background image

1

Elementy mechaniki kwantowej 

– poziom podstawowy

Zadanie 1. (4 pkt) 

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 22.

Zadanie 2. (4 pkt) 

Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 20.

 

      

 

 

 

     

        

 

      

          

 

     

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

    

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

     

 

 

 
                     

      

  

  

  

  

  

  

  

  

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

9 

 

Arkusz I

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

Zadanie 19. Drukarka atramentowa (2 pkt) 

Maáa,  naelektryzowana  porcja  tuszu  w  drukarce  zostaje  wyrzucona  za  pomocą  pola 
elektrycznego w kierunku papieru. Oblicz siáĊ dziaáającą w polu o natĊĪeniu E = 670 

C

kN

na 

kroplĊ obdarzoną áadunkiem 

Q = 3 ˜ 10

–13

 C. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

Zadanie 20. Dwoista natura Ğwiatáa (4 pkt) 

Wzbudzony  atom  wodoru  emituje  promieniowanie  związane  z  przejĞciem  elektronu 

z powáoki trzeciej na drugą. Oblicz energiĊ wyemitowanego kwantu i dáugoĞü fali uzyskanej 

linii  widmowej.  Zapisz,  czy  linia  ta  wypada  w  zakresie  Ğwiatáa  widzialnego,  jeĞli  Ğwiatáo 

widzialne  zawiera  fale  w  przedziale  od  380  nm  do  760  nm.  Energia  stanu  podstawowego 

atomu wodoru E = –13,6 eV. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

background image

2

Zadanie 3. (3 pkt) 

Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 22.

Zadanie 4. (4 pkt) 

Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 23.

10 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz I

 

Zadanie 21. Páyta kompaktowa (2 pkt) 

Odpowiedz na pytanie, jakim Ğwiatáem naleĪy oĞwietliü páytĊ kompaktową, aby mieniáa siĊ 

barwami tĊczy? DziĊki jakiemu zjawisku powstaje ten efekt? 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

Zadanie 22. Fale materii (3 pkt) 

Louis de Broglie przewidziaá, Īe cząstki elementarne wykazują wáasnoĞci falowe – cząstka 
o pĊdzie  p  jest  falą  o  dáugoĞci  h

p

.  Oblicz  dáugoĞü  fali  powolnego  neutronu  o  energii 

kinetycznej E = 1,6˜10

-21 

 J. (PomiĔ efekty relatywistyczne). 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

11 

 

Arkusz I

 

Zadanie 23. Fotoemisja (4 pkt) 

Na powierzchniĊ metalu, dla którego praca wyjĞcia wynosi W = 1,8 eV, pada: 

a) 500 fotonów o energii 2 eV kaĪdy, 

b) 1000 identycznych fotonów o energii 1,7 eV kaĪdy. 

Oblicz, ile elektronów zostanie wybitych w kaĪdym z podanych przypadków oraz jaka bĊdzie 

energia kinetyczna kaĪdego z nich. OdpowiedĨ krótko uzasadnij. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

background image

3

Zadanie 5. (3 pkt) 

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 22.

Zadanie 6. (1 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 5.

 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

9 

 

Poziom podstawowy

 

21.2.

 

(2 pkt)

 

 

OkreĞl (w eV) minimalną energiĊ, jaką musi pocháonąü elektron, aby atom ulegá wzbudzeniu. 
                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

22. Elektron (3 pkt) 

 

Elektron  porusza  siĊ  w  jednorodnym  polu  magnetycznym  po  okrĊgu o promieniu 1˜10

-2

 m. 

DáugoĞü fali de Broglieca dla tego elektronu jest równa 2,1˜10

-10

 m.  

Oblicz  wartoĞü  wektora  indukcji  magnetycznej  pola  magnetycznego,  w  którym  porusza  siĊ 

ten elektron. Efekty relatywistyczne pomiĔ. 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

2 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Poziom podstawowy

 

 

ZADANIA ZAMKNIĉTE  

W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi jedną 

poprawną 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. 

background image

4

Zadanie 7. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 20.

 

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 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

Zadanie 7.1 (1 pkt)

Zadanie 7.2 (2 pkt)

background image

5

Zadanie 8. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 22.

Zadanie 9. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 23.

