ליחידות המבנה שלהם. _____________

נזק.(3 להם נגרם בקיבה, גבוהה לחומציות החיסונים חלבוני מחשיפת כתוצאה ____________

חוקרים בארה"ב פיתחו גלולה שבתוכה קופסית המכילה את החיסון כדי לאפשר מתןב. חיסונים דרך הפה, ולמנוע את התחושה הלא נעימה בקבלת זריקה. שטחה החיצוני של הקופסית מכוסה במחטים זעירות אשר אינן גורמות לנזק או לכאב במערכת העיכול.ומועבר מהקופסית משתחרר החיסון העיכול, במערכת מתפרקת שהגלולה לאחר באמצעות המחטים הזעירות ישירות אל נימי הדם הרבים המצויים בדופנות המעי הדק.

הקופסית מתקדמת במערכת העיכול ונפלטת ממנה לאחר כמה ימים.

פי סדרםכתבו את שמות האיברים שבהם עוברת הקופסית, על במחסן המיליםהסתייעו במערכת העיכול, החל מבליעתה ועד שהיא נפלטת מהגוף.

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה7

גלולה

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

הבא, עליכם להשתמש רק בחלק מהמילים: קיבה, כיס מרה, ושט, כבד, מעי גס, לבלב, מעי דק.

פי הטבעת ___________ ___________ ___________ __________ פה

התבסס על העיקרון המדעי של "התאמה בין מבנהזהעל פי המתואר בטקסט, פיתוח ג.המעי הדק לתפקודו".

ציינו מהי________________________________________________________ההתאמה.

כיצד ההתאמה שציינתם מגבירה את יעילות תפקודו של המעי הדק.הסבירו

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה8

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מהווה את מקור האנרגיה העיקרי בגוף בזמן מאמץ.7 הגליקוגן המצוי בתאי השריר ממושך.

מחקרים הראו שירידה ברמת הגליקוגן בתאי השריר גורמת לתחושת עייפות ולירידה ביכולת לבצע פעילות גופנית. הם הוכיחו שצריכה מוגברת של פחמימות לאחר מאמץ ממושך מגבירה את קצב ייצור הגליקוגן בתאי השריר, וכך מקצרת את הזמן הדרוש

להחזרת השרירים לתפקוד תקין.

בעקבות ממצאים אלו, נערכו עוד מחקרים שמטרתם לזהות גורמים נוספים העשוייםייצור הגליקוגן בתאי השריר. באחד המחקרים הועלתה ההשערה להגביר את קצב שתוספת של חומצות אמיניות למשקה המכיל פחמימות, תגביר את קצב ייצור הגליקוגן

בשרירים לאחר מאמץ ממושך.

הבא על קבוצת רוכבי אופניים מנוסים. 1כדי לבדוק השערה זו, בוצע המחקר

מעובד מתוך המאמר: 1Maximizing postexercise muscle glycogen synthesis: carbohydrate supplementation and the application of amino acid or protein hydrolysate mixtures. Loon, L., Saris W., Kruijshoop, M., Wagenmakers, A. (2000), The American Clinical Nutrition, 72, (106-11).

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה9

בצום היו האופניים רוכבי הניסוי, תחילת לפני הגליקוגן ברמת משמעותית לירידה שגרם

בשריריהם, ביחס לרמתו התקינה. לאחר הצום החלו בניסוי כדלקמן: )ראו תרשים(

ולא כל משתתף רכב על אופניים עד שהתעייף, יכול לדווש עוד, לאחר מכן נח כל משתתף היה

דקות(. 300 שעות )5במשך בשלב המנוחה המשתתפים חולקו לשתי קבוצות:

שתתה משקה המכיל פחמימות בלבד.קבוצה א'שתתה משקה המכיל כמותקבוצה ב' זהה של

פחמימות בתוספת חומצות אמיניות שונות. כל הקבוצות בשתי נמדדה המנוחה 30בשלב

דקות רמת הגלוקוז בדם. בסיום המנוחה נמדדה רמת הגליקוגן בתאי השריר ולפיה חושב קצב ייצור

הגליקוגן בשרירים לשעה. מים שתו המשתתפים והמנוחה הרכיבה במהלך

ללא הגבלה.

