background image

1

Elementy mechaniki kwantowej 

– poziom podstawowy 

KLUCZ ODPOWIEDZI

Zadanie 1. (4 pkt) 

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 22.

Zadanie 2. (4 pkt) 

Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 20.

 

 

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

    

 

Lub:
   

     

         

   

 

 

   





 

 

 

 

   
         

          

       

         
 
          
        
          

 

 

  
                   

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

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

                   

         
  
           

     

 

           

 

 

           

            

 

 

    

 

 

 

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



 

 

 

 

 

 

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

er

v

r

v

v



 

 

 

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



 

 

 

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

   

 

 

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

    



    



    



    

 

 

 

  
 

 
 
 
 
 
 

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

 

 

 

  

 

 

 

  

  

  

 

  

  

 

     

 

 

 

 

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

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

  

 

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

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

   

 

 

WyraĪenie wartoĞci siáy równaniem: 

Eq

 

 

19. Drukarka  at

ra

m

en

to

w

Obliczenie wartoĞci siáy: 

N

10

2

7



˜

 

F

 

 

Wyznaczenie zmiany energii: 

eV

9

1

4

1

6

,

13

¸

¹

·

¨

©

§ 

 

'

E

 

Obliczenie wartoĞci zmiany energii:  
ǻ

E = 1,9 eV 

Obliczenie dáugoĞci fali: 

nm

654

m

10

54

,

6

7

 

˜

 

'

 



E

hc

O

 

20

 D

w

oi

st

a n

at

ur

Ğw

ia

táa

 

Udzielenie odpowiedzi twierdzącej. 

 

Aby páyta kompaktowa mieniáa siĊ barwami tĊczy, naleĪy ją 

oĞwietliü Ğwiatáem biaáym. 

21

 P

áy

ta

 

kompaktowa  Podanie nazwy zjawiska: interferencja lub dyfrakcja.   

 

Wykorzystanie zaleĪnoĞci:  

p

h

 

O

 i 

m

p

E

k

2

2

 

 

OkreĞlenie dáugoĞci fali: 

k

mE

h

2

 

O

 

22

 F

al

e m

at

er

ii 

Obliczenie dáugoĞci fali:  
Ȝ = 2,87·10

-10

 m 

 

a) 

500 elektronów  

           0,2 eV 

b) 

0 elektronów 

           0 eV 

 

Uzasadnienie dla punktu a)  

np.: energia fotonu jest wiĊksza od pracy wyjĞcia elektronu. 

23

.  

Fo

to

em

is

ja

 

Uzasadnienie dla punktu b) 

np.: energia fotonu jest mniejsza od pracy wyjĞcia elektronu. 

Uzasadnienie 

dla punktu a) 

i b) moĪe byü 

wspólne. 

 

 

4

 

 

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

   

 

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

    

 

  

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

  

 

 

   

 

 

 

 

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

v v v  

 

v

 

 

 

    



v

 

 

 

  

 

v

 

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

    

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



v

 

 

 

   



v

 

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

 

 

 

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

 

 

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA 

ARKUSZA I 

 

 

 

Zadania zamkniĊte 

 

Numer zadania 

Prawidáowa 

odpowiedĨ 

Liczba 

punktów 

 

 

Zadania otwarte 

 

Zdający moĪe rozwiązaü zadania kaĪdą poprawną metodą. Otrzymuje 

wtedy maksymalną liczbĊ punktów. 

 

Numer 

zadania 

Proponowana odpowiedĨ 

Punktacja 

Uwagi 

Porównanie energii wydzielonej podczas ocháadzania 

z energią potencjalną: 
E = mgh  lub  = mgh 

OkreĞlenie wysokoĞci: 

mg

Q

h 

 

9. Samochód na podno

Ğniku 

Obliczenie wysokoĞci: 

6,72m

|

 

10.1 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

. W

yz

na

cz

an

ie

 p

rz

ys

pi

es

ze

ni

zi

em

sk

ie

go

 

10.2 

NaleĪy zmierzyü okres (lub czĊstotliwoĞü) drgaĔ wahadáa 

i jego dáugoĞü. 

