materia³ pobrano ze strony:

www.sqlmedia.pl

multimedialna platforma edukacyjna

www.sqlmedia.pl

(Wpisuje zdaj¹cy przed rozpoczêciem pracy)

PESEL ZDAJ¥CEGO

Miejsce na

naklejkê

z kodem

(Wpisuje zdaj¹cy przed
rozpoczêciem pracy)

KOD ZDAJ¥CEGO

EGZAMIN MATURALNY

Z FIZYKI

Instrukcja dla zdaj¹cego:

1. Proszê sprawdziæ, czy arkusz egzaminacyjny zawiera wszystkie strony
Ewentualny brak nale¿y zg³osiæ przewodnicz¹cemu zespo³u
nadzoruj¹cego egzamin.

2.

Obok ka¿dego zadania podana jest maksymalna liczba

punktów, któr¹ mo¿na uzyskaæ za jego poprawne rozwi¹zanie.

3.

Nale¿y pisaæ czytelnie, tylko w kolorze niebieskim lub czarnym.

4.

B³êdne zapisy nale¿y wyraŸnie przekreœliæ. Nie wolno u¿ywaæ

korektora.

5.

W karcie odpowiedzi zamaluj ca³kowicie kratkê z liter¹

oznaczaj¹c¹ odpowiedz, np. . Jeœli siê pomylisz b³êdne

zaznaczenie obwiedŸ kó³kiem i zamaluj inn¹ odpowiedŸ.

¯yczymy powodzenia!

materia³ pobrano ze strony:

www.sqlmedia.pl

multimedialna platforma edukacyjna

www.sqlmedia.pl

POZIOM ROZSZERZONY

dysleksja

ROZWI¥ZANIA I ODPOWIEDZI

1.1

Obliczyü prĊdkoĞü kolejki w najniĪszym punkcie ruchu. (2 pkt)

ܧ

௣

ൌ ܧ

௞

mgh =

௠௏

మ

ଶ

V =

ඥʹ݄݃

V = 50,5

௠

௦

1.2

Jaki promieĔ moĪe mieü pĊtla, jaką zakreĞli wagonik aby był wstanie niewaĪkoĞci. (2 pkt)

ܧ

௣

ൌ ܧ

௞

൅ ܧ

௣

ƍ

mgh =

௠௏

మ

ଶ

+ mg2R /ȉ ʹ

2gh =

ܸ

ଶ

൅ Ͷܴ݃

Warunek aby wagonik był w niewaĪkoĞci

ܨ

௥

ൌ ܳ

ܸ݉

ଶ

ܴ ൌ ݉݃Ȁȉ ܴ

ܸ

ଶ

ൌ ܴ݃

2gh = Rg + 4 Rg

2gh = 5 Rg / 5

R =

ଶ
ହ

݄

R = 51,2 m.

1.3

Gdyby zwiĊkszyü wysokoĞü zjazdu kolejki na 200 m, to jaki nacisk wywierała by kolejka

bĊdąc „ do góry nogami” przy zachowaniu promienia pĊtli wyznaczonego w pyt 2.

(2 pkt)

mgh =

௠௏

మ

ଶ

൅ ݉݃ʹܴ N = ܨ

௢ௗ

െ ܳ

2gh =

ݒ

ଶ

൅ Ͷܴ݃ N =

௠௏

మ

ோ

െ ݉݃

ܸ

ଶ

= 2gh – 4gR N =

௠ሺଶ௚௛ିସ௚ோሻ

ோ

െ ݉݃

N = 11250 N

2.1

Zaproponuj schemat układu pomiarowego. (1pkt)

2.2

Podaj w punktach czynnoĞci jakie naleĪy wykonaü, aby przeprowadziü pomiary. (1 pkt)

1) Przygotowaü układ pomiarowy.

2) Obserwowaü wskazania woltomierza i amperomierza zmieniając opór na oporniku

suwakowym.

3) Wyniki pomiarów umieszczamy w tabeli.

