1

Budowa atomu

– poziom podstawowy

KLUCZ ODPOWIEDZI

Zadanie 1. (2 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 25.



       

er

v

r

v

v





















         



















         

  





    


   



   



   



   







 

       
      
      
        







 







 

 

 



 

 



  









     
        

          

 



          

   
   
          

  







      

  

          

   

 

 











































 

 





  









     









v v v







 















v





   









v









 



 



v



         

   

     







v





  









v

        

         







         





Zadanie 2. (3 pkt)

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 21.

Zadanie 3. (3 pkt)

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 20.

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

3

Zapisanie zaleĪnoĞci

2

2

v

m

mgh

.

1

18.1

Obliczenie zmiany energii

ǻE

p

= 9·10

-3

J.

Dopuszcza siĊ rozwiązanie z zastosowaniem równaĔ ruchu.

1

18

18.2

Podanie dwóch przyczyn strat energii np. wystĊpowanie siá

oporu podczas ruchu, strata energii przy czĊĞciowo

niesprĊĪystym odbiciu od podáoĪa.

Za podanie jednej przyczyny – 1pkt.

2

4

Zapisanie zaleĪnoĞci

qvB

r

mv

2

i podstawienie

fr

r

v

S

Z

2

.

1

Otrzymanie zaleĪnoĞci

m

qB

f

S

2

.

1

19

Zapisanie prawidáowego wniosku –

czĊstotliwoĞü obiegu

cząstki nie zaleĪy od wartoĞci jej prĊdkoĞci, poniewaĪ

q, B,

oraz

m są wielkoĞciami staáymi.

1

3

Prawidáowe zinterpretowanie informacji na rysunku

i wyznaczenie róĪnicy dróg przebytych przez oba promienie

'

x = 0,0000012 m (lub 1,2 Pm).

1

20

ZauwaĪenie, Īe dla fali o dáugoĞci

O

= 0,4 Pm róĪnica dróg

wynosi 3

O

, zatem w punkcie

P – wystąpi wzmocnienie

Ğwiatáa.

1

2

21.1 Podanie minimalnej energii jonizacji E = 13,6 eV.

Za podanie wartoĞci (– 13,6 eV) nie przyznajemy punktu.

1

Skorzystanie z warunku

2

13,6

n

eV

E

n



.

1

21

21.2

Podanie minimalnej energii wzbudzenia

E

min

= 10,2 eV.

Za podanie wartoĞci (– 10,2 eV) nie przyznajemy punktu.

1

3

Skorzystanie z zaleĪnoĞci

2

m

e B

r

v

v i doprowadzenie jej do

postaci

m

eB

r

v

.

1

Skorzystanie z zaleĪnoĞci

O

=

mv

h

p

h

i uzyskanie związku

h

B

r e

O

.

1

22

Obliczenie wartoĞci wektora indukcji

B § 2·10

–3

T.

1

3

Stwierdzenie, Īe cząstki alfa są bardzo maáo przenikliwe i nie

wnikają do wnĊtrza organizmu.

Dopuszcza siĊ stwierdzenie, ze cząstki alfa mają maáy zasiĊg.

1

23

Stwierdzenie, Īe promieniowanie gamma jest bardzo

przenikliwe i wnika do wnĊtrza organizmu.

Dopuszcza siĊ stwierdzenie, ze cząstki gamma mają duĪy zasiĊg.

1

2

Skoro przy tej samej temperaturze gwiazda 2 wysyáa 10

6

razy

wiĊcej energii niĪ SáoĔce to „powierzchnia” gwiazdy 2

musi

byü teĪ 10

6

razy wiĊksza.

1

24.1

PoniewaĪ powierzchnia kuli to

S = 4SR

2

to promieĔ gwiazdy

3 musi byü 1000 = 10

3

razy wiĊkszy od promienia SáoĔca.

1

PoáoĪenie gwiazdy 3 na diagramie H – R pozwala wyciągnąü

wniosek, Īe jej temperatura jest taka sama jak dla SáoĔca.

1

24

24.2 PoáoĪenie gwiazdy 3 na diagramie H – R pozwala wyciągnąü

wniosek, Īe jej promieĔ jest mniejszy od promienia SáoĔca.

1

4

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

9

Poziom podstawowy

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 1,22˜10

-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

c

c

f

f

O

O

Ÿ

8

7

15

m

3 10 s

1,22 10 m

2,46 10 Hz

f

f



˜

˜

|

˜

E hf

c

f

O

hc

E

O

Ÿ

7

34

8

19

19

19

eV

m

6,63 10 J s 3 10 s

1,22 10 m

16,30 10 J

16,30 10 J

J

1,6 10

10,18eV

E

E

E

E











|

|

˜

˜ ˜ ˜

˜

˜

˜

˜

Zadanie 3.1 (1 pkt)

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

2

Zadania zamkniĊte (punktacja 0 – 1)

Zadanie

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

OdpowiedĨ

A

B

B

A

C

A

B

D

B

A

Nr.

zadania

Punktowane elementy odpowiedzi

Liczba

punktów Razem

11.1

Wpisanie prawidáowych

okreĞleĔ pod rysunkami.

