background image

1

Fizyka jądrowa 

– poziom podstawowy

Zadanie 1. (1 pkt) 

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 7.

Zadanie 2. (2 pkt) 

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 13.

 

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

 

 

 

    

    

   



             

        

 
  

 

 

 

  

 

 

 

  

 

 

 

  

 

 

 

 

 

    

            

           

  

 

 

 

 

    

       

 

 

 

 

 

                       

    

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

    

   

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

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

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

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

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

    

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



v

v

 

 v      

          

           

                 

                     

            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       

    





v

 

 

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

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

 

  

 

   

  

 

  

  

 

   



 



 

 

 

v

v

 

 

  

  

background image

2

Zadanie 3. (3 pkt) 

Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 18.

Zadanie 4. (1 pkt) 

Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 4

8 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz I

 

Zadanie 17. Masa i energia (2 pkt) 

SáoĔce wypromieniowuje w ciągu 1 sekundy okoáo 4˜10

26

 J energii. Oblicz, o ile w wyniku tej 

emisji zmniejsza siĊ masa SáoĔca. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

Zadanie 18. WĊgiel 

C

14

6

 (3 pkt)  

Okres  poáowicznego  rozpadu  izotopu  wĊgla 

C

14

6

  wynosi  okoáo  5700  lat.  W  znalezionych 

szczątkach  kopalnych  stwierdzono  oĞmiokrotnie  niĪszą  zawartoĞü  C

14

6

  niĪ  w  atmosferze. 

Naszkicuj  wykres  zaleĪnoĞci  liczby  jąder  promieniotwórczych  zawartych  w  szczątkach 

w zaleĪnoĞci  od  czasu.  Rozpocznij  od  chwili,  gdy  szczątki  powstaáy  (tkanki  obumaráy)  do 

chwili  obecnej.  Początkową  liczbĊ  jąder  oznacz  przez  N

0

.  Zaznacz  na  wykresie  czas 

poáowicznego zaniku. Oszacuj wiek znalezionych szczątków.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

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. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

2 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz I

 

 

Zadania zamkniĊte 

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

odpowiedĨ. 

 
Zadanie 1. (1 pkt) 
 

Tomek  wchodzi  po  schodach  z  parteru  na  piĊtro.  RóĪnica  wysokoĞci  miĊdzy  parterem 

a piĊtrem wynosi 3 m, a áączna dáugoĞü dwóch odcinków schodów jest równa 6 m. Wektor 

caákowitego przemieszczenia Tomka ma wartoĞü 
 

A.  3 m 

B.  4,5 m 

C.  6 m 

D.  9 m 

 
Zadanie 2. (1 pkt)
  

Wykres  przedstawia  zaleĪnoĞü  wartoĞci  prĊdkoĞci  od  czasu  dla  ciaáa  o  masie  10  kg, 

spadającego w powietrzu z duĪej wysokoĞci. Analizując wykres moĪna stwierdziü, Īe podczas 

pierwszych 15 sekund ruchu wartoĞü siáy oporu 
 

A.  jest staáa i wynosi 50 N. 

B.  jest staáa i wynosi 100 N. 

C.  roĞnie do maksymalnej wartoĞci 50 N. 

D.  roĞnie do maksymalnej wartoĞci 100 N. 

 

Zadanie 3. (1 pkt)  

Rysunek  przedstawia  linie  pola  elektrostatycznego  ukáadu  dwóch  punktowych  áadunków. 

Analiza rysunku pozwala stwierdziü, Īe áadunki są 

 

 

 

 

A.  jednoimienne i |q

A

| > |q

B

B.  jednoimienne i |q

A

| < |q

B

C.  róĪnoimienne i |q

A

| > |q

B

D.  róĪnoimienne i |q

A

| < |q

B

| 

 

Zadanie 4. (1 pkt)  

Jądro izotopu 

235

92

U zawiera  

A.  235 neutronów. 

B.  327 nukleonów. 

C.  143 neutrony. 

D.  92 nukleony. 

v, m/s 

50 

5  10  15  20  t, s 

background image

3

Zadanie 5. (4 pkt) 

Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 21.

12 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz I

 

 

Zadanie 21. Energia wiązania (4 pkt)  

Wykres  przedstawia  przybliĪoną  zaleĪnoĞü  energii  wiązania  jądra  przypadającej  na  jeden 

nukleon od liczby masowej jądra. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.1 (2 pkt)  

Oblicz  wartoĞü  energii  wiązania  jądra  izotopu  radonu  (Rn)  zawierającego  86  protonów  

i 134 neutrony. Wynik podaj w megaelektronowoltach. 