קבוצה ב': שתו משקה

פחמימות + חומצותאמיניות

:קבוצה א' שתו

משקה מכיל

פחמימותבלבד

5מנוחה למשך שעות במהלכה:

רכיבה עדההתעייפות

צום

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

הגרף הבא מתאר את רמת הגלוקוז הממוצעת שנמדדה בדמם של המשתתפים משתיא.הקבוצות במהלך המנוחה.

0 03 06 09 021 051 081 012 042 072 003 033012345678רמת הגלוקוז הממוצעת בדמם של המשתתפים במהלך המנוחה

שתו משקה מכיל פחמימות בלבדשתו משקה מכיל פחמימו

ת וחומצות אמיניות

זמן )דקות(

ת ידו

יחם )

בדוז

וקגל

המת

רת(

תיוירו

שר

קבוצה 'א

השוומהקבוצות וגם לכל אחת את תוצאות הניסוי המוצגות בגרף. התייחסו תארו

ביניהן.

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

מציגה את הב. כפי שחושבטבלה שלפניכם בתאי השריר לשעה ייצור הגליקוגן קצב בניסוי.

קצב ייצור הגליקוגן לק"ג שרירהטיפולבשעה )ביחידות שרירותיות(

18: שתיית משקה המכיל פחמימות בלבד.קבוצה א' : שתיית משקה המכיל פחמימות וחומצותקבוצה ב'

אמיניות.35

על סמךנכונה / לא נכונהכתבו ליד כל אחד מההיגדים הבאים אם הוא מהווה מסקנה שהתקבלו לאורך כל המחקר והמידע שבטקסט.התוצאות

מסקנהההיגד נכונה / לא

נכונהגופני,(1 מאמץ לאחר פחמימות, עם יחד אמיניות חומצות צריכת

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה10

'קבוצה ב

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מגבירה את קצב ייצור הגליקוגן בתאי השריר. צריכת חומצות אמיניות ללא פחמימות, לאחר מאמץ גופני, מגבירה(2

את קצב ייצור הגליקוגן בתאי השריר.נמוכה יותר מקבוצהב'מאחר שרמת הגלוקוז בדם אצל קבוצה (3

ב', ניתן להניח שמעבר הגלוקוז מהדם אל התאים אצל קבוצה א'.א'התרחש בקצב מהיר יותר מאשר קבוצה

הזמן(4 את מקטינה פחמימות, עם יחד אמיניות חומצות צריכת הדרוש להתאוששות השרירים.

החוקרים מדדו גם את רמת האינסולין בדם כדי להסביר את ההבדלים שנמצאו ברמותג. הגלוקוז בדמם של משתתפי שתי הקבוצות. הם מצאו שרמת האינסולין בדמם של

הייתה גבוהה יותר מרמת האינסולין שנמדדה בדמם של משתתפיב'משתתפי קבוצה .א'קבוצה

האינסולין הוא הורמון הבנוי ממולקולות חלבון. הוא מופרש מהלבלב כאשר מתרחשתעליה ברמת הגלוקוז בדם, ותפקידו לסייע בהכנסת גלוקוז אל התאים.

משתתפות בבניית האינסולין, ב'אם ידוע שהחומצות האמיניות שניתנו לקבוצה (1

גבוהה יותרב'מהו ההסבר האפשרי לכך שרמת האינסולין בדמם של משתתפי קבוצה ? א'מהרמה שנמדדה אצל משתתפי קבוצה

כאשר החומצות האמיניות המרכיבות את האינסולין זמינות, האינסולין נצרךא.מהר יותר.

כאשר החומצות האמיניות המרכיבות את האינסולין זמינות, האינסולין נבנה מהרב.יותר.

כאשר החומצות האמיניות המרכיבות את האינסולין זמינות, הגליקוגן נבנה מהרג.יותר.

כאשר החומצות האמיניות המרכיבות את האינסולין זמינות, הגלוקוז נבנה מהרד.יותר.

בין שתי קבוצות שהוצגו בגרף() בדם הגלוקוזאת ההבדלים ברמות הסבירו (2הנבדקים באמצעות המידע על אודות תפקודו של האינסולין.

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה

11

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה12

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

השימוש בדישון עשיר בחנקן מגדיל במידה ניכרת את כמות היבול החקלאי של החיטה.8המתורבתת, ואת אחוז החלבון ביבול.