1

ZauwaĪenie, Īe droga jest równa poáowie dáugoĞci okrĊgu

1

11

11.2 Obliczenie drogi | 6,28m

s

.

1

3

Ustalenie przebytej drogi (10 m)

np. na podstawie wykresu.

1

12

Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci Ğredniej

m

= 2,5

s

sr

v

.

1

2

Ustalenie wartoĞci siáy napĊdowej F

nap

= 2500 N.

1

Ustalenie

wartoĞci siáy wypadkowej po ustaniu wiatru F

wyp

= 500 N.

1

13

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia

2

m

= 0,5

s

a

.

1

3

Zastosowanie równaĔ opisujących drogĊ i prĊdkoĞü w ruchu

jednostajnie przyspieszonym i przeksztaácenie ich do postaci

umoĪliwiającej obliczenie przyspieszenia (

2

2

a

s

v

).

1

14

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia a

= 1,2 m/s

2

.

1

2

15.1 Zaznaczenie prawidáowej odpowiedzi –

tylko elektrony.

1

15 15.2

Udzielenie prawidáowej odpowiedzi –

przewodnictwo

elektryczne metali pogarsza siĊ (zmniejsza siĊ) wraz

ze wzrostem temperatury.

Dopuszcza siĊ uzasadnienie opisujące zaleĪnoĞü oporu

przewodnika (metali) od temperatury.

1

2

16.1

Udzielenie prawidáowej odpowiedzi

– jednoczesna zmiana ciĞnienia, objĊtoĞci i temperatury

zachodzi w przemianie 1 – 2.

1

16

16.2 Udzielenie prawidáowej odpowiedzi – temperatura gazu jest

najwyĪsza w punkcie 2.

1

2

WyraĪenie wartoĞci siáy dziaáającej na gwóĨdĨ

p

F

t

'

'

.

1

17.1

Obliczenie wartoĞci siáy F

= 2,5 kN.

1

2

ZauwaĪenie, Īe

2

2

m

mgh

v

1

Zapisanie wyraĪenia

2

2

h

g

v

.

1

17

17.2

Obliczenie wysokoĞci h

= 5 m.

1

3

tor

przemieszenie

A

B

A

B

2

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

9

Poziom podstawowy

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 1,22˜10

-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

c

c

f

f

O

O

Ÿ

8

7

15

m

3 10 s

1,22 10 m

2,46 10 Hz

f

f



˜

˜

|

˜

E hf

c

f

O

hc

E

O

Ÿ

7

34

8

19

19

19

eV

m

6,63 10 J s 3 10 s

1,22 10 m

16,30 10 J

16,30 10 J

J

1,6 10

10,18eV

E

E

E

E











|

|

˜

˜ ˜ ˜

˜

˜

˜

˜

Zadanie 3.2 (2 pkt)

Zadanie 4. (1 pkt)

Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 6.

Zadanie 5. (1 pkt)

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 8.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

3

Zadanie 5. (1 pkt)

Unoszenie siĊ w górĊ iskier nad páonącym ogniskiem w bezwietrzny dzieĔ jest spowodowane

zjawiskiem

A. dyfuzji.

B.

konwekcji.

C. przewodnictwa.

D. promieniowania.

Zadanie 6. (1 pkt)

Gdy w atomie wodoru elektron przejdzie z orbity pierwszej na drugą, to promieĔ orbity

wzrasta czterokrotnie. WartoĞü siáy przyciągania elektrostatycznego dziaáającej pomiĊdzy

jądrem i elektronem zmaleje w tej sytuacji

A. 2 razy.

B. 4 razy.

C. 8 razy.

D.

16 razy.

Zadanie 7. (1 pkt)

W cyklotronie do zakrzywiania torów naáadowanych cząstek wykorzystuje siĊ

A. staáe pole elektryczne.

B.

staáe pole magnetyczne.

C. zmienne pole elektryczne.

D. zmienne pole magnetyczne.

Zadanie 8. (1 pkt)

Ziemia krąĪy wokóá SáoĔca w odlegáoĞci w przybliĪeniu 4 razy wiĊkszej niĪ Merkury.

Korzystając z trzeciego prawa Keplera moĪna ustaliü, Īe okres obiegu Ziemi wokóá SáoĔca

jest w porównaniu z okresem obiegu Merkurego dáuĪszy

okoáo

A. 2 razy.

B. 4 razy.

C.