 

 

 

1

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.

WyraĪenie wartoĞci siáy równaniem: 

Eq

 

 

19. Drukarka  at

ra

m

en

to

w

Obliczenie wartoĞci siáy: 

N

10

2

7



˜

 

F

 

 

Wyznaczenie zmiany energii: 

eV

9

1

4

1

6

,

13

¸

¹

·

¨

©

§ 

 

'

E

 

Obliczenie wartoĞci zmiany energii:  
ǻ

E = 1,9 eV 

Obliczenie dáugoĞci fali: 

nm

654

m

10

54

,

6

7

 

˜

 

'

 



E

hc

O

 

20

 D

w

oi

st

a n

at

ur

Ğw

ia

táa

 

Udzielenie odpowiedzi twierdzącej. 

 

Aby páyta kompaktowa mieniáa siĊ barwami tĊczy, naleĪy ją 

oĞwietliü Ğwiatáem biaáym. 

21

 P

áy

ta

 

kompaktowa  Podanie nazwy zjawiska: interferencja lub dyfrakcja.   

 

Wykorzystanie zaleĪnoĞci:  

p

h

 

O

 i 

m

p

E

k

2

2

 

 

OkreĞlenie dáugoĞci fali: 

k

mE

h

2

 

O

 

22

 F

al

e m

at

er

ii 

Obliczenie dáugoĞci fali:  
Ȝ = 2,87·10

-10

 m 

 

a) 

500 elektronów  

           0,2 eV 

b) 

0 elektronów 

           0 eV 

 

Uzasadnienie dla punktu a)  

np.: energia fotonu jest wiĊksza od pracy wyjĞcia elektronu. 

23

.  

Fo

to

em

is

ja

 

Uzasadnienie dla punktu b) 

np.: energia fotonu jest mniejsza od pracy wyjĞcia elektronu. 

Uzasadnienie 

dla punktu a) 

i b) moĪe byü 

wspólne. 

 

 

4

WyraĪenie wartoĞci siáy równaniem: 

Eq

 

 

19. Drukarka  at

ra

m

en

to

w

Obliczenie wartoĞci siáy: 

N

10

2

7



˜

 

F

 

 

Wyznaczenie zmiany energii: 

eV

9

1

4

1

6

,

13

¸

¹

·

¨

©

§ 

 

'

E

 

Obliczenie wartoĞci zmiany energii:  
ǻ

E = 1,9 eV 

Obliczenie dáugoĞci fali: 

nm

654

m

10

54

,

6

7

 

˜

 

'

 



E

hc

O

 

20

 D

w

oi

st

a n

at

ur

Ğw

ia

táa

 

Udzielenie odpowiedzi twierdzącej. 

 

Aby páyta kompaktowa mieniáa siĊ barwami tĊczy, naleĪy ją 

oĞwietliü Ğwiatáem biaáym. 

21

 P

áy

ta

 

kompaktowa  Podanie nazwy zjawiska: interferencja lub dyfrakcja.   

 

Wykorzystanie zaleĪnoĞci:  

p

h

 

O

 i 

m

p

E

k

2

2

 

 

OkreĞlenie dáugoĞci fali: 

k

mE

h

2

 

O

 

22

 F

al

e m

at

er

ii 

Obliczenie dáugoĞci fali:  
Ȝ = 2,87·10

-10

 m 

 

a) 

500 elektronów  

           0,2 eV 

b) 

0 elektronów 

           0 eV 

 

Uzasadnienie dla punktu a)  

np.: energia fotonu jest wiĊksza od pracy wyjĞcia elektronu. 

23

.  

Fo

to

em

is

ja

 

Uzasadnienie dla punktu b) 

np.: energia fotonu jest mniejsza od pracy wyjĞcia elektronu. 

Uzasadnienie 

dla punktu a) 

i b) moĪe byü 

wspólne. 

