1

Elementy fizyki współczesnej

– poziom podstawowy

KLUCZ ODPOWIEDZI

Zadanie 1. (1 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 6.

Zadanie 2. (1 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 10.

Zadanie 3. (3 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 14.



        





   v



      









v



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

   



















v

v

2







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



















v


       

    





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

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

  

         

      



















v

    


         



        

   



      

     







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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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







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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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







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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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







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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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







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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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





2



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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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





Zadanie 4. (2 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 20.

Zadanie 5. (1 pkt)

Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 9.

Zadanie 6. (1 pkt)

Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 10.

Zadanie 7. (1 pkt)

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 8.



    





  



Lub:
  

   

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

  



  

































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

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

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

        

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





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

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

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

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

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

    

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





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

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





   













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



 





Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

3

Arkusz I

Zadanie 5. (1 pkt)

ZdolnoĞü skupiająca zwierciadáa kulistego wklĊsáego o promieniu krzywizny 20 cm ma

wartoĞü

A. 1/10 dioptrii.

B. 1/5 dioptrii.

C. 5 dioptrii.

D. 10 dioptrii.

Zadanie 6. (1 pkt)

PiákĊ o masie 1 kg upuszczono swobodnie z wysokoĞci 1 m. Po odbiciu od podáoĪa piáka

wzniosáa siĊ na maksymalną wysokoĞü 50 cm. W wyniku zderzenia z podáoĪem i w trakcie

ruchu piáka straciáa energiĊ o wartoĞci okoáo

A. 1 J

B. 2 J

C. 5 J

D. 10 J

Zadanie 7. (1 pkt)

Energia elektromagnetyczna emitowana z powierzchni SáoĔca powstaje w jego wnĊtrzu

w procesie

A. syntezy lekkich jąder atomowych.

B. rozszczepienia ciĊĪkich jąder atomowych.

C. syntezy związków chemicznych.

D. rozpadu związków chemicznych.

Zadanie 8. (1 pkt)

Stosowana przez Izaaka Newtona metoda badawcza, polegająca na wykonywaniu

doĞwiadczeĔ, zbieraniu wyników swoich i cudzych obserwacji, szukaniu w nich regularnoĞci,

stawianiu hipotez, a nastĊpnie uogólnianiu ich poprzez formuáowanie praw, to przykáad

metody

A. indukcyjnej.

B. hipotetyczno-dedukcyjnej.

C. indukcyjno-dedukcyjnej.

D. statystycznej.

Zadanie 9. (1 pkt)

Optyczny teleskop Hubble’a krąĪy po orbicie okoáoziemskiej w odlegáoĞci okoáo 600 km od

powierzchni Ziemi. Umieszczono go tam, aby

A. zmniejszyü odlegáoĞü do fotografowanych obiektów.

B. wyeliminowaü zakáócenia elektromagnetyczne pochodzące z Ziemi.

C. wyeliminowaü wpáyw czynników atmosferycznych na jakoĞü zdjĊü.

D. wyeliminowaü dziaáanie siá grawitacji.

Zadanie 10. (1 pkt)

Podczas odczytu za pomocą wiązki Ğwiatáa laserowego informacji zapisanych na páycie CD

wykorzystywane jest zjawisko

A. polaryzacji.

B. odbicia.

C. zaáamania.

D. interferencji.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

3

Arkusz I

Zadanie 5. (1 pkt)

ZdolnoĞü skupiająca zwierciadáa kulistego wklĊsáego o promieniu krzywizny 20 cm ma

wartoĞü

A. 1/10 dioptrii.

B. 1/5 dioptrii.

C. 5 dioptrii.

D. 10 dioptrii.

Zadanie 6. (1 pkt)

PiákĊ o masie 1 kg upuszczono swobodnie z wysokoĞci 1 m. Po odbiciu od podáoĪa piáka

wzniosáa siĊ na maksymalną wysokoĞü 50 cm. W wyniku zderzenia z podáoĪem i w trakcie

ruchu piáka straciáa energiĊ o wartoĞci okoáo

A. 1 J

B. 2 J

C. 5 J

D. 10 J

Zadanie 7. (1 pkt)

Energia elektromagnetyczna emitowana z powierzchni SáoĔca powstaje w jego wnĊtrzu

w procesie

A. syntezy lekkich jąder atomowych.

B. rozszczepienia ciĊĪkich jąder atomowych.

C. syntezy związków chemicznych.

D. rozpadu związków chemicznych.

Zadanie 8. (1 pkt)

Stosowana przez Izaaka Newtona metoda badawcza, polegająca na wykonywaniu

doĞwiadczeĔ, zbieraniu wyników swoich i cudzych obserwacji, szukaniu w nich regularnoĞci,

stawianiu hipotez, a nastĊpnie uogólnianiu ich poprzez formuáowanie praw, to przykáad

metody

A. indukcyjnej.

B. hipotetyczno-dedukcyjnej.

C. indukcyjno-dedukcyjnej.

D. statystycznej.

Zadanie 9. (1 pkt)