8 razy.

D. 16 razy.

Zadanie 9. (1 pkt)

Jądro izotopu ulegáo rozpadowi promieniotwórczemu. Powstaáo nowe jądro zawierające

o jeden proton wiĊcej i o jeden neutron mniej niĪ jądro wyjĞciowe. Przedstawiony powyĪej

opis dotyczy rozpadu

A. alfa.

B. gamma.

C. beta plus.

D.

beta minus.

Zadanie 10. (1 pkt)

Przyrząd sáuĪący do uzyskiwania i obserwacji widma promieniowania elektromagnetycznego

to

A. kineskop.

B. mikroskop.

C. oscyloskop.

D.

spektroskop.

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy

Klucz punktowania odpowiedzi

4

Zadanie 6.

WiadomoĞci i rozumienie

Ustalenie, jak zmienia siĊ ogniskowa i zdolnoĞü

skupiająca soczewki oka, gdy czáowiek przenosi

wzrok z czytanej ksiąĪki na odlegáą gwiazdĊ.

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

ogniskowa soczewki oka

zdolnoĞü skupiająca

A.

roĞnie

maleje

Zadanie 7.

WiadomoĞci i rozumienie

Wskazanie zjawiska, dziĊki któremu moĪliwe jest

przesyáanie sygnaáu Ğwietlnego przy uĪyciu

Ğwiatáowodu.

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

D. caákowitego wewnĊtrznego odbicia.

Zadanie 8.

WiadomoĞci i rozumienie Wybranie prawdziwej informacji dotyczącej masy

jądra berylu.

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

B. M < 4 m

p

+ 5 m

n

Zadanie 9.

WiadomoĞci i rozumienie Ustalenie, jak zmienia siĊ wartoĞü prĊdkoĞci liniowej

satelity podczas zmiany orbity.

0–1

Poprawna odpowiedĨ:
D. zmaleje

2

razy.

Zadanie 10.

WiadomoĞci i rozumienie Ustalenie związku miĊdzy dáugoĞciami fal de

Broglie’a dla okreĞlonych cząstek.

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

A. nj

ǂ

#

0,25 nj

p

Zadanie 11.1

WiadomoĞci i rozumienie Obliczenie wartoĞü Ğredniej prĊdkoĞci ciaáa dla

przytoczonego opisu jego ruchu.

0–2

1 pkt – skorzystanie z zaleĪnoĞci v =

t

s (v =

s

s

14

)

lub

wyznaczenie drogi przebytej przez windĊ (s = 24 m)

1 pkt – obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci Ğredniej v = 1,71 m/s (

7

12 m/s)

3

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy

Klucz punktowania odpowiedzi

8

Zadanie 18.1

Korzystanie z informacji Wyznaczenie wartoĞci energii atomu wodoru dla

przypadku, gdy elektron znajduje siĊ na n-tej orbicie.

0–1

1 pkt – obliczenie energii E

4

= – 0,85 eV (skorzystanie z zaleĪnoĞci

n

E ~

2

1

n

)

i uzupeánienie tabeli

Zadanie 18.2

Korzystanie z informacji

Przedstawienie na wykresie związku energii atomu

wodoru z promieniem orbity, na której znajduje siĊ

elektron.

0–2

1 pkt – opisanie i wyskalowanie osi (oĞ pionowa w „ujemnych wartoĞciach”)

1 pkt – naniesienie punktów w narysowanym ukáadzie wspóárzĊdnych

(dopuszcza siĊ brak naniesienia punktu dla n = 4 przy braku rozwiązania zad. 18.1)

JeĪeli zdający poáączy punkty i narysuje hiperbolĊ nie otrzymuje punktu.

Zadanie 18.3

Korzystanie z informacji

Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci elektronu na pierwszej

orbicie w atomie wodoru, korzystając z postulatu

Bohra.

0–2

1 pkt – zapisanie postulatu Bohra

1 pkt – obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci elektronu:

v § 2,19·10

6

m/s

Zadanie 19.

Tworzenie informacji

Ustalenie i zapisanie peánych nazw wielkoĞci

fizycznych jakie trzeba zmierzyü w opisanym

doĞwiadczeniu.

0–2

1 pkt – zapisanie nazwy wielkoĞci:

wartoĞü ciĊĪaru klocka

1 pkt – zapisanie nazwy wielkoĞci:

wartoĞü maksymalnej siáy tarcia

Zdający moĪe zapisaü w odpowiedzi: ciĊĪar klocka i maksymalna siáa tarcia.

Zadanie 6.1 (1 pkt)

Zadanie 6.2 (2 pkt)

Zadanie 6.3 (2 pkt)

Zadanie 6. (5 pkt)

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 18.