 

 

4

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA 

ARKUSZA I 

 

 

 

Zadania zamkniĊte 

 

Numer zadania 

Prawidáowa 

odpowiedĨ 

Liczba 

punktów 

 

 

Zadania otwarte 

 

Zdający moĪe rozwiązaü zadania kaĪdą poprawną metodą. Otrzymuje 

wtedy maksymalną liczbĊ punktów. 

 

Numer 

zadania 

Proponowana odpowiedĨ 

Punktacja 

Uwagi 

Porównanie energii wydzielonej podczas ocháadzania 

z energią potencjalną: 
E = mgh  lub  = mgh 

OkreĞlenie wysokoĞci: 

mg

Q

h 

 

9. Samochód na podno

Ğniku 

Obliczenie wysokoĞci: 

6,72m

|

 

10.1 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

. W

yz

na

cz

an

ie

 p

rz

ys

pi

es

ze

ni

zi

em

sk

ie

go

 

10.2 

NaleĪy zmierzyü okres (lub czĊstotliwoĞü) drgaĔ wahadáa 

i jego dáugoĞü. 

 

 

 

1

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA 

ARKUSZA I 

 

 

 

Zadania zamkniĊte 

 

Numer zadania 

Prawidáowa 

odpowiedĨ 

Liczba 

punktów 

 

 

Zadania otwarte 

 

Zdający moĪe rozwiązaü zadania kaĪdą poprawną metodą. Otrzymuje 

wtedy maksymalną liczbĊ punktów. 

 

Numer 

zadania 

Proponowana odpowiedĨ 

Punktacja 

Uwagi 

Porównanie energii wydzielonej podczas ocháadzania 

z energią potencjalną: 
E = mgh  lub  = mgh 

OkreĞlenie wysokoĞci: 

mg

Q

h 

 

9. Samochód na podno

Ğniku 

Obliczenie wysokoĞci: 

6,72m

|

 

10.1 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

. W

yz

na

cz

an

ie

 p

rz

ys

pi

es

ze

ni

zi

em

sk

ie

go

 

10.2 

NaleĪy zmierzyü okres (lub czĊstotliwoĞü) drgaĔ wahadáa 

i jego dáugoĞü. 

 

 

 

1

Zadanie 5. (3 pkt) 

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 22.

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom podstawowy 

3

Zapisanie zaleĪnoĞci 

2

2

v

m

mgh  

18.1 

Obliczenie zmiany energii 

ǻE

p

 = 9·10

-3

 J. 

Dopuszcza siĊ rozwiązanie z zastosowaniem równaĔ ruchu. 

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. 

Zapisanie zaleĪnoĞci

qvB

r

mv  

2

 

i podstawienie

 

fr

r

v

S

Z

2

 

 

.

 

Otrzymanie zaleĪnoĞci 

m

qB

f

S

2

 

.  

19 

 

Zapisanie prawidáowego wniosku – 

czĊstotliwoĞü obiegu 

cząstki nie zaleĪy od wartoĞci jej prĊdkoĞci, poniewaĪ 

qB

oraz 

m są wielkoĞciami staáymi. 

Prawidáowe  zinterpretowanie  informacji  na  rysunku  

i  wyznaczenie  róĪnicy  dróg  przebytych  przez  oba  promienie  

'

x = 0,0000012 m (lub 1,2 Pm). 

20 

 

ZauwaĪenie, Īe dla fali o dáugoĞci 

O

 = 0,4 Pm róĪnica dróg 

wynosi 3 

O

, zatem w punkcie 

P – wystąpi wzmocnienie 

Ğwiatáa. 

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

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

Skorzystanie z warunku

 

2

13,6

n

eV

E

n



 

. 

 

21 

21.2 

Podanie minimalnej energii wzbudzenia 

E

min

 = 10,2 eV

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

Skorzystanie z zaleĪnoĞci  

2

m

e B

r

 

v

v  i doprowadzenie jej do 

postaci

 

m

eB

r

 

v

. 

  

 

Skorzystanie z zaleĪnoĞci 

O

 = 

mv

h

p

    

i uzyskanie związku

 

h

B

r e

O

 

.  