מדוע דישון עשיר בחנקן מגדיל את אחוז החלבון ביבול החיטה? א.כי היסוד חנקן הוא מרכיב עיקרי בדופן תאי גרגרי החיטה..1כי היסוד חנקן הוא מרכיב עיקרי בתאי היונקות בשורשים. .2כי היסוד חנקן הוא מרכיב בכל חומצות השומן..3כי היסוד חנקן הוא מרכיב בכל החומצות האמיניות..4

הדשנים מהווים בעיה סביבתית חמורה למרות היתרונות שהם מעניקים לחקלאות.ב.וחלקם מתפרק. תוצרי ומזהם אותם לים חלק מהדשנים נשטף למי התהום או ייצור הגשם הפירוק נפלטים אל האטמוספרה כגזי חממה או כמרכיבים בתהליך החומצי. דשנים עשירים בחנקן מגבירים עוד יותר תופעות סביבתיות אלו ומחריפים

אותן. חברה חקלאית המגדלת ומשווקת חיטה ערכה מחקר כדי לבדוק את השפעת כמות

ביבול, בזן מסוים של חיטהאחוז החלבוןהחיטה ועל כמות יבול החנקן בדישון על ובתנאי השקיה מיטביים.

תוצאות המחקר מוצגות בגרפים הבאים:

0 3 6 9 21 51 81 12 42 720

5

01

51

02

52

03

53השפעת כמות החנקן בדישון על כמות היבול

כמות החנקן בדישון )יחידות שרירותיות(

ת(תיו

ירושר

ת ידו

)יחל

בו הי

ותכמ

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה13

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

0 3 6 9 21 51 81 12 42 720

2

4

6

8

01

21

41

61השפעת כמות החנקן בדישון על אחוז החלבון בחיטה

כמות החנקן בדישון )יחידות שרירותיות(

טהחי

בבון

חל ה

חוזא

על סמך תוצאות המחקר, החליטה החברה להשתמש בדשנים שבהם כמות החנקןבינונית ולא בדשנים בהם כמות החנקן גבוהה.

מדוע החברה החליטה כך. התייחסו בנימוק הן להיבט הסביבתי והן למידת יעילותנמקו הנתונים סמך על הנימוק את בססו שונות. חנקן כמויות עם שבטקסטהדשנים

שלעיל.ובגרפים ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

שיטה נוספת להגדלת אחוז החלבון בחיטה היא באמצעות הנדסה גנטית. החוקרים,ג. פרופ' ציון פחימה מאוניברסיטת חיפה ועמיתו, פרופ' ג'ורג' דובקובסקי מאוניברסיטתקליפורניה, הצליחו ליצור זן חדש של חיטה באמצעות העברת גן מחיטת הבר אל ה-

DNA.של החיטה המתורבתת. הגן המועבר העשיר את היבול בחלבונים

מדוע ניתן להעביר, באמצעות הנדסה גנטית, גן מיצור חי אחד ליצור חי אחר?מפני שיחידות המבנה של החומר התורשתי זהות אצל כל היצורים החיים.(1מפני שביצורים החיים קיים קודון אחד בלבד המקודד את כל החומצות האמיניות.(2מפני שכל החלבונים בגופם של כל היצורים החיים זהים באורכם ובהרכבם. (3מפני שמספר הכרומוזומים והמבנה שלהם זהה בכל היצורים החיים.(4

הגן שהועבר אל החיטה המתורבתת מעניק לדור הצאצאים תכונה שהפנוטיפ שלה הואד.אחוז גדול יותר של חלבון בגרגרי החיטה.

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה14

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

נרכשת? או תורשתית תכונה היא הצאצאים בדור זו תכונה האם _________________________

את תשובתכם.הסבירו________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה15

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

בעקבות מוטציה שהתרחשה בגן אצל זן מסוים של תרנגולות, נמצא שחלק מהעוברים.9 הצמיחו שיניים ולא פיתחו מקור תקין האופייני למחלקת העופות. העוברים שהצמיחו שיניים לא בקעו ומתו בעקבות בעיות התפתחותיות. במחקרים התברר שהאלל הגורם

לתופעה זו הוא רצסיבי. כיום, באחד ממכוני המחקר, נמצאת קבוצת תרנגולות שבתאי גופן קיים האלל שעברא.