2.3

W układzie współrzĊdnych U( I ) nanieĞü punkty pomiarowe z uwzglĊdnieniem

niepewnoĞci pomiarowej. (1 pkt)

2.4

Na podstawie wykresu odczytaj siłĊ elektromotoryczną i oblicz opór wewnĊtrzny siły

elektromotorycznej. (1 pkt)

ߝ ൌ ͳʹܸ

J

z

= 0,6 A

ݎ

௪

ൌ

ఌ

௃

೥

ݎ

௪

= 20 ȍ

3.1

Na podstawie tabeli sprawdĨ słusznoĞü 3 prawa Keplera. (1 pkt)

ܶ

௭

ଶ

ܶ

௫ଶ

ൌ

ܽ

௭

ଷ

ܽ

௫

ଷ

ܶ

௫

ൌ ට

௔

ೣ

య

்

೥

మ

௔

೥

య

T

Merkurego

= 0,24 lat

Okres obrotu wokół SłoĔca, dla Merkurego wynikający z obliczeĔ jest zgodny z danymi w

tabeli.

3.2

Wyznacz promieĔ orbity w promieniach ziemskich dla planety Wenus. (1 pkt)



୸

ଶ



୵ଶ

ൌ

ƒ

୸

ଷ

ƒ

୵

ଷ

ܽ

௪

=

ට

௔

೥

య

்

ೢ

మ

்

೥

మ

య

ܽ

௪

ൌ ξͲǡ͵ͺ

య

Au

3.3

Oblicz okres obrotu w latach ziemskich dla planety Mars wokół SłoĔca. (2 pkt)

ܶ

௭

ଶ

ܶ

ெ

ଶ

ൌ

ܽ

௭

ଷ

ܽ

ெ

ଷ

ܶ

ெ

ൌට

்

೥

మ

௔

ಾ

య

௔

೥

య

ܶ

ெ

ൌ ͳǡͺ͹ lat

3.4

Obliczyü stosunek prĊdkoĞci liniowej dla planet Wenus i Mars wokół własnej osi. (2 pkt)

ܸ

ௐ

ܸ

ெ

ൌ

ʹߨܴ

ௐ

ܶ

ௐ

ʹߨܴ

ெ

ܶ

ெ

ൌ

ܴ

ௐ

ܶ

ௐ

ȉ

ܶ

ெ

ܴ

ெ

ൌ

͸Ͳͷʹ ȉ ͳ

ʹͶ͵ ȉ ͵͵ͻ͹ ൌ ͹ǡ͵ ȉ ͳͲ

ିଷ

4.1

Zaznacz na rysunku kierunek siły Lorenza, podaj z jakiej reguły korzystałeĞ do

wyznaczenia tej siły. (1 pkt)

Reguły lewej dłoni ( wynika z iloczynu wektorowego)

4.2

Obliczyü czĊstotliwoĞü cząstki. (2 pkt)

݉

ఈ

ൌ Ͷ݉

௣

ݍ

ఈ

ൌ ʹ݁

BqV =

௠௩

మ

ோ

RBq = mv

RBq = m2

ߨRf

f =

஻௤

௠ଶగ

f = 1,5

ȉ ͳͲ

଻

ܪݖ

4.3

Obliczyü prĊdkoĞü cząstki. (2pkt)

BqV =

௠௏

మ

ோ

R =

ௗ

ଶ

RBq = mV R = 100cm = 1m

ோ஻௤

௠

ൌ ܸ

V = 9,6

ȉ ͳͲ

଻ ௠

௦

4.4

Obliczyü masĊ, uwzglĊdniając efekty realistyczne i porównaj otrzymaną masĊ z masą

spoczynkową. (3 pkt)

m =

௠

೚

ටଵି

ೇమ

಴మ

݉

௢

ൌ Ͷ݉

௣

m = 7,03

ȉ ͳͲ

ିଶ଻

kg

௠

௠

೚

ൌ ͳǡͲͷ

5.1

Korzystając z wykresu oblicz graniczną długoĞü fali powyĪej której zjawisko

fotoelektryczne nie zachodzi. (2 pkt)