22 

 

Obliczenie wartoĞci wektora indukcji   

B § 2·10

–3

 T.  

Stwierdzenie, Īe cząstki alfa są bardzo maáo przenikliwe i nie 

wnikają do wnĊtrza organizmu

Dopuszcza siĊ stwierdzenie, ze cząstki alfa mają maáy zasiĊg. 

23 

  Stwierdzenie, Īe promieniowanie gamma  jest bardzo 

przenikliwe i wnika do wnĊtrza organizmu.  

Dopuszcza siĊ stwierdzenie, ze cząstki gamma mają duĪy zasiĊg. 

Skoro przy tej samej temperaturze gwiazda 2 wysyáa 10

6

 razy 

wiĊcej energii niĪ SáoĔce to „powierzchnia” gwiazdy 2

 

musi 

byü teĪ 10

razy wiĊksza.  

24.1 

PoniewaĪ powierzchnia kuli to 

S = 4SR

2

 to promieĔ gwiazdy 

3 musi byü 1000 = 10

3

 razy wiĊkszy od promienia SáoĔca. 

PoáoĪenie gwiazdy 3 na diagramie H – R pozwala wyciągnąü 

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

24 

24.2  PoáoĪenie gwiazdy 3 na diagramie H – R pozwala wyciągnąü 

wniosek, Īe jej promieĔ  jest mniejszy od promienia SáoĔca. 

 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom podstawowy 

2

Zadania zamkniĊte (punktacja 0 – 1)

 

 

Zadanie 

10 

OdpowiedĨ 

 

 Nr. 

zadania 

Punktowane elementy odpowiedzi

 

Liczba 

punktów  Razem

11.1 

 

Wpisanie prawidáowych 

okreĞleĔ pod rysunkami.  

 

 

 

ZauwaĪenie, Īe droga jest równa poáowie dáugoĞci okrĊgu 

11 

11.2  Obliczenie drogi  | 6,28m

s

. 

Ustalenie przebytej drogi (10 m)

 

np. na podstawie wykresu.  

12 

  Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci Ğredniej 

m

= 2,5

s

sr

v

.  

Ustalenie wartoĞci siáy napĊdowej  F

nap

 = 2500 N. 

Ustalenie

 wartoĞci siáy wypadkowej po ustaniu wiatru F

wyp

 = 500 N. 

13 

 

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia 

2

m

= 0,5 

s

a

Zastosowanie równaĔ opisujących drogĊ i prĊdkoĞü w ruchu 

jednostajnie przyspieszonym i przeksztaácenie ich do postaci 

umoĪliwiającej obliczenie przyspieszenia (

2

2

a

s

  v

).  

14 

 

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia a

 = 1,2 m/s

2 

15.1  Zaznaczenie prawidáowej odpowiedzi – 

tylko elektrony.  

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. 

16.1 

Udzielenie prawidáowej odpowiedzi  

– jednoczesna zmiana ciĞnienia, objĊtoĞci i temperatury 

zachodzi w przemianie 1 – 2.   

16 

16.2  Udzielenie prawidáowej odpowiedzi – temperatura gazu jest 

najwyĪsza w punkcie 2.  

WyraĪenie wartoĞci siáy dziaáającej na gwóĨdĨ

 

p

F

t

'

 

'

.

  

17.1 

Obliczenie wartoĞci siáy F

 = 2,5 kN.   

ZauwaĪenie, Īe 

2

2

m

mgh

 

v

 

Zapisanie wyraĪenia 

2

2

h

g

  v

.

  

17 

17.2 

Obliczenie wysokoĞci   h

 = 5 m.  

 

 

 

 

 

tor

przemieszenie

A

background image

3

Zadanie 6. (1 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 5.

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. 

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 

 

 

 

 

 

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











 

|

|

˜

˜ ˜ ˜

˜

˜

˜

 

˜

 

 

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 

 

 

 

 

 

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 7.1 (1 pkt)

Zadanie 7.2 (2 pkt)

background image

4

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. 

