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

EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Egzamin maturalny próbny - MARZEC 2010 (2)

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/

Powszechnie obowiązującym układem jednostek jest układ SI. W tym układzie podstawowymi jednostkami drogi, temperatury, czasu, masy są:

A) centymetr, kelwin, godzina, gram;

B) metr, kelwin, sekunda, kilogram;

C) metr, stopień Celsjusza, sekunda, kilogram;

D) centymetr, stopień Celsjusza, sekunda, gram.

Zadanie 2. /1 pkt/

Siły bezwładności nazywane są siłami pozornymi, ponieważ:

1. są tylko siłami w potocznym rozumieniu, w rzeczywistości są masą;

2. nie opisują oddziaływania ciał;

3. nie można ich wykryć żadnym przyrządem służącym do pomiaru sił;

4. wprowadzamy je do opisu oddziaływań ciał, gdy nie znamy sił rzeczywistych.

Zadanie 3. /1 pkt/

Czas połowicznego rozpadu to:

1. czas, w którym rozpadowi ulegnie połowa jąder preparatu promieniotwórczego;

2. połowa czasu życia izotopu promieniotwórczego;

3. czas rozpadu izotopu promieniotwórczego, który znajduje się w mieszaninie innych, niekoniecznie promieniotwórczych, substancji;

4. historyczne określenie czasu życia izotopu promieniotwórczego.

Zadanie 4. /1 pkt/

Nośnikami oddziaływań: grawitacyjnych, elektromagnetycznych, słabych, silnych są:

1. grawitony, fotony, mezony, neutrina;

2. grawitony, fotony, bozony W i Z, kwarki;

3. grawitony, fotony, bozony W i Z, glony;

4. grawitony, elektrony, fotony, nukleony.

Zadanie 5. /1 pkt/

W każdym procesie zachodzącym w układzie makroskopowym zamkniętym i izolowanym entropia:

A) zawsze rośnie;

B) nie może ulec zmniejszeniu;

C) zawsze maleje;

D) jest stała.

Zadanie 6. /1 pkt/

Samochód o masie 1000 kg zwiększył prędkość od 10
do 20
w czasie 8 sekund. Wypadkowa siła działająca na samochód miała wartość:

A) 1250 N;

B) 2500 N;

C) 125 N;

D) nie można ustalić, bo nie znamy wartości przyspieszenia.

Zadanie 7. /1 pkt/

Płaska bateria w obwodzie żarówki w latarce kieszonkowej pełni rolę:

A) źródła światła;

B) źródła prądu elektrycznego;

C) siły Coulomba;

D) źródła różnicy napięcia.

Zadanie 8. /1 pkt/

Cząstka o ładunku q i masie m wpada w pole magnetyczne o indukcji B, prostopadle do linii pola z prędkością v. W polu magnetycznym tor cząstki będzie:

A) linią prostą;

B) okręgiem o promieniu R, którego promień możemy wyznaczyć z równania
;

C) spiralą;

D) elipsą, między ogniskami której umieszczono magnes będący źródłem pola magnetycznego.

Zadanie 9. /1 pkt/

Zgodnie z hipotezą de Broglie'a, z każdą cząstką materii związana jest fala. Długość tej fali jest:

A) proporcjonalna do masy cząstki;

B) proporcjonalna do prędkości cząstki;

C) odwrotnie proporcjonalna do pędu cząstki;

D) zależna od wielkości stałej Plancka.

Zadanie 10. /1 pkt/

W ostatnich czasach wiele mówimy o odnawialnych źródłach energii. Do takich źródeł zaliczamy tylko:

1. energię pozyskiwaną z lasów, energię geotermalną oraz energię słoneczną;

2. energię słoneczną, wiatru, wód w rzekach i złóż kopalnych;

3. energię wiatru, wód w rzekach, pływów morskich i słoneczną;

4. energię wiatru, geotermalną, słoneczną i z rozszczepienia uranu.