מוטציה זו, והן בעלות מקור תקין. ולא פיתחו וחלק מעובריהן פיתחו שיניים זו, זוג תרנגולות מקבוצה חוקרים הכליאו

מקור תקין. על סמך מידע זה, מה ניתן להסיק לגבי הגנוטיפים של שני ההורים לתכונה זו?

שני ההורים הומוזיגוטים דומיננטיים לתכונה.(1שני ההורים הומוזיגוטים רצסיביים לתכונה.(2שני ההורים הטרוזיגוטיים לתכונה.(3ניתן לקבוע רק אם נדע את אחוז העוברים שלא בקעו.(4

את בחירתכם.נמקו________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

מחזקתב. עדות מהווה העופות( למחלקת )השייכות בתרנגולות זו מוטציה גילוי להתרחשותם של תהליכים אבולוציוניים. במהלך תהליכי האבולוציה העופות התפתחו

מהזוחלים, והן איבדו את שיניהן. בקיומם של תהליכים אבולוציוניים?תומכיםאילו מבין ההיגדים הבאים

ליד כל אחד מההיגדים.נכון / לא נכוןכתבו

חלק מהמידע התורשתי האחראי להתפתחות השיניים נמצא עדיין אצל זן זה של(1

_____תרנגולות. ___

מותאם לקיומו של המקור. ___________אינותהליך ההזנה אצל העופות (2

מוטציות גורמות להגדלת השונות הגנטית באוכלוסייה. ___________ (3

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה16

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה17

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

התרשים הבא מתאר הכלאה של זוג זבובי פרות. .10

)דור ההורים(Pדור

)דור הצאצאים הראשון( F1דור

כדי לייצג את האללים האחראים לתכונתA,aבשאלות הבאות השתמשו באותיות אורך הכנפיים.

אם ידוע ששני ההורים הם הומוזיגוטיים:א.איזה אלל מבין האללים הקובעים את תכונת אורך הכנפיים הוא הדומיננטי?

האלל האחראי לפנוטיפ של כנפיים קצרות. (1האלל האחראי לפנוטיפ של כנפיים ארוכות.(2לא ניתן לדעת כתוצאה מהכלאה אחת בלבד.(3

את בחירתכם. נמקו __________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

( עם זכר קצר כנפיים. השלימו בטבלתF1הכליאו נקבה מדור הצאצאים הראשון )ב. ההכלאה הבאה את תאי הזוויג של שני ההורים, את הגנוטיפים והפנוטיפים הצפויים לכל

הצאצאים.

תאי הזוויג של זכר קצרכנפיים

תאי הזוויג

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה18

ארוכי זבובים 100%כנפיים

קצרזבוב כנפיים

ארוךזבוב כנפיים

X

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

של נקבה מדור

הצאצאיםהראשון

פרק ב – אנרגיה ומערכות טכנולוגיות, כוח ותנועה נדנדה מורכבת ממושב המחובר באמצעות שני חבלים דקים אל לולאות המסתובבות.11

ק"ג, ומסת החבלים זניחה. 2(. מסת המושב שווה ל-1סביב קורה )ראו איור פני מעל שלו הגובה ביותר, הנמוכה בנקודה תנועה ללא מצוי הנדנדה כשמושב

הקרקע שווה ס"מ. מצב זה הוא מצב שיווי משקל. 80ל-

בין הלולאות לבין הקורה, והתנגדות האוויר זניחה.קיים חיכוךכאשר הנדנדה נעה,

כאשר הנדנדה הייתה במצב שיווי משקל, דניאל משך אותה א. מעל לגובה ההתחלתי. ס"מ20עד שהגיעה לגובה של

באנרגיית הגובה )הפוטנציאלית השינוי את חשבוכובדית( שנגרם לנדנדה עקב משיכתה מעלה.

את דרך החישוב.הציגו

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

ס"מ מעל הגובה במצב שיווי משקל, ומבלי20כשדניאל שחרר את הנדנדה מגובה ב. לדחוף אותה, הנדנדה החלה בתנועה.

