dysleksja
MFA-P1_1P-072
EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII
POZIOM PODSTAWOWY
Czas pracy 120 minut
Instrukcja dla zdającego
1. SprawdĨ, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 11 stron (zadania 1 – 23). Ewentualny brak zgáoĞ przewodniczącemu zespoáu nadzorującego egzamin.
2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy kaĪdym zadaniu.
3. W rozwiązaniach zadaĔ rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz pamiĊtaj o jednostkach.
4. Pisz czytelnie. UĪywaj dáugopisu/pióra tylko z czarnym tuszem/atramentem.
5. Nie uĪywaj korektora, a báĊdne zapisy wyraĨnie przekreĞl.
6. PamiĊtaj, Īe zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie.
7. Podczas egzaminu moĪesz korzystaü z karty wybranych wzorów i staáych fizycznych, linijki oraz kalkulatora.
8. Wypeánij tĊ czĊĞü karty odpowiedzi, którą koduje zdający.
Nie wpisuj Īadnych znaków w czĊĞci przeznaczonej dla egzaminatora.
9. Na karcie odpowiedzi wpisz swoją datĊ urodzenia i PESEL.
Zamaluj pola odpowiadające cyfrom numeru PESEL.
BáĊdne zaznaczenie otocz kóákiem i zaznacz wáaĞciwe.
ĩyczymy powodzenia!
MAJ ROK 2007
Za rozwiązanie wszystkich zadaĔ
moĪna otrzymaü áącznie 50 punktów
Wypeánia zdający przed
rozpoczĊciem pracy
PESEL ZDAJĄCEGO KOD
ZDAJĄCEGO
Miejsce
na naklejkĊ
z kodem szko áy
ZADANIA ZAMKNI ĉTE
W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi jedn ą poprawn ą odpowiedĨ.
Zadanie 1. (1 pkt)
Dwaj rowerzyĞci poruszając siĊ w kierunkach wzajemnie prostopadáych oddalają siĊ od siebie z prĊdkoĞcią wzglĊdną o wartoĞci 5 m/s. WartoĞü prĊdkoĞci jednego z nich jest równa 4 m/s, natomiast wartoĞü prĊdkoĞci drugiego rowerzysty wynosi
A. 1 m/s.
B. 3 m/s.
C. 4,5 m/s.
D. 9 m/s.
Zadanie 2. (1 pkt)
Spadochroniarz o masie 75 kg opada na spadochronie pionowo w dóá z prĊdkoĞcią o staáej wartoĞci 5 m/s. Siáa oporów ruchu ma wartoĞü okoáo
A. 25 N.
B. 75 N.
C. 250 N.
D. 750 N.
Zadanie 3. (1 pkt)
Linie pola magnetycznego wokóá dwóch równolegáych umieszczonych blisko siebie przewodników, przez które páyną prądy elektryczne o jednakowych natĊĪeniach, tak jak pokazano poniĪej, prawidáowo ilustruje rysunek
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
rysunek 1 rysunek 2 rysunek 3 rysunek 4
Zadanie 4. (1 pkt)
Monochromatyczna wiązka Ğwiatáa wysáana przez laser pada prostopadle na siatkĊ dyfrakcyjną. Na ekranie poáoĪonym za siatką dyfrakcyjną moĪemy zaobserwowaü
A. jednobarwne prąĪki dyfrakcyjne.
B. pojedyncze widmo Ğwiatáa biaáego.
C. pojedynczy jednobarwny pas Ğwiatáa.
D. widma Ğwiatáa biaáego uáoĪone symetrycznie wzglĊdem prąĪka zerowego.
Zadanie 5. (1 pkt)
Zasada nieoznaczonoĞci Heisenberga stwierdza, Īe
A. im dokáadniej ustalimy wartoĞü pĊdu cząstki, tym dokáadniej znamy jej poáoĪenie.
B. im dokáadniej ustalimy wartoĞü pĊdu cząstki, tym mniej dokáadnie znamy jej poáoĪenie.
C. nie ma związku pomiĊdzy dokáadnoĞciami ustalenia wartoĞci pĊdu i poáoĪenia cząstki.
D. im mniej dokáadnie znamy wartoĞü pĊdu cząstki, tym mniej dokáadnie moĪemy ustaliü
jej poáoĪenie.
Zadanie 6. (1 pkt)
Wiązka dodatnio naáadowanych cząstek pochodzenia kosmicznego dociera do Ziemi prostopadle do jej powierzchni w okolicach równika (rys.). W wyniku dziaáania ziemskiego pola magnetycznego zostanie ona odchylona w kierunku
A. póánocnym.
B. poáudniowym.
C. wschodnim.
D. zachodnim.
Zadanie 7. (1 pkt)
RozciągniĊcie sprĊĪyny o 1 cm z poáoĪenia równowagi wymaga wykonania pracy 2 J.