27

1

28

13

0

13

+

Al n

Al

o

 

2. 

27

1

27

1

13

0

12

1

+

+

Al n

Mg p

o

 

3. 

27

1

24

4

13

0

11

2

+

+

Al n

Na

He

o

 

 

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 

 

 

 

e

h

p

p m

O

 

 

v

          

e

h

m

O

Ÿ  

v

                          

2

2

e

e

m

2eU

eU

m

 

Ÿ

 

v

v

 

 

 

;

e

e

e

h

h

eU

eUm

m m

O

O

 

 

2

2

 

3

34

11

19

31

6,63 10 J s

;

1,04 10 m

2 1,6 10 C 14 10 V 9,1 10 kg

O

O









|

˜

˜

 

˜

˜

˜

˜ ˜

˜

˜

 

0

k

k

hf W E

E

  
 

             

gr

hf

W

Ÿ

 

 

 

 

h

p

c

f

O

O

 

 

            

;

gr

hf

W

p

p

c

c

Ÿ

 

 

 

 

 

19

27

8

eV

J

2,14eV 1,6 10

kg m

;

1,14 10

m

s

3 10 s

W

p

p

c





˜

˜

˜

 

 

|

˜

˜

 

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. 

27

1

28

13

0

13

+

Al n

Al

o

 

2. 

27

1

27

1

13

0

12

1

+

+

Al n

Mg p

o

 

3. 

27

1

24

4

13

0

11

2

+

+

Al n

Na

He

o

 

 

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 

 

 

 

e

h

p

p m

O

 

 

v

          

e

h

m

O

Ÿ  

v

                          

2

2

e

e

m

2eU

eU

m

 

Ÿ

 

v

v

 

 

 

;

e

e

e

h

h

eU

eUm

m m

O

O

 

 

2

2

 

3

34

11

19

31

6,63 10 J s

;

1,04 10 m

2 1,6 10 C 14 10 V 9,1 10 kg

O

O









|

˜

˜

 

˜

˜

˜

˜ ˜

˜

˜

 

0

k

k

hf W E

E

  
 

             

gr

hf

W

Ÿ

 

 

 

 

h

p

c

f

O

O

 

 

            

;

gr

hf

W

p

p

c

c

Ÿ

 

 

 

 

 

19

27

8

eV

J

2,14eV 1,6 10

kg m

;

1,14 10

m

s

3 10 s

W

p

p

c





˜

˜

˜

 

 

|

˜

˜

 

background image

5

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. 

zjawisko dyfrakcji

 

2. 

zjawisko interferencji

 

 

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. 
 

sin

n

d

O

D

˜   ˜

   

skąd  

  

sin

n

d

O

D

˜

 

 

 

PoniewaĪ 

He

O

 < 

R

O

  

to  

sin

He

D

 < 

sin

R

D

 

zatem równieĪ 

He

D

  

R

D

 

 

 

siatka dyfrakcyjna 

ekran

P

 
 

P

 
 

P

 

laser rubinowy 

siatka dyfrakcyjna 

P

1(R)

 

 

 

P

0(R)

 
 

P

1(R)

P

1(He)

 

P

0(He)

 

P

1(He)

 

Zadanie 10.1 (2 pkt)

Zadanie 10.2 (2 pkt)

background image

6

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.  

h

p

O

 

  

Dla laserów opisanych w zadaniu

 

R

R

h

p

O

 

 

oraz

 

He

He

h

p

O

 

.

 

PoniewaĪ

 

He

O

 < 

R

O

  

to  

He

p  > 

R

p . 

 

 

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.  

238

4

234

92

2

90

U

He

Th

o



 

 

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.  

238,05079u - 234,04363u + 4,00260u

'  

m

 

 

0,00456u

'  

m

 

 

MeV

0,00456u 931,5

u

 

˜

E

 

 

4,25

|

MeV

 

 

 

Zadanie 22. Astronomowie (1 pkt)  

WyjaĞnij,  dlaczego  astronomowie  i  kosmolodzy  prowadząc  obserwacje  i  badania  obiektów 

we WszechĞwiecie, obserwują zawsze stan przeszáy tych obiektów.  