הגובה אליו תגיע הנדנדה בצד הנגדי יהיה:

. ס"מ מעל הגובה במצב שיווי משקל20בדיוק (1מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה

19

איור1

ס"מ80

קורה

עמוד

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

. ס"מ מהגובה במצב שיווי משקל20פחות מ-(2. ס"מ מהגובה במצב שיווי משקל20יותר מ-(3.לא ניתן לדעת כי מהירות הנדנדה לא ידועה(4

השתמשו בהסבר שלכם במונחים של אנרגיה.. את בחירתכםהסבירו

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

דנה, אחותו הקטנה של דניאל, מתיישבת על הנדנדה, המסה הכוללת של דנהכאשר ג. .10פי והנדנדה יחד גדלה

ס"מ מעל גובה מצב שיווי20דניאל משך את הנדנדה, כשדנה יושבת עליה, לגובה של משקל.

כיצד השתנתה אנרגיית הגובה של הנדנדה ושל דנה ביחד בהשוואה לאנרגיית הגובהשהייתה לנדנדה באותו גובה, אך ללא דנה.

מאחר שקיים יחס הפוך בין המסה לבין אנרגיית10אנרגיית הגובה קטנה פי (1 הגובה.

ישר בין המסה לבין אנרגיית10אנרגיית הגובה גדלה פי (2 יחס מאחר שקיים הגובה.

ג'ול מאחר שהמסה שנוספה לנדנדה שווה ל-10אנרגיית הגובה גדלה ב- (3 10 ק"ג.

אנרגיית הגובה לא השתנתה מפני שחוק שימור האנרגיה מתקיים.(4

אתלהזניחדניאל הצליח להקטין את החיכוך בין הלולאות לבין הקורה עד כי ניתן ד. החיכוך.

. ס"מ מעל גובה מצב שיווי משקל20דניאל שחרר את הנדנדה )ללא דנה( מגובה את מהירות הנדנדה בנקודה הנמוכה ביותר במסלולה.חשבו

הסתמכו בחישוב שלכם על חוק שימור האנרגיה. _____________________________________________________________________

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה20

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה21

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

ומהודק.12 מים מצינור המכיל בנוי תותח האדים אדים". "תותח ובנו תכננו תלמידים לעגלה. הצינור אטום משני צדדיו: צד אחד באמצעות פקק שעם שדרכו מושחל גוףגומי פקק אטום באמצעות הצינור של השני וצדו למעגל חשמלי, המחובר חימום

(. 2)כמתואר באיור זרם חשמלי בגוף החימום, והמים זרם כאשר התלמידים סגרו את המעגל החשמלי, ופקק הגומי שבצינור התחממו. כתוצאה מהיווצרות אדים הלחץ בתוך הצינור עלה,

השתחרר בכוח מפתח הצינור.

בחרו באפשרות המציגה באופן נכון את המרות האנרגיה שהתרחשו בתהליך המתוארא.לעיל.

אנרגיית תנועה← אנרגיה חשמלית ←אנרגיה תרמית )חום( (1 אנרגיית תנועה ← אנרגיה תרמית )חום( ←אנרגיה חשמלית (2 אנרגיה תרמית )חום(← אנרגיה חשמלית ←אנרגיית תנועה (3 אנרגיה חשמלית← אנרגיית תנועה ← אנרגיה תרמית )חום( (4

אחד התלמידים דחף את עגלת התותח, שהייתה במנוחה, והיא התחילה לנוע במהירותב. העגלה וכל המרכיבים שעליה( שווה ל-) מטר לשנייה. המסה הכוללת של המערכת 0.1 ק"ג. 1

את דרךהציגו של המערכת כתוצאה מהדחיפה. ת התנועהיהשינוי באנרגי את חשבוהחישוב.

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

. C20° ק"ג(, טמפרטורת המים היא 0.1 גרם )100מסת המים בצינור שווה ל-ג.מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה

22

צינור ובו מים

משטח

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

ל- שווה )חום( תרמית אנרגיה למים תסופק המים34,000אם יגיעו האם ג'ול, לרתיחה?

J 4200חום סגולי של המים שווה ל- kg ∙℃ .