RozciągniĊcie tej samej sprĊĪyny o 3 cm, równieĪ z poáoĪenia równowagi, wymaga wykonania pracy
A. 6 J.
B. 12 J.
C. 18 J.
D. 24 J.
Zadanie 8. (1 pkt)
Podczas przejĞcia wiązki Ğwiatáa z oĞrodka o wiĊkszym wspóáczynniku zaáamania do oĞrodka o mniejszym wspóáczynniku zaáamania
dáugoĞü fali prĊdkoĞü fali
A. roĞnie, roĞnie,
B. roĞnie, maleje,
C. maleje, roĞnie,
D. maleje, maleje,
Zadanie 9. (1 pkt)
SprawnoĞü silnika cieplnego wynosi 20%. W ciągu 1 godziny silnik oddaje do cháodnicy 20 kJ energii. W tym czasie pobiera on z grzejnika energiĊ cieplną o wartoĞci
A. 25 kJ.
B. 40 kJ.
C. 50 kJ.
D. 100 kJ.
Zadanie 10. (1 pkt)
Trzy czwarte początkowej liczby jąder pewnego izotopu promieniotwórczego ulega rozpadowi w czasie 24 godzin. Okres poáowicznego rozpadu tego izotopu jest równy
A. 2 godziny.
B. 4 godziny.
C. 8 godzin.
D. 12 godzin.
oĞ obrotu Ziemi
Z W
Pn
Pd S
N
ZADANIA OTWARTE
Rozwi ązania zadaĔ o numerach od 11 do 23 naleĪy zapisaü w wyznaczonych miejscach pod tre Ğcią zadania.
11. Samochód (2 pkt)
Samochód rusza z miejsca ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem o wartoĞci 3 m/s2 i porusza siĊ po prostoliniowym, poziomym odcinku autostrady. Oblicz wartoĞü prĊdkoĞci Ğredniej samochodu po pierwszych czterech sekundach ruchu.
12. Wagon (2 pkt)
Lokomotywa manewrowa pchnĊáa wagon o masie 40 ton nadając mu początkową prĊdkoĞü o wartoĞci 5 m/s. Wagon poruszając siĊ ruchem jednostajnie opóĨnionym zatrzymaá siĊ po upáywie 20 s. Oblicz wartoĞü siáy hamującej wagon.
13. Piáka (3 pkt)
Gimnastyczka wyrzuciáa pionowo w górĊ piákĊ z prĊdkoĞcią o wartoĞci 4 m/s. Piáka w momencie wyrzucania znajdowaáa siĊ na wysokoĞci 1 m licząc od podáogi. Oblicz wartoĞü prĊdkoĞci, z jaką piáka uderzy o podáogĊ. ZaáóĪ, Īe na piákĊ nie dziaáa siáa oporu.
14. Kule (3 pkt)
Dwie maáe jednorodne kule A i B o jednakowych masach umieszczono w odlegáoĞci 10 cm od siebie. Kule te oddziaáywaáy wówczas siáą grawitacji o wartoĞci 6,67·10-9 N. Obok tych kul umieszczono maáą jednorodną kulĊ C tak, jak pokazano na rysunku (widok z góry). Masa kuli C jest czterokrotnie wiĊksza od masy kuli B, a odlegáoĞü pomiĊdzy kulą B i C wynosi 20 cm.
Oblicz wartoĞü wypadkowej siáy grawitacji dziaáającej na kulĊ B.
15. Pierwsza prĊdkoĞü kosmiczna (2 pkt)
WykaĪ (nie obliczając wartoĞci liczbowych), Īe wartoĞü pierwszej prĊdkoĞci kosmicznej dla Ziemi moĪna obliczyü z zaleĪnoĞci v g RZ gdzie: g – wartoĞü przyspieszenia ziemskiego na powierzchni Ziemi, a R – promieZ Ĕ Ziemi.
Nr zadania 11 12 13 14 15
Maks. liczba pkt 2 2 3 3 2
Wypeánia egzaminator!
Uzyskana liczba pkt
A B
C
16. Mars (4 pkt)
Planuje siĊ, Īe do 2020 roku zostanie zaáoĪona na powierzchni Marsa baza dla kosmonautów.
WiĊkszoĞü czasu podczas lotu na Marsa statek kosmiczny bĊdzie podróĪowaá z wyáączonymi silnikami napĊdowymi.
16.1. (2 pkt)
Ustal, czy podczas lotu na Marsa (z wyáączonymi silnikami) kosmonauci bĊdą przebywali w stanie niewaĪkoĞci. OdpowiedĨ krótko uzasadnij, odwoáując siĊ do praw fizyki.
Wokóá Marsa krąĪą dwa ksiĊĪyce Fobos (Groza) i Dejmos (Strach). Obiegają one planetĊ po prawie koáowych orbitach poáoĪonych w páaszczyĨnie jej równika. W tabeli poniĪej podano podstawowe informacje dotyczące ksiĊĪyców Marsa.