Obserwowane  i  badane  obiekty  astronomiczne  znajdują  siĊ  w  duĪych 
odlegáoĞciach, zatem obecnie odbierane sygnaáy zostaáy wysáane duĪo wczeĞniej. 
Prowadzone obserwacje dotyczą wiĊc stanu przeszáego badanych  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.

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy 

Klucz punktowania odpowiedzi 

 

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.   <  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

 (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

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy 

Klucz punktowania odpowiedzi 

 

1pkt – obliczenie masy molowej gazu (

µ = 32 g) 

 

Zdający  moĪe  obliczyü  liczbĊ  moli  gazu  (n § 1,5),  a  nastĊpne  masĊ  molową 

 

g

g

32

5

1

48

 

 

,

P

 

1pkt – prawidáowy wybór gazu z podanej tabeli:  tlen 

 

Zadanie 15. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie dáugoĞü fali Ğwiatáa emitowanego przez 

laser. 

0–3 

1 pkt – skorzystanie z zaleĪnoĞci 

P = 

t

E

n

f

˜

 

1pkt – uwzglĊdnienie, Īe 

O

c

h

E

f

˜

 

 

1pkt – obliczenie dáugoĞci fali  Ȝ § 6,32·10

7

 m  (Ȝ § 631,5 nm) 

Zadanie 16. 

Tworzenie informacji 

Narysowanie dalszego biegu promieni Ğwietlnych 

w sytuacjach przedstawionych na rysunkach. 

0–3 

 

Po 1 pkt za prawidáowy bieg promienia w kaĪdej z trzech przedstawionych sytuacji  

(na pierwszym i drugim rysunku zdający moĪe równieĪ narysowaü promieĔ odbity)  

 

 

Zadanie 17.1 

WiadomoĞci i rozumienie  Zapisanie reakcji rozpadu atomu záota. 

0–1 

1 pkt – poprawne zapisanie równania reakcji:  
 

e

e

Hg

Au

Q

~





o



0

1

198

80

198

79

  lub 

e

Hg

Au

Q

E

~





o



0

1

198

80

198

79

 

 

Antyneutrino w zapisie równania nie jest wymagane. 

Zadanie 17.2 

Korzystanie z informacji 

Obliczenie masy izotopu záota pozostaáego 

po okreĞlonym czasie w preparacie 

promieniotwórczym. 

0–2 

 

1 pkt – uwzglĊdnienie, Īe 8,1 dnia to trzy okresy poáowicznego rozpadu  

1 pkt – obliczenie masy izotopu záota, która pozostaáa po tym czasie 

m = 1,25 µg 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii  

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom podstawowy 

6

Zadanie 16.1. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie stosunku energii kwantów promieniowania 

emitowanego przez laser báĊkitny i czerwony 

0–1 

 

1 p. – obliczenie stosunku energii kwantów  
 

O

Q

c

h

h

E

˜

 

˜

 

   

 

zatem   

 

1,5

zatem

|

 

cz

E

E

Ȝ

cz

Ȝ

cz

E

E

 

Zadanie 16.2. 

Korzystanie z informacji 

Ustalenie najwyĪszego rzĊdu widma dla Ğwiatáa 

emitowanego przez báĊkitny laser przechodzącego 

przez siatkĊ dyfrakcyjną opisaną w zadaniu 

0–3 

 

1 p. – uwzglĊdnienie sposobu wyznaczenia staáej siatki dyfrakcyjnej,  
 

np.:  

500

mm

1

 

d

 

1 p. – uwzglĊdnienie  warunku  sin Į  =  1    we  wzorze   

D

O

sin

˜

 

˜

d

n

    przy  wyznaczaniu 

 

maksymalnego rzĊdu widma 

1 p. – ustalenie maksymalnego rzĊdu widma  

 

n = 4 

 