10 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Poziom podstawowy

 

 

21. Reakcje jądrowe (3 pkt) 

Bombardowanie  jąder  glinu 

Al

27

13

  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 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

10 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Poziom podstawowy

 

 

21. Reakcje jądrowe (3 pkt) 

Bombardowanie  jąder  glinu 

Al

27

13

  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 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

background image

6

Zadanie 10. (6 pkt) 

Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 20.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii  

Poziom podstawowy 

10

Zadanie 20. Laser (6 pkt) 

W tabeli przedstawiono informacje o laserze helowo-neonowym i laserze rubinowym. 

 

Rodzaj lasera 

DáugoĞü fali Ğwietlnej emitowanej przez laser 

Moc lasera  

helowo-neonowy 

632 nm 

0, 01 W 

rubinowy 

694 nm 

1 W 

 

Po  oĞwietleniu  siatki  dyfrakcyjnej  laserem  rubinowym  zaobserwowano  na  ekranie  jasne 

i ciemne  prąĪki.  Na  rysunku  (bez  zachowania  skali  odlegáoĞci)  zaznaczono  jasne 

prąĪki (P

0(R)

,

 

P

1(R)

). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zadanie 20.1 (2 pkt) 

Zapisz nazwy dwóch zjawisk, które spowodowaáy powstanie prąĪków  na ekranie.  

1.  ........................................................................................................................................... 

 

2.  ........................................................................................................................................... 

 

Zadanie 20.2 (2 pkt) 

Na przedstawionym powyĪej rysunku zaznacz przybliĪone poáoĪenia jasnych prąĪków P

0(He) 

 

i P

1(He)

  dla  lasera  helowo-  neonowego.  OdpowiedĨ  uzasadnij,  zapisując  odpowiednie 

zaleĪnoĞci. 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

siatka dyfrakcyjna 

ekran 

P

 
 

P

 
 

P

 

laser rubinowy 

siatka dyfrakcyjna 

P

1

(R)

 

 

 

P

0

(R)

 
 

P

1

(R)

Zadanie 10.1 (2 pkt)

Zadanie 10.2 (2 pkt)

background image

7

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii  

Poziom podstawowy 

11

Zadanie 20.3 (2 pkt) 

WykaĪ,  zapisując  odpowiednie  zaleĪnoĞci,  Īe  wartoĞü  pĊdu  pojedynczego  fotonu 

emitowanego  przez  laser  helowo-neonowy  jest  wiĊksza  od  wartoĞci  pĊdu  fotonu 

emitowanego przez laser rubinowy.  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 21. Rozpad promieniotwórczy (4 pkt)

  

Jądro uranu (

92

U) rozpada siĊ na jądro toru (Th) i cząstkĊ alfa.  

W tabeli obok podano masy atomowe uranu, toru i helu.  

 

Zadanie 21.1 (2 pkt) 

Zapisz, z uwzglĊdnieniem liczb masowych i atomowych, równanie rozpadu jądra uranu.  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 21.2 (2 pkt) 

Oblicz energiĊ wyzwalaną podczas opisanego powyĪej rozpadu jądra. Wynik podaj w MeV. 

W obliczeniach przyjmij, Īe 1 u ļ 931,5 MeV.  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 22. Astronomowie (1 pkt)  

WyjaĞnij,  dlaczego  astronomowie  i  kosmolodzy  prowadząc  obserwacje  i  badania  obiektów 

we WszechĞwiecie, obserwują zawsze stan przeszáy tych obiektów.  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Nr zadania 

20.1. 20.2. 20.3. 21.1. 21.2.  22. 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt   

 

 

 

 

 

uran 238   238,05079 u 

tor 234   234,04363 u 

hel 4 

    4,00260 u 

Zadanie 10.3 (2 pkt)

Zadanie 11. (1 pkt) 

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 10.

Zadanie 12. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 15.

