…………………………………………………………………………………………………………………………….

EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Egzamin maturalny próbny - MARZEC 2010 (1)

Zakres podstawowy

Czas rozwiązywania -120 minut. Maksymalna liczba punktów - 50.

Podczas rozwiązywania zadań możesz posługiwać się kartą wybranych wzorów i stałych fizycznych.

Z A D A N I A Z A M K N I Ę T E

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

Zadanie 1. /1 pkt/

Wskaż błędną odpowiedź. Pod wpływem stałej siły ciało porusza się:

A) ze stałą prędkością, ale ze zmiennym przyspieszeniem;

B) ze stałym przyspieszeniem;

C) ze zmienną prędkością;

D) ze zmienną prędkością, ale ze stałym przyspieszeniem.

Zadanie 2. /1 pkt/

Na gładkiej poziomej powierzchni znajdują się dwa klocki połączone nitką.

Wartość siły naprężającej nić wynosi:

A) F B)
C)
D)

Zadanie 3. /1 pkt/

W pewnym ośrodku rozchodzi się fala. Długością fali nazywamy:

A) odległość między dwoma najbliższymi punktami ośrodka, które znajdują się w tej samej fazie drgań;

B) odległość między każdymi dwoma punktami fali;

C) drogę, jaką przebędzie fala w ośrodku;

D) odległość między punktem powstania fali a miejscem, do którego fala dotarła.

Zadanie 4. /1 pkt/

Światło ma dwoistą naturę. O falowej naturze światła świadczą zjawiska:

A) interferencji i sprężystości; B) dyfrakcji i fotoelektryczne;

C) polaryzacji i fotoelektryczne; ` D) interferencji i dyfrakcji.

Zadanie 5. /1 pkt/

Na którym wykresie nie przedstawiono przemiany izochorycznej gazu doskonałego?

Zadanie 6. /1 pkt/

Samochód w czasie hamowania przebył drogę 75 m. Na wykresie przedstawiono zależność prędkości samochodu od czasu.

Średnia prędkość samochodu wynosi:

1. 12,5
   ; B) nie można ustalić, ponieważ na wykresie nie zaznaczono skali czasu;

3. 3
   ; D) 25
   , bo samochód poruszał się ruchem jednostajnie opóźnionym.

Zadanie 7. /1 pkt/

W ścianę budynku, prostopadle do jej powierzchni, uderza piłeczka tenisowa i odbija się od ściany sprężyście bez strat energii. Jeżeli pęd początkowy piłeczki miał wartość 3
, to zmian pędu po odbiciu piłeczki od ściany wyniesie:

1. 3
   ; B) -3
   ; C) 6
   ; D) 0
   .

Zadanie 8. /1 pkt/

Na poruszający się w polu magnetycznym neutron:

A) nie działa się siła, gdy porusza się on wzdłuż linii pola elektrycznego;

B) nie działa siła, gdy porusza się on prostopadle do linii pola magnetycznego;

C) w ogóle nie działa siła, bo nie ma on ładunku elektrycznego;

D) wszystkie odpowiedzi są błędne.

Zadanie 9. /1 pkt/

Pocisk o masie 20 g poruszający się z prędkością 500
wbił się w drewniany klocek, który po uderzeniu pozostał nieruchomy. W wyniku tego zjawiska wydzieliła się energia:

A) 2500 J;

B) 2 500 000 J;

C) nie możemy ustalić, bo nie wiemy, o ile wzrosła temperatura drewna;

D) 10 J.

Zadanie 10. /1 pkt/

Zdolność skupiająca soczewki zależy:

1. tylko od kształtu soczewki;

2. tylko od materiału, z jakiego wykonana jest soczewka;

3. tylko od ośrodka, w jakim znajduje się soczewka;

4. od materiału, z jakiego wykonana jest soczewka, ośrodka, w jakim ona się znajduje, oraz od kształtu soczewki.

Z A D A N I A O T W A R T E

Rozwiązania zadań o numerach od 11 do 17 należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania.

Zadanie 11. Samochód /5 pkt/

Kierowca jadący samochodem o masie 1500 kg z prędkością 30
zobaczył przeszkodę i zaczął nagle hamować.

1. /3 pkt/

Jakim ruchem poruszał się samochód w czasie hamowania? Jak długo trwał ruch samochodu, jeżeli zatrzymał się po przejechaniu 75 m?