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

21.2 (2 pkt) 

WyjaĞnij  krótko  pojĊcie  jądrowego  niedoboru  masy  („deficytu  masy”).  Zapisz  formuáĊ 

matematyczną  pozwalającą  obliczyü  wartoĞü  niedoboru  masy,  jeĞli  znana  jest  energia 

wiązania jądra.  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Nr zadania 

21.1  21.2 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

Zadanie 5.1 (2 pkt)

Zadanie 5.2 (2 pkt)

background image

4

Zadanie 6. (1 pkt) 

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 9.

Zadanie 7. (1 pkt) 

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 10.

Zadanie 8. (2 pkt) 

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 23.

 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

3 

 

Poziom podstawowy

 

Zadanie 6. (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 7. (1 pkt)  

Dwa  równolegáe  promienie  Ğwietlne  czerwony  i  fioletowy  padają  na  szklany  pryzmat 

umieszczony w powietrzu (rys.). Po przejĞciu przez pryzmat bĊdą one

 

 

A.  zbieĪne. 

B.  rozbieĪne. 

C.  równolegáe. 

D.  prostopadáe. 

 

Zadanie 8. (1 pkt)

 

Cyklotron  jest  urządzeniem  sáuĪącym  do  przyspieszania  naáadowanych  cząstek.  W  jego 

dziaáaniu istotną rolĊ peánią pola elektryczne i magnetyczne. Wybierz poprawną odpowiedĨ.  

 

 

Pole elektryczne  

pole magnetyczne 

A. 

zakrzywia tor ruchu cząstek, 

 przyspiesza cząstki. 

B. 

przyspiesza cząstki, 

przyspiesza cząstki. 

C. 

 zakrzywia  tor ruchu cząstek, 

 zakrzywia tor ruchu cząstek. 

D. 

 przyspiesza  cząstki, 

 zakrzywia tor ruchu cząstek. 

 

Zadanie 9. (1 pkt) 

 

Pokazany  obok  wykres  przedstawia  zaleĪnoĞü 

masy od czasu dla izotopu promieniotwórczego 

pewnego  pierwiastka  w  próbce.  Na  jego 

podstawie  moĪna  wywnioskowaü,  Īe  okres 

poáowicznego  rozpadu  tego  izotopu  wynosi 

okoáo 

A.  3 godziny. 

B.  4 godziny. 

C.  6 godzin. 

D.  8 godzin. 

 

Zadanie 10. (1 pkt)

 

 

Podczas bombardowania páytki zawierającej izotop berylu 

Be

9

4

 cząstkami D otrzymano jądra 

izotopu wĊgla 

12

6

C  i neutrony. Prawidáowy zapis zachodzącej reakcji to 

 

A. 

9

4

12

1

4

2

6

0

Be + He

C + n

o

B. 

9

4

12

1

4

2

6

0

Be + He

C + 2 n

o

C. 

9

4

12

1

4

2

6

1

Be + 2 He

C + 2 n

o

D. 

9

4

12

1

4

2

6

0

Be + 2 He

C + 4 n

o

1 2 3  4  5  6  7  8 t, h

0

1,2
1,0

0,8
0,6
0,4
0,2

m

as

a i

zo

to

pu

, g

 

0

czerwony 

fioletowy 

 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

3 

 

Poziom podstawowy

 

Zadanie 6. (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 7. (1 pkt)  

Dwa  równolegáe  promienie  Ğwietlne  czerwony  i  fioletowy  padają  na  szklany  pryzmat 

umieszczony w powietrzu (rys.). Po przejĞciu przez pryzmat bĊdą one

 

 

A.  zbieĪne. 

B.  rozbieĪne. 

C.  równolegáe. 

D.  prostopadáe. 

 

Zadanie 8. (1 pkt)

 

Cyklotron  jest  urządzeniem  sáuĪącym  do  przyspieszania  naáadowanych  cząstek.  W  jego 

dziaáaniu istotną rolĊ peánią pola elektryczne i magnetyczne. Wybierz poprawną odpowiedĨ.  

 

 

Pole elektryczne  

pole magnetyczne 

A. 

zakrzywia tor ruchu cząstek, 

 przyspiesza cząstki. 

B. 

przyspiesza cząstki, 

przyspiesza cząstki. 

C. 

 zakrzywia  tor ruchu cząstek, 

 zakrzywia tor ruchu cząstek. 

D. 

 przyspiesza  cząstki, 

 zakrzywia tor ruchu cząstek. 

 

Zadanie 9. (1 pkt) 

 

Pokazany  obok  wykres  przedstawia  zaleĪnoĞü 

masy od czasu dla izotopu promieniotwórczego 

pewnego  pierwiastka  w  próbce.  Na  jego 

podstawie  moĪna  wywnioskowaü,  Īe  okres 

poáowicznego  rozpadu  tego  izotopu  wynosi 

okoáo 

A.  3 godziny. 

B.  4 godziny. 

C.  6 godzin. 

D.  8 godzin. 

 

Zadanie 10. (1 pkt)

 

 

Podczas bombardowania páytki zawierającej izotop berylu 

Be

9

4

 cząstkami D otrzymano jądra 

izotopu wĊgla 

12

6

C  i neutrony. Prawidáowy zapis zachodzącej reakcji to 

 

A. 