C =

ఒ
்

C =

ߣߥ

ߣ ൌ

஼
ఔ

ߣ

௚௥

ൌ

ܥ

ߥ

௚௥

ߣ

௚௥

ൌ ͸ ȉ ͳͲ

ି଻

m

5.2

Na podstawie wykresu wyznacz stałą Plancka. (3 pkt)

ܧ

௙

ൌ ܹ ൅ ܧ

௞

݄ߥ ൌ ݄ߥ

௚௥

൅

ܸ݉

ଶ

ʹ

h

ߥ െ ݄ߥ

௚௥

=

ܧ

௞

h (

ߥ െ ߥ

௚௥

ሻ ൌ ܧ

௞

h =

ா

ೖ

ఔିఔ

೒ೝ

h =

͸ ȉ ͳͲ

ିଷସ

ܬ ȉ ܵ

5.3

Odczytując z wykresu niezbĊdne dane obliczyü prace wyjĞcia i na podstawie tabeli podaü

z jakiego materiału, moĪe byü wykonana katoda fotokomórki. (3 pkt)

W = h

ȉ ߥ

௚௥

W =

͵Ǥ͵ͳͷ ȉ ͳͲ

ିଵଽ

ܬ

͵ǡ͵ͳͷ ȉ ͳͲ

ିଵଽ

ܬ െ ݔܸ݁

ͳǤ͸ ȉ ͳͲ

ିଵଽ

ܬ െ ͳܸ݁

X = 2,1 eV

Katoda fotokomórki moĪe byü wykonana z cezu.

6.1

ZnaleĨü początkową prĊdkoĞü liniową wahadła. (4 pkt)

V =

߱R L

1

= L

2

߱ =

௩

ோ

RMV =J

߱

ܴ ȉ ܯ ȉ ܸ ൌ ܬ ȉ

௏

ೣ

ோ

RVM =

௃௏

ೣ

ோ

ܴ

ଶ

ܸܯ ൌ ܬܸ

௫

ܸ

௫

ൌ

௔

మ

ȉ௏ȉெ

௃

ܸ

௫

ൌ ͶͲ

௠

௦

6.2

ZnaleĨü kątową prĊdkoĞü Ğrodka dysku. (5 pkt)

ܸ

௫

=

ܴ߱

߱ ൌ

௏

ೣ

ோ

߱ ൌ

ସ଴

௔

ൌ ͺͲ

௥௔ௗ

௦

7.

Obliczyü ciepło reakcji

13

ܰ ൅ ݊ ՜ ܥ

ଵଷ

൅ ݌. Energia wiązania jądra wĊgla

13

C wynosi

B

13

C

= 97,1 MeV, a energia wiązania jądra azotu

13

N jest równa B

13

N

= 94,1 MeV. Jak

moĪna zinterpretowaü znak ciepła reakcji w tym przypadku ? (9 pkt)

Zgodnie z okreĞleniem ciepła reakcji mamy

(1) Q =

ൣ൫ܯ

ଵଷ

ಿ

൅ ܯ

௡

൯ െ ൫ܯ

ଵଷ

಴

൅ ܯ

௣

൯൧ܿ

ଶ

Znając energiĊ wiązania B

j

jadra, moĪemy obliczyü masĊ M

j

z zaleĪnoĞci:

B

j

=

ൣܼܯ

௣

൅ ሺܣ െ ܼሻܯ

௡

െ ܯ

௝

൧ܿ

ଶ

(2)

ܯ

௝

ܿ

ଶ

ൌ ൣܼܯ

௣

൅ ሺܣ െ ܼሻܯ

௡

൧ܿ

ଶ

െ ܤ

௝

Wstawiając (2) do (1) wyrazimy ciepło reakcji przez energiĊ wiązania jąder

Q =

ܤ

ଵଷ

೎

െ ܤ

ଵଷ

ಿ

ൌ ൅͵ǡͲܯܸ݁Ǥ

Dodatni znak ciepła reakcji Ğwiadczy o tym, Īe w jądrze

14

N neutron jest silniej związany od

protonu.