11.2 /2 pkt/

Jaką pracę wykonały siły tarcia w czasie hamowania samochodu?

Zadanie 12. Kepler /9 pkt/

W tabeli podano informacje dotyczące kilku planet Układu Słonecznego.

Lp.	Planeta	Promień orbity w ziemskich promieniach	Promień planety	Okres obrotu wokół własnej osi	Okres obiegu Słońca w latach ziemskich
1	Merkury	0,39	2437 km	58 dób	0,24
2	Wenus	0,72	6052 km	243 doby	0,62
3	Ziemia	1	6378 km	24 h	1
4	Mars	1,52	3397 km	24 h	1,89
5	Jowisz	5,20	71398 km	10 h	11,86

1. /7 pkt/

Wykorzystując dane z tabeli, sprawdź słuszność trzeciego prawa Keplera. Do analizy wybierz trzy planety.

2. /2 pkt/

Porównaj prędkość liniową Ziemi i Jowisza w ruchu wokół Słońca

Zadanie 13. Wahadło Foucaulta /5 pkt/

Na Ziemi możemy udowodnić, że obraca się ona wokół własnej osi, posługując się wahadłem Foucaulta. Przy obliczeniach traktujemy takie wahadło jak wahadło matematyczne.

1. /2 pkt/

Jaką długość powinno mieć wahadło Foucaulta, aby okres jego drgań wynosił 25 s? Przyspieszenie grawitacyjne na Ziemi przyjmij 10
.

2. /3 pkt/

Jaki okres miałoby wahadło o długości 10 m po przewiezieniu na Marsa? Przyjmij, że promień Marsa ma długość 3400 km, masa Marsa wynosi 6,5∙10²³ kg, stała grawitacji jest równa 6,67∙10^-11
.

Zadanie 14. Soczewki kontaktowe /4 pkt/

Odległość dobrego widzenia dla człowieka o zdrowych oczach wynosi 25 m. Piotr jest dalekowidzem, aby dobrze widzieć, musi używać soczewek kontaktowych o ogniskowej 2 m.

1. /1 pkt/

Jaka jest zdolność skupiająca soczewek Piotra?

2. /3 pkt/

Jaka jest odległość najlepszego widzenia dla Piotra, jeśli nie używa soczewek kontaktowych?

Zadanie 15. Praca wyjścia /7 pkt/

W tabeli przedstawiono dane dotyczące pracy wyjścia dla wybranych metali.

Metal	Praca wyjścia [eV]	Praca wyjścia [J]
Cez	2,14
Cynk	4,30
Miedź	4,50
Wolfram	4,55
Złoto	4,80

Na katodę pada promieniowanie o częstotliwości 0,9∙10¹⁵ Hz.

1. /3 pkt/

Uzupełnij tabelę, wyrażając podane wartości pracy wyjścia w dżulach.

2. /2 pkt/

Z jakiego metalu powinna być wykonana katoda, aby padające promieniowanie wywołało zjawisko fotoelektryczne? Odpowiedź uzasadnij obliczeniami.

3. /2 pkt/

Jaką energię kinetyczną uzyskają elektrony wybite z powierzchni katody?

Zadanie 16. Czas połowicznego zaniku /5 pkt/

Czas połowicznego rozpadu kobaltu
wynosi 5,23 lat.

1. /2 pkt/

Po jakim czasie liczba jąder promieniotwórczych zmniejszy się o 75%?

2. /1 pkt/

Jaki jest skład jądra
?

3. /2 pkt/

Liczba jąder promieniotwórczych pewnego pierwiastka zmniejszyła się 64 razy w ciągu 120 dni. Jaki jest czas połowicznego zaniku tego pierwiastka?

Zadanie 17. Opornik /5 pkt/

Na schemacie przedstawiony jest obwód elektryczny. Napięcie między biegunami baterii wynosi 12 V. Baterię podłączono do oporników o oporach R₁=10 Ω, R₂=50 Ω i R₃=0,2 Ω.

1. /2 pkt/

Oblicz natężenie prądu płynącego w tym obwodzie.

2. /2 pkt/

Jaki jest spadek napięcia na oporach zewnętrznych?

3. /1 pkt/

Jaka moc wydzieli się na każdym z oporów zewnętrznych?

8