9

4

12

1

4

2

6

0

Be + He

C + n

o

B. 

9

4

12

1

4

2

6

0

Be + He

C + 2 n

o

C. 

9

4

12

1

4

2

6

1

Be + 2 He

C + 2 n

o

D. 

9

4

12

1

4

2

6

0

Be + 2 He

C + 4 n

o

1 2 3  4  5  6  7  8 t, h

0

1,2
1,0

0,8
0,6
0,4
0,2

m

as

a i

zo

to

pu

, g

 

0

czerwony 

fioletowy 

10 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Poziom podstawowy

 

Zadanie 23. Radioterapia (2 pkt) 

 

Radioterapia  polega  na  niszczeniu  komórek  nowotworowych  przy  uĪyciu  promieniowania 

jądrowego  emitowanego  przez  róĪnego  rodzaju  izotopy  promieniotwórcze  umieszczone 

w pewnej odlegáoĞci od tkanek.  

WyjaĞnij,  odwoáując  siĊ  do  wáasnoĞci  promieniowania  jądrowego  Į  i  Ȗ,  dlaczego 

w radioterapii  stosuje  siĊ  gáównie  izotopy  emitujące  promieniowanie  Ȗ,  a  nie  korzysta  siĊ 

z np. izotopów emitujących promieniowanie Į. 
                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

Zadanie 24. Diagram Hertzsprunga – Russella (4 pkt)  

PoniĪej  przedstawiono  diagram  H–R  (diagram  H  –  R,  Hertzsprunga – Russella).  Na  osi 

pionowej  odáoĪono  stosunek  mocy  promieniowania  gwiazdy  L  do  mocy  promieniowania 

SáoĔca  L

,  natomiast  na  osi  poziomej  typ  widmowy  gwiazdy,  który  zaleĪy  od  temperatury 

gwiazdy.  Ten  sam  typ  widmowy  oznacza  taką  samą  temperaturĊ  na  powierzchni  gwiazdy. 

Moc promieniowania, czyli iloĞü energii wysyáanej w jednostce czasu, zaleĪy od temperatury 

i jest proporcjonalna do pola powierzchni gwiazdy.  

Na diagramie cyfrą 1 oznaczono poáoĪenie SáoĔca, cyfrą 2 – gwiazdĊ naleĪącą do kategorii 

nadolbrzymów,  a  cyfrą  3  –  gwiazdĊ  typu  biaáy  karzeá.  Z  tego  diagramu  wynika,  Īe  na 

przykáad gwiazda 2 mając taką samą temperaturĊ na powierzchni jak SáoĔce wysyáa 10

6

 razy 

wiĊcej energii niĪ SáoĔce.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      O    B    A    F     G     K    M     

typ widmowy

 

10

10

-2 

1

 

10

10

-4 

10

3

2

1

A 

B

C

L

L

background image

5

Zadanie 9. (1 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 10.

Zadanie 10. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 21.

Zadanie 11. (1 pkt) 

Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 9.

Zadanie 12. (4 pkt) 

Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 21.

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

3 

 

Poziom podstawowy

 

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 

Pn 

Pd 

N  

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 

 

 

 

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. 

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 12.1 (2 pkt)

Zadanie 12.2 (2 pkt)

background image

6

Zadanie 13. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 17.

Zadanie 14. (1 pkt) 

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 4.

Zadanie 15. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 19.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom podstawowy 

 

8

 

Zadanie 16. Zjawisko zaáamania (3 pkt) 

Na granicy dwóch oĞrodków o róĪnych wspóáczynnikach zaáamania moĪe zachodziü zjawisko 

caákowitego wewnĊtrznego odbicia. 

Naszkicuj,  zachowując  wáaĞciwe  relacje  kątów,  dalszy  bieg  promieni  Ğwietlnych  w  trzech 

przedstawionych poniĪej sytuacjach. Wykorzystaj informacjĊ, Īe kąt graniczny dla diamentu 

znajdującego siĊ w powietrzu wynosi 24

o

 

66°

66°

60°

powietrze

powietrze

powietrze

diament

diament

diament

 

 

Zadanie 17. Izotop záota (3 pkt) 

Jądro  izotopu  záota 

198

79

Au  ulega  rozpadowi,  w  wyniku  którego  powstaje  jądro  rtĊci  (Hg) 

zawierające taką samą liczbĊ nukleonów, co jądro ulegające rozpadowi. Nowo powstaáe jądro 
ma o jeden proton wiĊcej od jądra izotopu 

198

79

Au. 