.ונמקו את דרך החישוב הציגו________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

תלמידים מכיתה ט' רצו למדוד את ההתנגדויות החשמליות של שני תילים מתכתיים. שני.13 התילים עשויים מאותה מתכת, בעלי קוטר זהה ואורכים שונים. לצורך ביצוע המטלה

)הניחו כי מקור המתח ומכשירי המדידה3בנו התלמידים את המעגל המתואר באיור אידיאליים(.

למעגל ומדדו את עוצמת הזרם הנוצר בכמה מתחים'אהתלמידים חיברו את תיל ומדדו שוב את עוצמת הזרם הנוצר ב' בתיל א'שונים. לאחר מכן הם החליפו את תיל

.א'באותם מתחים שביצעו בהם את המדידות עם תיל

התלמידים רשמו את תוצאות המדידות בטבלה הבאה:

המתח)וולט(

עוצמת הזרםבתיל א' )אמפר(

עוצמת הזרם בתילב' )אמפר(

20.20.140.40.260.60.380.80.4101.00.5

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה23

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

לפניכם שלושה גרפים שונים. איזה מהם מתאר באופן הנכון את הקשר בין המתחא. את האפשרותהקיפושהופעל על כל אחד מהתילים לבין עוצמת הזרם שזרם דרכם?

הנכונה.

את דרך החישוב לכלהציגו את ההתנגדות החשמלית של כל אחד מהתילים. חשבוב. אחד מהתילים.

היעזרו בתוצאות הניסוי המוצגות בטבלה. ______________________________________________________________:א'תיל

____________________________________________________________________

_______________________________________________________________:ב'תיל

____________________________________________________________________

כאשר המתחא' של תיל ההספקאיזו מבין האפשרויות הבאות מייצגת באופן נכון את ג.עליו שווה

וולט, ואת כמות 8 כאשר זורם בו זרםא'המומרת על ידי תיל החשמלית האנרגיה שניות?20במשך

ג'ול 0.32 ואט, 6.4(1 ג'ול 128 ואט, 6.4(2 ג'ול 6.4 ואט, 128(3

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה24

תילב'

v(V)

א ב ג

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

ג'ול3.2 ואט, 1.6(4

את שני התילים באותו המעגל ומדדו שוב את עוצמת הזרם תוךבטורהתלמידים חיברו ד. כדי שינוי המתח על שני התילים יחד. הם מדדו את עוצמת הזרם במעגל באותם ערכי

מתח שתוארו בטבלה.

מבין האפשרויות הבאות מייצגת את עוצמות הזרם הצפויות במעגל? הקיפו את איזוהאפשרות הנכונה

ב'עוצמות הזרם יהיו קטנות יותר מעוצמות הזרם שנמדדו כאשר חובר במעגל תיל (1בלבד.

א'עוצמות הזרם יהיו גדולות יותר מעוצמות הזרם שנמדדו כאשר חובר במעגל תיל (2בלבד.

,א'עוצמות הזרם יהיו גדולות יותר מעוצמות הזרם שנמדדו כאשר חובר במעגל תיל (3.ב'אך קטנות מעוצמות הזרם שנמדדו כאשר חובר במעגל תיל

את בחירתכם.נמקו

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

מים, מורכב מדוד מים.14 גדול שבתוכודוד חשמלי, שהוא מערכת טכנולוגית לחימום גוף המיםמותקן את מחמם החימום גוף המערכת, את מפעילים כאשר חימום.

הנמצאים בדוד.על דוד חשמלי מסוים נמצאת תווית עם הנתונים הבאים:

נתוני דוד חשמלי

ליטר150נפח פנימי של הדוד

* קוט"ש 2.0 צריכת החשמל לשעתמבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה

25

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

שימוש

24הפסדים תרמיים ל-

שעות

קוט"ש2.15

קילו-ואט0.009כ- הפסדים תרמיים לשעה

ג'ול.3,600,000 קילואט-שעה( = 1 קוט"ש )1 *

הסתמכו על הנתונים שבתווית וענו על השאלות הבאות:

. 20ºC מלא במים בטמפרטורה של דודהא. את כמות האנרגיה התרמית הדרושה כדי לחמם את המים לטמפרטורה שלחשבו60ºC.

4200 ק"ג, והחום הסגולי של המים שווה ל- 1 ליטר מים שווה ל-1מסת ידוע כי: J

kg ∙℃.