Optyczny teleskop Hubble’a krąĪy po orbicie okoáoziemskiej w odlegáoĞci okoáo 600 km od

powierzchni Ziemi. Umieszczono go tam, aby

A. zmniejszyü odlegáoĞü do fotografowanych obiektów.

B. wyeliminowaü zakáócenia elektromagnetyczne pochodzące z Ziemi.

C. wyeliminowaü wpáyw czynników atmosferycznych na jakoĞü zdjĊü.

D. wyeliminowaü dziaáanie siá grawitacji.

Zadanie 10. (1 pkt)

Podczas odczytu za pomocą wiązki Ğwiatáa laserowego informacji zapisanych na páycie CD

wykorzystywane jest zjawisko

A. polaryzacji.

B. odbicia.

C. zaáamania.

D. interferencji.

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

2

Zadania zamkniĊte (punktacja 0 – 1)

Zadanie

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

OdpowiedĨ

A

B

B

A

C

A

B

D

B

A

Nr.

zadania

Punktowane elementy odpowiedzi

Liczba

punktów Razem

11.1

Wpisanie prawidáowych

okreĞleĔ pod rysunkami.

1

ZauwaĪenie, Īe droga jest równa poáowie dáugoĞci okrĊgu

1

11

11.2 Obliczenie drogi | 6,28m

s

.

1

3

Ustalenie przebytej drogi (10 m)

np. na podstawie wykresu.

1

12

Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci Ğredniej

m

= 2,5

s

sr

v

.

1

2

Ustalenie wartoĞci siáy napĊdowej F

nap

= 2500 N.

1

Ustalenie

wartoĞci siáy wypadkowej po ustaniu wiatru F

wyp

= 500 N.

1

13

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia

2

m

= 0,5

s

a

.

1

3

Zastosowanie równaĔ opisujących drogĊ i prĊdkoĞü w ruchu

jednostajnie przyspieszonym i przeksztaácenie ich do postaci

umoĪliwiającej obliczenie przyspieszenia (

2

2

a

s

v

).

1

14

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia a

= 1,2 m/s

2

.

1

2

15.1 Zaznaczenie prawidáowej odpowiedzi –

tylko elektrony.

1

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.

1

2

16.1

Udzielenie prawidáowej odpowiedzi

– jednoczesna zmiana ciĞnienia, objĊtoĞci i temperatury

zachodzi w przemianie 1 – 2.

1

16

16.2 Udzielenie prawidáowej odpowiedzi – temperatura gazu jest

najwyĪsza w punkcie 2.

1

2

WyraĪenie wartoĞci siáy dziaáającej na gwóĨdĨ

p

F

t

'

'

.

1

17.1

Obliczenie wartoĞci siáy F

= 2,5 kN.

1

2

ZauwaĪenie, Īe

2

2

m

mgh

v

1

Zapisanie wyraĪenia

2

2

h

g

v

.

1

17

17.2

Obliczenie wysokoĞci h

= 5 m.

1

3

tor

przemieszenie

A

B

A

B



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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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





Zadanie 8. (1 pkt)

Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 7.

Zadanie 9. (1 pkt)

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 7.

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.

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy

Klucz punktowania odpowiedzi

4

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. M < 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

s (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)

3

Zadanie 10. (3 pkt)

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 15.

Zadanie 11. (3 pkt)

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 20.

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy

Klucz punktowania odpowiedzi

7

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

8

Zadanie 19.1.

WiadomoĞci i rozumienie

Uzupeánienie równaĔ reakcji rozpadu o brakujące

liczby masowe, liczby atomowe i brakujące produkty

rozpadu

0–2

1 p. – poprawne uzupeánienie reakcji

e

e

Am

Pu

Pu

n

Q

~





o

o





0

1

241

95

241

94

239

94

1

0

2

(zamiast

moĪe byü

ȕ lub

E

–

)

e

0

1



1 p. – poprawne uzupeánienie reakcji

Np

He

Am

237

93

4

2

241

95



o

(zamiast

moĪe byü

lub

He

4

2

D

4

2

D )

Zadanie 19.2.

WiadomoĞci i rozumienie

Zapisanie wáaĞciwoĞci promieniowania D , które

pozwalają bezpiecznie uĪywaü ich w czujnikach dymu

w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie

0–1

1 p. – zapisanie wáasnoĞci promieniowania alfa,

np.: maáa przenikliwoĞü (lub krótki zasiĊg)

Zadanie 20.1.

WiadomoĞci i rozumienie Zapisanie roli, jaką peánia w akceleratorze pola

elektryczne i magnetyczne

0–1

1 p. – poprawne uzupeánienie zdania:

W akceleratorze pole elektryczne przyspiesza jony, a pole magnetyczne zakrzywia

tor ruchu jonów.

Zadanie 20.2.

Korzystanie z informacji

Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci jonu przyspieszanego

w akceleratorze dla znanej wartoĞci stosunku pĊdów

tego jonu obliczanych relatywistycznie i klasycznie

0–2

1 p. – zastosowanie wzorów na pĊd relatywistyczny i klasyczny, otrzymanie wzoru,

np.:

2

2

0

1

1

c

v

p

p



1 p. – obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci jonu v = 1,8·10

8

m/s lub v = 0,6 c

Zadanie 11.1 (1 pkt)

Zadanie 11.2 (2 pkt)