Zadanie 17.1. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie zdolnoĞci skupiającej zwierciadáa dla 

podanej wartoĞci jego ogniskowej 

0–1 

 

1 p. – obliczenie zdolnoĞci skupiającej zwierciadáa Z = 1 D 

 

Zadanie 17.2. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie dáugoĞci promienia krzywizny zwierciadáa 

dla podanej wartoĞci jego ogniskowej 

0–1 

 

1 p. – obliczenie promienia krzywizny zwierciadáa = 2 m 

 

Zadanie 13.1 (1 pkt)

background image

7

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii  

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom podstawowy 

6

Zadanie 16.1. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie stosunku energii kwantów promieniowania 

emitowanego przez laser báĊkitny i czerwony 

0–1 

 

1 p. – obliczenie stosunku energii kwantów  
 

O

Q

c

h

h

E

˜

 

˜

 

   

 

zatem   

 

1,5

zatem

|

 

cz

E

E

Ȝ

cz

Ȝ

cz

E

E

 

Zadanie 16.2. 

Korzystanie z informacji 

Ustalenie najwyĪszego rzĊdu widma dla Ğwiatáa 

emitowanego przez báĊkitny laser przechodzącego 

przez siatkĊ dyfrakcyjną opisaną w zadaniu 

0–3 

 

1 p. – uwzglĊdnienie sposobu wyznaczenia staáej siatki dyfrakcyjnej,  
 

np.:  

500

mm

1

 

d

 

1 p. – uwzglĊdnienie  warunku  sin Į  =  1    we  wzorze   

D

O

sin

˜

 

˜

d

n

    przy  wyznaczaniu 

 

maksymalnego rzĊdu widma 

1 p. – ustalenie maksymalnego rzĊdu widma  

 

n = 4 

 

Zadanie 17.1. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie zdolnoĞci skupiającej zwierciadáa dla 

podanej wartoĞci jego ogniskowej 

0–1 

 

1 p. – obliczenie zdolnoĞci skupiającej zwierciadáa Z = 1 D 

 

Zadanie 17.2. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie dáugoĞci promienia krzywizny zwierciadáa 

dla podanej wartoĞci jego ogniskowej 

0–1 

 

1 p. – obliczenie promienia krzywizny zwierciadáa = 2 m 

 

Zadanie 13.2 (3 pkt)

Zadanie 14. (3 pkt) 

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 18.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii  

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom podstawowy 

7

Zadanie 17.3. 

Korzystanie z informacji  Narysowanie konstrukcji powstawania obrazu 

przedmiotu w zwierciadle sferycznym wklĊsáym 

0–3 

 

1 p. – wykonanie rysunku zwierciadáa, osi optycznej, zaznaczenie ogniska oraz narysowanie 

 

przedmiotu miĊdzy zwierciadáem a ogniskiem 

1 p. – wykonanie konstrukcji obrazu Ğwiecącego przedmiotu (dla jednego punktu) 

 

1 p. – zapisanie pozostaáych cech otrzymanego obrazu:  

pozorny i nieodwrócony (lub prosty) 

Zadanie 18.1. 

Korzystanie z informacji 

Ustalenie na podstawie danych przedstawionych 

na wykresie v

2

 = f(E

f

), z którego z materiaáów 

wymienionych w tabeli wykonana byáa fotokatoda 

0–1 

 

1 p. – ustalenie rodzaju materiaáu: potas 
Zadanie 18.2. 

Korzystanie z informacji 

Wyprowadzenie wzoru, za pomocą którego moĪna 

obliczyü wartoĞci liczbowe potrzebne do wykonania 

wykresu  v

2

 = f(E

f

0–2 

 

1 p. – zastosowanie wzoru Einsteina–Millikana i wzoru na energiĊ fotonu 

1 p. – otrzymanie zaleĪnoĞci,  

m

W

E

m

v

˜



 

2

2

2

np.: 

  

m

W

E

v



  2

(dopuszcza siĊ otrzymanie wzoru 

 

Zadanie 14.1 (1 pkt)

Zadanie 14.2 (2 pkt)