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. Ładunki /7 pkt/

Dwie kulki pokryte metalową folią, o masie 1 g każda, zawieszono na długich, cienkich i nieprzewodzących niciach o długości 1 m, a następnie naładowano każdą z kulek ładunkiem Q. Kulki zawieszone na niciach odchyliły się o kąt 30º od pionu.

1. /3 pkt/

Sporządź rysunek i zaznacz siły działające na kulki, a następnie zapisz warunek równowagi dla oddziałujących kulek.

11.2 /4 pkt/

Wyznacz i oblicz ładunek zgromadzony na każdej kulce. Oszacuj, jakiej liczbie elektronów odpowiada ładunek każdej kulki.

Zadanie 12. Lód /5 pkt/

Bryła lodu o masie 10 kg i temperaturze -10ºC leży na stole. Ciepło właściwe lodu wynosi 2097
, ciepło topnienia lodu
.

1. /2 pkt/

Ile trzeba dostarczyć energii, aby zamienić ten lód w wodę o temperaturze 0ºC?

2. /3 pkt/

Gdy wrzucono tę bryłę lodu do wody o temperaturze 25ºC, wtedy temperatura wody obniżyła się do 10ºC, bryła lodu uległa stopnieniu. Jaka była masa wody? Ciepło właściwe wody 4200
.

Zadanie 13. Łódka /6 pkt/

Przy brzegu jeziora stoi łódka o masie 120 kg. Do łódki wskakuje z prędkością 6
chłopiec o masie 60 kg i zatrzymuje się.

1. /3 pkt/

Z jaką prędkością łódka odpłynęła od brzegu? Tarcie pomijamy.

2. /3 pkt/

Jaka powinna być masa łódki, aby po wskoczeniu na nią chłopca jej prędkość była równa 5
?

Zadanie 14. Diagram H-R /4 pkt/

Poniżej przedstawiono schematycznie diagram Hertzsprunga-Russella. Wpisz w zaznaczone obszary nazwy gwiazd, które wyrażają fazy ewolucji gwiazdy.

A - biały karzeł; B - nadolbrzym, C - olbrzym, D - Słońce.

Zadanie 15. Wahadło /6 pkt/

W jadącym samochodzie wisi wahadło proste (matematyczne) o długości 2 m.

1. /2 pkt/

Z jaką częstotliwością drga to wahadło? Jaki wpływ na częstotliwość drgań ma zmiana długości wahadła?

2. /4 pkt/

Z jaką prędkością samochód powinien poruszać się po drodze, na której co 50 m wykonano niewielkie garby, aby wahadło wpadło w rezonans?

Zadanie 16. Rurka /7 pkt/

Do cienkiej rurki jednostronnie otwartej wlano kroplę rtęci tak, że słupek powietrza zamknięty tą kroplą w temperaturze pokojowej (20ºC) miał wysokość 0,7 m.

1. /6 pkt/

Jaka będzie wysokość słupka powietrza pod kroplą rtęci, gdy temperatura otoczenia wzrośnie do 30ºC?

2. /1 pkt/

Wyobraź sobie, że rurka ta jest ustawiona pionowo - otworem do góry. Jaki wpływ na ciśnienie wywierane na powietrze zawarte pod kroplą rtęci ma ruch rurki w górę z przyspieszeniem a?

Zadanie 17. Fotony /5 pkt/

Światło ma naturę korpuskularno-falową. Energia padającego fotonu jest wprost proporcjonalna do jego częstotliwości. Praca wyjścia dla cezu wynosi 2,14 eV.

1. /3 pkt/

Jaką minimalną częstotliwość powinno mieć promieniowanie padające na katodę cezową, aby zaszło zjawisko fotoelektryczne?

2. /2 pkt/

Jaką energię kinetyczną uzyskają wybijane z powierzchni cezu elektrony, jeżeli częstotliwość padającego promieniowania będzie równa 2∙10¹⁵ Hz?

8