Zadanie 13. (4 pkt) 

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 16.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom podstawowy 

 

3

 

Zadanie 5. (1 pkt) 

Przewodnik  wykonany  z  miedzi  doáączono  do  Ĩródáa  prądu.  Przepáyw  prądu  w  tym 

przewodniku polega na uporządkowanym ruchu 

A.  elektronów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury roĞnie. 

B.  elektronów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury maleje. 

C.  jonów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury roĞnie. 

D.  jonów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury maleje. 

 

Zadanie 6. (1 pkt)

 

Gdy czáowiek przenosi wzrok z czytanej ksiąĪki na odlegáą gwiazdĊ, to  

 

 

ogniskowa soczewki oka

 

zdolnoĞü skupiająca 

A. 

roĞnie 

maleje 

B. 

roĞnie 

roĞnie 

C. 

maleje 

maleje 

D. 

maleje 

roĞnie 

 

Zadanie 7.

 

(1 pkt)

 

Przesyáanie sygnaáu Ğwietlnego wewnątrz Ğwiatáowodu jest moĪliwe dziĊki zjawisku 

A.  zaáamania Ğwiatáa. 

B.  polaryzacji Ğwiatáa. 

C.  rozszczepienia Ğwiatáa.  

D.  caákowitego wewnĊtrznego odbicia. 

 

Zadanie 8. (1 pkt)

 

PoniĪej  przedstawiono  informacje  dotyczące  masy  (M)  jądra  berylu 

9

4

Be .  WskaĪ,  która 

z informacji jest prawdziwa. 

(przez  m

p

  i  m

n

  oznaczono  odpowiednio  masĊ  swobodnego  protonu  i  masĊ  swobodnego 

neutronu) 

A.   >  4 m

p

 + 5 m

n

 

B.   <  4 m

p

 + 5 m

n

 

C.   =  4 m

p

 + 9 m

n

 

D.   =  4 m

p

 + 5 m

n

 

 

Zadanie 9.

 

(1 pkt)

 

Satelita  krąĪy  wokóá  Ziemi  po  orbicie  koáowej.  JeĪeli  satelita  ten  zostanie  przeniesiony 

na orbitĊ koáową o dwukrotnie wiĊkszym promieniu, to wartoĞü jego prĊdkoĞci liniowej na tej 

orbicie  

A.  wzroĞnie 2 razy. 
B.  wzroĞnie 

2

razy. 

C.  zmaleje 2 razy. 
D.  zmaleje 

2

razy.  

 

Zadanie 10.

 

(1 pkt)

 

Proton  i  cząstka  alfa  poruszają  siĊ  w  próĪni  z  prĊdkoĞciami  o  tych  samych  wartoĞciach. 

DáugoĞci fal de Broglie’a odpowiadające protonowi (Ȝ

p

) i cząstce alfa (Ȝ

Į

) speániają zaleĪnoĞü 

A.  Ȝ

Į

 # 0,25 Ȝ

p

 

B.  Ȝ

Į

 # 0,5 Ȝ

p

 

C.  Ȝ

Į

 # 2 Ȝ

p

 

D.  Ȝ

Į

 # 4 Ȝ

p

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom podstawowy 

 

7

 

Zadanie 14.1 (2 pkt) 

Ustal,  jak  zmieniáa  siĊ  (wzrosáa  czy  zmalaáa)  gĊstoĞü  gazu  w  tej  przemianie.  OdpowiedĨ 

uzasadnij, zapisując odpowiednie zaleĪnoĞci. 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 14.2 (3 pkt) 

Ustal, który z wymienionych w tabeli gazów poddano przedstawionej powyĪej przemianie. 

OdpowiedĨ uzasadnij, wykonując konieczne obliczenia. 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Rodzaj gazu 

Masa 1 mola, g 

azot 

28 

hel 

tlen 

32 

dwutlenek wĊgla 

44 

 

Zadanie 15. Laser (3 pkt) 

Laser helowo neonowy o mocy 0,02 W wysyáa w ciągu jednej sekundy 6,35·10

16

 fotonów. 

Oblicz dáugoĞü fali Ğwiatáa emitowanego przez ten laser. 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Nr zadania 

13.1  13.2  14.1  14.2  15. 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator! 

Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

poziom podstawowy 

 

8

Zadanie 15. Pole elektrostatyczne (4 pkt)

 

PoniĪej  przedstawiono  wykres  zaleĪnoĞci  wartoĞci  natĊĪenia  pola  elektrostatycznego, 

wytworzonego przez punktowy áadunek dodatni, od odwrotnoĞci kwadratu odlegáoĞci od tego 

áadunku E(1/r

2

).  