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

על פי הנתונים המופיעים בתווית ישנם הפסדים תרמיים בדוד החשמלי. ב. מדוע צפויים הפסדים תרמיים?

כי הדוד בנוי מחומר מבודד חום טוב מאוד.(1כי חוק שימור האנרגיה אינו מתקיים במקרה זה.(2כי הקור עובר מהסביבה אל המים החמים שבדוד.(3כי חום עובר מהמים החמים שבדוד אל הסביבה.(4

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה26

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

ידוע כי בימים הקרים של החורף המים שבדוד מתקררים מהר יותר מאשר בימיג. , את המים לטמפרטורה זהה בכל ימות השנהמחמם בהנחה שהדוד .הקיץ החמים

הקיפו את האפשרות הנכונה.? המערכת נצילותמה ניתן להסיק מכך לגבי

יותר מנצילותה בימי הקיץ(1 נצילות המערכת בימים הקרים של החורף גבוהה החמים.

יותר מנצילותה בימי הקיץ(2 נצילות המערכת בימים הקרים של החורף נמוכה החמים.

נצילות המערכת קבועה ואינה תלויה בטמפרטורת הסביבה.(3

את בחירתכם. התייחסו בהסבר שלכם למשמעות המונח נצילות.הסבירו________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

תלמידים רצו לחשב את ההספק החשמלי של הדוד. ד.מה משמעות המונח הספק חשמלי של הדוד? (1

החשמליתא. האנרגיה לבין בדוד הנוצרת התרמית האנרגיה בין היחס המושקעת.

כמות האנרגיה החשמלית המומרת לחום בגוף החימום של הדוד ביחידת זמן.ב.

כמות המטען החשמלי שעובר בגוף החימום של הדוד ביחידת זמן.ג.

כמות החום המתבזבז בדוד החשמלי במשך שעת עבודה אחת.ד.

על סמך הנתונים המופיעים בתווית, האם ניתן לחשב את ההספק החשמלי של(2הדוד?. . הקיפו את האפשרות הנכונה כן / לא

אם כן – הציגו את דרך החישוב, ובמידה ואם לא – נמקו מדוע.________________________________________________________________________

________________________________________________________________________מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה

27

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

האחיות התאומות עדן ועדי קיבלו מתנה. המתנה הייתה בקופסה גדולה, ולכן הונחה.15זניח(. מרוב התרגשות כל אחת מהאחיות על הרצפה )החיכוך בין הקופסה לרצפה

מהן הפעילה עלשכל אחתהחלה למשוך אליה את הקופסה )מבלי להרים אותה(, כך ניוטון. עדן משכה את הקופסה לכיוון הקיר הצפוני של החדר, ואילו6הקופסה כוח של

עדי משכה את הקופסה לכיוון הקיר המזרחי.

.ביותרהאם כוח הוא וקטור? בחרו באפשרות הנכונה א.לא, כוח אינו וקטור, מאחר שאין לו גודל מספרי. (1לא, כוח אינו וקטור מאחר שאין לו כיוון. (2כן, כוח הוא וקטור מאחר שיש לו גודל מספרי בלבד.(3כן, כוח הוא וקטור מאחר שיש לו גודל מספרי וכיוון.(4

היעזרו ברשת הקואורדינטות שלפניכם וסרטטו עליה את הכוחות שהפעילה כל אחתב.הצירים(. בראשית נמצאת )הקופסה הקופסה על הכוחותמהבנות את סמנו

.1F, 2Fשהפעילו הבנות כ-

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה28

8 7

צפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפוןצפון

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

.3Fסמנו כוח זה כ-. 2F ו- 1Fהוסיפו לסרטוט את הכוח השקול לשני הכוחות ג.

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה29

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

. 3F את גודלו ואת כיוונו של הכוח השקול וקבעוהשתמשו ברשת הקואורדינטות ד. כיצד עשיתם זאת.הסבירו

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

כשעדן ועדי משכו בקופסה, אביהן תפס את הקופסה והפעיל עליה כוח מסוים. ה.של הכוח שהפעיל האב אם הוא הצליח לאזן את וכיוונוו גודלמהו הכוחותשני

שהפעילו הבנות, כך שהקופסה נשארה במנוחה?