KsiĊĪyc ĝrednia odlegáoĞü od Marsa w tys. km
Okres obiegu w dniach
ĝrednica w km
Masa w 1020 kg
GĊstoĞü w kg/m3
Fobos 9,4 0,32 27 0,0001 2200
Dejmos 23,5 1,26 13 0,00002 1700
Na podstawie: "Atlas Ukáadu Sáonecznego NASA", PrószyĔski i S-ka, Warszawa 1999 r.
16.2. (2 pkt)
WykaĪ, korzystając z danych w tabeli i wykonując niezbĊdne obliczenia, Īe dla ksiĊĪyców Marsa speánione jest III prawo Keplera.
17. Za áamanie Ğwiatáa (4 pkt)
Monochromatyczna wiązka Ğwiatáa biegnąca w powietrzu pada na przeĨroczystą páytkĊ páasko-równolegáą tak jak pokazano na rysunku.
17.1. (2 pkt)
Oblicz wspóáczynnik zaáamania materiaáu, z którego wykonano páytkĊ. Wykorzystaj informacje zawarte na rysunku oraz tabelĊ.
17.2. (2 pkt)
Zapisz dwa warunki, jakie muszą byü speánione, aby na granicy dwóch oĞrodków wystąpiáo zjawisko caákowitego wewnĊtrznego odbicia.
1. ...
...
2. ...
...
18. Wahad áo matematyczne (6 pkt)
Równanie opisujące zaleĪnoĞü wychylenia od czasu, dla maáej kulki zawieszonej na cienkiej nici i poruszającej siĊ ruchem harmonicznym, ma w ukáadzie SI postaü: x = 0,02sin 20 t.
Do obliczeĔ przyjmij, Īe ukáad ten moĪna traktowaü jako wahadáo matematyczne oraz, Īe wartoĞü przyspieszenia ziemskiego jest równa 10 m/s2.
18.1. (2 pkt)
Oblicz dáugoĞü tego wahadáa.
Nr zadania 16.1 16.2 17.1 17.2 18.1
Maks. liczba pkt 2 2 2 2 2
Wypeánia egzaminator!
Uzyskana liczba pkt
Į = 30o Į = 45o Į = 60o sin Į 0,5000 0,7071 0,8660 cos Į 0,8660 0,7071 0,5000 tg Į 0,5774 1,0000 1,7321 ctg Į 1,7321 1,0000 0,5774
30o
30o
18.2. (4 pkt)
Przedstaw na wykresie zaleĪnoĞü wychylenia tego wahadáa od czasu. Na wykresie zaznacz wartoĞci liczbowe amplitudy oraz okresu drgaĔ.
obliczenia
wykres
19. Gaz (2 pkt)
W cylindrze o objĊtoĞci 15 dm3 znajduje siĊ wodór. CiĞnienie wodoru jest równe 1013,82 hPa, a jego temperatura wynosi 27oC.
Oblicz liczbĊ moli wodoru znajdujących siĊ w cylindrze.
20. Atom wodoru (3 pkt)
Elektron w atomie wodoru przechodzi z orbity drugiej na pierwszą. Atom emituje wówczas Ğwiatáo, którego dáugoĞü fali w próĪni wynosi 1,2210-7 m.
20.1. (1 pkt)
Oblicz czĊstotliwoĞü fali wysyáanej podczas tego przejĞcia.
20.2. (2 pkt)
Oblicz energiĊ emitowanego fotonu. Wynik podaj w eV.
Nr zadania 18.2 19 20.1 20.2
Maks. liczba pkt 4 2 1 2
Wypeánia egzaminator!
Uzyskana liczba pkt
21. Reakcje j ądrowe (3 pkt)
Bombardowanie jąder glinu Al2713 neutronami wywoáuje róĪne skutki w zaleĪnoĞci od ich prĊdkoĞci. Powolne neutrony zostają pocháoniĊte przez jądra glinu. Neutrony o wiĊkszych prĊdkoĞciach powodują powstanie jąder magnezu (Mg) i emisjĊ protonów. Jeszcze szybsze neutrony wyzwalają emisjĊ cząstek Į i powstanie jąder sodu (Na). Zapisz opisane powyĪej reakcje.
1. ...
2. ...
3. ...
22. Elektron (3 pkt)
Elektrony w kineskopie telewizyjnym są przyspieszane napiĊciem 14 kV.
Oblicz dáugoĞü fali de Broglieca dla padającego na ekran elektronu. Efekty relatywistyczne pomiĔ.
23. Fotokomórka (3 pkt)
Oblicz minimalną wartoĞü pĊdu fotonu, który padając na wykonaną z cezu katodĊ fotokomórki spowoduje przepáyw prądu. Praca wyjĞcia elektronów z cezu wynosi 2,14 eV.
Nr zadania 21 22 23
Maks. liczba pkt 3 3 3
Wypeánia egzaminator!
Uzyskana liczba pkt