 

Zadanie 15.1 (1 pkt) 

Uzupeánij  poniĪsze  zdanie,  wpisując  wáaĞciwe  okreĞlenie  spoĞród  niĪej  podanych. 

(jednorodnym, centralnym)  

 

Opisane w zadaniu pole elektrostatyczne jest polem ................................................................... 

Zadanie 15.2 (3 pkt) 

Korzystając z informacji zawartych na powyĪszym wykresie, oblicz wartoĞü áadunku, który 

jest Ĩródáem pola elektrostatycznego. Do obliczeĔ przyjmij wartoĞü staáej k = 9·10

9

 N·m

2

/C

2

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 16. Odtwarzacz (4 pkt)

 

W  najnowszych  nagrywarkach  i  odtwarzaczach  stosuje  siĊ  tzw.  báĊkitny  laser  (Blue  Ray). 

Dotychczas  w  urządzeniach  tych  wykorzystywano  lasery  czerwone,  które  emitują  fale 

o dáugoĞci 605 nm. Fale wytwarzane przez báĊkitny laser są krótsze, mają dáugoĞü 405 nm, 

co pozwala zapisywaü wiĊcej danych na jednej páycie.  

 

Zadanie 16.1 (1 pkt) 

 

Oblicz, ile razy energia jednego kwantu promieniowania wysyáanego przez báĊkitny laser jest 

wiĊksza od energii jednego kwantu wysyáanego przez laser czerwony.  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

0            2000          4000          6000          8000         10000     

2

2

1

,

1

m

r

 

E

, V/m 

100

80

60

40

20

0

Zadanie 13.1 (1 pkt)

background image

8

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

poziom podstawowy 

 

9

Zadanie 16.2 (3 pkt) 

WiązkĊ Ğwiatáa z báĊkitnego lasera skierowano prostopadle na siatkĊ dyfrakcyjną, na której 

wykonano 500 szczelin na 1 mm dáugoĞci siatki. Ustal najwyĪszy rząd widma, który moĪna 

uzyskaü za pomocą takiej siatki dyfrakcyjnej.  

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 17. Zwierciadáo kosmetyczne (5 pkt)

 

Podczas  zabiegów  kosmetycznych  stosuje  siĊ  zwierciadáa  sferyczne  wklĊsáe,  w  celu 

uzyskania powiĊkszonych obrazów okreĞlonych fragmentów twarzy. W odlegáoĞci 20 cm od 

takiego  zwierciadáa,  którego  ogniskowa  wynosi  100 cm,  umieszczono  Ğwiecący  przedmiot. 

PowiĊkszenie otrzymanego obrazu w tym zwierciadle wynosi 1,25.  

 

Zadanie 17.1 (1 pkt) 

 

Oblicz zdolnoĞü skupiającą zwierciadáa.  

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 17.2 (1 pkt) 

 

Oblicz promieĔ krzywizny tego zwierciadáa. 

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Nr zadania 

15.1 15.2 16.1 16.2  17.1  17.2 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator! 

Uzyskana liczba pkt

 

 

 

 

 

 

Zadanie 13.2 (3 pkt)

Zadanie 14. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 18.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

poziom podstawowy 

 

10

Zadanie 17.3 (3 pkt)  

Narysuj  konstrukcjĊ  ilustrującą  powstawanie  obrazu  w  sytuacji  opisanej  w  treĞci  zadania. 

Zapisz cechy otrzymanego obrazu.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cechy 

obrazu: 

............................................................................................................................... 

 

Zadanie 18. Fotoefekt (3 pkt)

 

PoniĪej  zamieszczono  wykres  zaleĪnoĞci  kwadratu  maksymalnej  wartoĞci  prĊdkoĞci 

2

max

 

wybitych z katody fotoelektronów od energii 

E fotonów padających na fotokatodĊ.  

W  tabeli  podano  wartoĞci  pracy  wyjĞcia  dla  materiaáów,  z  których  wykonywane  są 

fotokatody. 