Zadanie 17.1 (1 pkt) 

Zapisz równanie opisanej reakcji rozpadu.  

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 17.2 (2 pkt) 

Oblicz masĊ izotopu záota 

198

79

Au po 8,1 dniach, jeĪeli początkowa masa tego izotopu zawarta 

w preparacie promieniotwórczym wynosiáa 10 µg, a przeprowadzone pomiary wykazaáy, Īe 

po 2,7 dnia poáowa jąder tego izotopu ulega rozpadowi. 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Zadanie 18. Atom wodoru (5 pkt)  

W tabeli przedstawiono wartoĞci caákowitej energii atomu wodoru (E

n

) oraz promieni orbit 

(r

n

), po których elektron moĪe siĊ poruszaü w zaleĪnoĞci od numeru orbity (n). 

E

n

 

, eV 

– 13,6 

– 3,4 

– 1,5 

 

– 0,54 

r

n

 

, ·10

–10

 m 

0,53 

2,12 

4,77 

8,48 

13,25 

 

Zadanie 18.1 (1 pkt)  

Uzupeánij tabelĊ, wykonując konieczne obliczenia. 

                                                           

                                                           

                                                           

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

poziom podstawowy 

 

2

 

k

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

2

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

Zadania zamkniĊte  

W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz  jedną poprawną odpowiedĨ. 

 

Zadanie 1. (1 pkt)   

Po  przelocie  samolotu  powstaje  smuga  kondensacyjna  spalin,  tworząc  na  niebie  Ğlad 

(rysunek). ĝlad ten przedstawia   

 

A.  tor.  

B.  drogĊ. 

C.  prĊdkoĞü. 

D.  przemieszczenie. 

 

 

Zadanie 2. (1 pkt) 

 

Do  pionowo  zawieszonej  nitki  przymocowano  3  niewielkie  oáowiane  kulki. 

OdlegáoĞü  miĊdzy  stoáem  a  pierwszą  kulką  wynosiáa  10 cm  a  odlegáoĞci 

pomiĊdzy kolejnymi kulkami wynosiáy 30 cm i 50 cm odpowiednio (rysunek). 

NastĊpnie przeciĊto sznurek ponad kulką k

3

 i kulki zaczĊáy swobodnie spadaü. 

Czas, po którym pierwsza kulka uderzyáa w stóá w porównaniu z czasem, jaki 

upáynąá miĊdzy uderzeniami kolejnych kulek o powierzchniĊ stoáu jest  
A.  krótszy niĪ czas miĊdzy upadkiem kulek k

2

 i k

3

B.  najkrótszym z czasów miĊdzy upadkiem kolejnych kulek. 

C.  najdáuĪszym z czasów miĊdzy upadkiem kolejnych kulek. 

D.  taki sam jak czasy miĊdzy upadkiem kulek k

1

 i k

2

 oraz k

2

 i k

3

 

Zadanie 3. (1 pkt)  

W  satelicie  krąĪącym  po  koáowej  orbicie  na  wysokoĞci  znacznie  mniejszej  od  promienia 

Ziemi, uruchomiony zostaá silnik i wartoĞü prĊdkoĞci wzglĊdem Ziemi wzrosáa do 11,2 km/h. 

Satelita ten 
A.  bĊdzie poruszaá siĊ po orbicie eliptycznej wokóá Ziemi. 

B.  bĊdzie dalej poruszaá siĊ po tej samej orbicie wokóá Ziemi.  

C.  opuĞci orbitĊ okoáoziemską a nastĊpnie naszą GalaktykĊ. 

D.  opuĞci orbitĊ okoáoziemską i pozostanie w Ukáadzie Sáonecznym. 

 

Zadanie 4. (1 pkt)

 

Jednym z izotopów stosowanych do sterylizacji ĪywnoĞci jest izotop kobaltu 

Co

60

27

. Jest to 

izotop  nietrwaáy  i  ulega  samorzutnie  przemianie 

E

  

.  Wskutek  tego  rozpadu  powstaje

 

jądro

 

pierwiastka, którego liczba protonów w jądrze wynosi 

 

A.  26. 

B.  28. 

C.  32. 

D.  33. 

Zadanie 5. (1 pkt) 

W póáprzewodnikach domieszkowych typu n, w stosunku do póáprzewodników samoistnych, 

mamy do czynienia z 
A.   niedoborem dziur. 

B.   nadmiarem dziur. 

C.   niedoborem elektronów. 

D.   nadmiarem elektronów. 

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 13.1 (1 pkt)

Zadanie 13.2 (2 pkt)

Zadanie 15.1 (2 pkt)

background image

7

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 15.2 (1 pkt)