האב(1 שהפעיל הכוח גודל

_________________ _________________________הוא:

.4Fסמנו כוח זה כ- כוח זה על רשת הקואורדינטות שבסעיף ב'. סרטטו(2

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה30

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

שאלות בונוס

דורין הרימה גולת מתכת לגובה הארונית בחדרה ושחררה אותה. הגולה נפלה בנפילה.1חופשית.

שנייה מרגע שחרורה. 0.1 את המרחק שעברה הגולה בזמן של חשבוא.. את דרך החישובהציגו

______________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________ __________________________________________________

1.25בתוך כמה זמן מרגע שחרורה הגיעה הגולה לרצפה אם גובה הארונית שווה ל-ב.מטרים?

את דרך החישוב.הציגו_________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________ _______________________

משטחג. עם )החיכוך הארונית של העליון המשטח על הגולה את גלגלה דורין הקיפוהארונית ועם האוויר הוא זניח(. כשהגיעה הגולה לקצה הארונית היא נפלה.

את האפשרות הנכונה:

זמן נפילתגדול יותר מ / קטן יותר מ / שווה לזמן הנפילה של הגולה היה הגולה בסעיף ב שבו נפלה בנפילה חופשית.

את בחירתכם.נמקו

__

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________ ______________________________________________________________

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה31

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה32

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מטרים לשנייה. הסירה נמצאת10המהירות המרבית של סירת מנוע במים עומדים היא .2 מטרים. תלמיד נכנס לסירה ומפעיל את המנוע. הוא100על אחת מגדות נהר שרוחבו

מכוון את חרטום הסירה לנקודה שנמצאת בדיוק מולו על הגדה הנגדית במטרה להגיע אליה. התלמיד אינו מביא בחשבון את זרימת מי הנהר. מתברר כי הם זורמים במקביל

מטרים לשנייה.10לגדה במהירות שווה ל-

הווקטוריםא. את סרטטו המרבית, במהירות הזמן כל נסעה שהסירה בהנחה שמתארים את:

למי(1 ביחס הסירה שתי הנהר העתק בין נעה הסירה שבו הזמן )במשך הגדות(.

העתק מי הנהר )באותו פרק זמן(.(2העתק הסירה ביחס לנקודת המוצא )באותו פרק זמן(.(3

תלמידים מדדו את זמן התנועה בין שתי הגדות בשני מקרים והשוו ביניהם: ב.כאשר המים עומדים.: 1מקרה מטרים לשנייה.10: כאשר המים נעים במקביל לגדה במהירות של 2מקרה

זמן תנועת הסירה? לגבי נכונה הקיפו את האפשרותאיזו מבין הטענות הבאות הנכונהזמן התנועה במים העומדים קצר יותר מזמן התנועה במים נעים.(1זמן התנועה במים העומדים ארוך יותר מזמן התנועה במים נעים.(2

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה33

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

זמן התנועה במים העומדים שווה לזמן התנועה במים נעים.(3

באמצעות החישוב המתאים.או את תשובתכם. באפשרותכם לנמק מילולית נמקו

_________________

________________________________________________________________________

_______________________________________________________

________________________________________________________________________

דף נוסחאות בפיזיקה

: Wמשקל א.W=mg

)g=10ניתן להניח שעל פני כדור הארץ: NKg

)

: Ehאנרגיית גובה )פוטנציאלית( ב.Eh=Wh=mgh

:Ekאנרגיית תנועה )אנרגיה קינטית( ג.Ek=

12mv2

:Eelcאנרגיה חשמלית ד.Eelc=VIt או

Eelc=V 2 tR

חוק אוהם:ה.I=V

R

:P -הספקו.

: נוסחה כללית להספקP= E

t

הספק חשמלי:P=VI

: Qאנרגיה תרמית )חום( ז.Q=m⋅c⋅ΔT

ΔT=Tכאשר סופי - T התחלתי

אנרגיהנצרכתנצילות: ח.אנרגיהמושקעת

∙100 %

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה34

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

V מהירות ממוצעתט. ' =∆ x∆ t

h=1 גובה בנפילה חופשיתי.2g t 2

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה35

משרד החינוך מזכירות פדגוגית, אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

טבלת היסודות

מבחן ייעודי לכיתה ט' – עתודה מדעית טכנולוגית, נוסח א' – תשע"ה36