 

 

 

Rodzaj 

materiaáu 

Praca wyjĞcia 

Cez 

3,0·10

–19

 J 

Cer 

4,14·10

–19 

J

 

Potas 

3,2·10

–19

 J 

WapĔ 

5,2·10

–19

 J 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

poziom podstawowy 

 

11

Zadanie 18.1 (1 pkt) 

Ustal, analizując wykres, z jakiego materiaáu wykonano fotokatodĊ. PodkreĞl w tabeli obok 

wykresu nazwĊ tego materiaáu.  

 

Zadanie 18.2 (2 pkt)

 

WyprowadĨ  wzór,  za  pomocą  którego  moĪna  obliczyü  wartoĞci  liczbowe  konieczne 

do wykonania  powyĪszego  wykresu.  Przyjmij,  Īe  znane  są  energie  padających  fotonów  i 

praca wyjĞcia materiaáu fotokatody. 

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 19. Czujnik dymu (3 pkt)

 

Wiele izotopów promieniotwórczych znajduje zastosowanie w technice. Jednym z nich jest 

izotop  ameryku 

241

Am,  który  znalazá  zastosowanie  w  czujnikach  dymu.  Produkuje  siĊ  go, 

bombardując  neutronami  izotop  plutonu 

239

Pu.  Powstaáe  jądra  ulegają  samorzutnemu 

rozpadowi,  w  wyniku  którego  powstają  jądra  ameryku 

241

Am.  Te  z  kolei  rozpadają  siĊ 

i powstają cząstki alfa oraz praktycznie trwaáe jądra neptuna  

93

Np (

T

1/2

 § 2·10

6

 lat).   

 

Zadanie 19.1 (2 pkt)  

Korzystając z podanych informacji, uzupeánij poniĪsze równania reakcji.  

 

e

Am

Pu

Pu

n

Q

~

.........

.......





o

o



241

95

94

239

94

1

0

2

 

 

Np

Am

......

........

93

241

95



o

 

 

Zadanie 19.2 (1 pkt)  

Zapisz, jaka wáasnoĞü promieniowania alfa pozwala na bezpieczne uĪycie izotopu ameryku 

241

Am w czujnikach dymu montowanych w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie.  

                                                           

                                                           

 

 

Nr zadania 

17.3  18.1  18.2  19.1  19.2 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator 

Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

 

Zadanie 14.1 (1 pkt)

background image

9

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

poziom podstawowy 

 

11

Zadanie 18.1 (1 pkt) 

Ustal, analizując wykres, z jakiego materiaáu wykonano fotokatodĊ. PodkreĞl w tabeli obok 

wykresu nazwĊ tego materiaáu.  

 

Zadanie 18.2 (2 pkt)

 

WyprowadĨ  wzór,  za  pomocą  którego  moĪna  obliczyü  wartoĞci  liczbowe  konieczne 

do wykonania  powyĪszego  wykresu.  Przyjmij,  Īe  znane  są  energie  padających  fotonów  i 

praca wyjĞcia materiaáu fotokatody. 

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 19. Czujnik dymu (3 pkt)

 

Wiele izotopów promieniotwórczych znajduje zastosowanie w technice. Jednym z nich jest 

izotop  ameryku 

241

Am,  który  znalazá  zastosowanie  w  czujnikach  dymu.  Produkuje  siĊ  go, 

bombardując  neutronami  izotop  plutonu 

239

Pu.  Powstaáe  jądra  ulegają  samorzutnemu 

rozpadowi,  w  wyniku  którego  powstają  jądra  ameryku 

241

Am.  Te  z  kolei  rozpadają  siĊ 

i powstają cząstki alfa oraz praktycznie trwaáe jądra neptuna  

93

Np (

T

1/2

 § 2·10

6

 lat).   

 

Zadanie 19.1 (2 pkt)  

Korzystając z podanych informacji, uzupeánij poniĪsze równania reakcji.  

 

e

Am

Pu

Pu

n

Q

~

.........

.......





o

o



241

95

94

239

94

1

0

2

 

 

Np

Am

......

........

93

241

95



o

 

 

Zadanie 19.2 (1 pkt)  

Zapisz, jaka wáasnoĞü promieniowania alfa pozwala na bezpieczne uĪycie izotopu ameryku 

241

Am w czujnikach dymu montowanych w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie.  

                                                           

                                                           

 

 

Nr zadania 

17.3  18.1  18.2  19.1  19.2 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator 

Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

 

Zadanie 14.2 (2 pkt)