1

Elektrostatyka – poziom podstawowy

KLUCZ ODPOWIEDZI

Zadanie 1. (3 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 16.

Zadanie 2. (2 pkt)

Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 19.



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



   































         

     



       





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







 

     
     
       









  

















  









        

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









    





  





0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0

1,25

2,50

3,75

5,00

6,25

7,50

 

 



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

  

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

   

 

 











































 

 





  









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









v v v







 















v





   









v









 



 



v



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

   

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







v





  









v

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







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





WyraĪenie wartoĞci siáy równaniem:

Eq

F

1

19. Drukarka at

ra

m

en

to

w

a

Obliczenie wartoĞci siáy:

N

10

2

7



˜

F

1

2

Wyznaczenie zmiany energii:

eV

9

1

4

1

6

,

13

¸

¹

·

¨

©

§ 

'

E

1

Obliczenie wartoĞci zmiany energii:
ǻ

E = 1,9 eV

1

Obliczenie dáugoĞci fali:

nm

654

m

10

54

,

6

7

˜

'



E

hc

O

1

20

.

D

w

oi

st

a n

at

ur

a

Ğw

ia

táa

Udzielenie odpowiedzi twierdzącej.

1

4

Aby páyta kompaktowa mieniáa siĊ barwami tĊczy, naleĪy ją

oĞwietliü Ğwiatáem biaáym.

1

21

.

P

áy

ta

kompaktowa Podanie nazwy zjawiska: interferencja lub dyfrakcja.

1

2

Wykorzystanie zaleĪnoĞci:

p

h

O

i

m

p

E

k

2

2

1

OkreĞlenie dáugoĞci fali:

k

mE

h

2

O

1

22

.

F

al

e m

at

er

ii

Obliczenie dáugoĞci fali:
Ȝ = 2,87·10

-10

m

1

3

a)

500 elektronów

0,2 eV

1

b)

0 elektronów

0 eV

1

Uzasadnienie dla punktu a)

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

1

23

.

Fo

to

em

is

ja

Uzasadnienie dla punktu b)

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

1

4

Uzasadnienie

dla punktu a)

i b) moĪe byü

wspólne.

4

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA

ARKUSZA I

Zadania zamkniĊte

Numer zadania

1

2

3

4

5

6

7

8

Prawidáowa

odpowiedĨ

C

A

D

C

B

B

B

C

Liczba

punktów

1

1

1

1

1

1

1

1

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 Q = mgh

1

OkreĞlenie wysokoĞci:

mg

Q

h

1

9. Samochód na podno

Ğniku

Obliczenie wysokoĞci:

6,72m

h |

1

3

10.1

1

10

. W

yz

na

cz

an

ie

p

rz

ys

pi

es

ze

ni

a

zi

em

sk

ie

go

10.2

NaleĪy zmierzyü okres (lub czĊstotliwoĞü) drgaĔ wahadáa

i jego dáugoĞü.

1

2

N

Q

1

Zadanie 3. (1 pkt)

Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 3.

2

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Arkusz I

Zadania zamkniĊte

W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi jedną poprawną

odpowiedĨ.

Zadanie 1. (1 pkt)

Tomek wchodzi po schodach z parteru na piĊtro. RóĪnica wysokoĞci miĊdzy parterem

a piĊtrem wynosi 3 m, a áączna dáugoĞü dwóch odcinków schodów jest równa 6 m. Wektor

caákowitego przemieszczenia Tomka ma wartoĞü

A. 3 m

B. 4,5 m

C. 6 m

D. 9 m

Zadanie 2. (1 pkt)

Wykres przedstawia zaleĪnoĞü wartoĞci prĊdkoĞci od czasu dla ciaáa o masie 10 kg,

spadającego w powietrzu z duĪej wysokoĞci. Analizując wykres moĪna stwierdziü, Īe podczas

pierwszych 15 sekund ruchu wartoĞü siáy oporu

A. jest staáa i wynosi 50 N.

B. jest staáa i wynosi 100 N.

C. roĞnie do maksymalnej wartoĞci 50 N.

D. roĞnie do maksymalnej wartoĞci 100 N.

Zadanie 3. (1 pkt)

Rysunek przedstawia linie pola elektrostatycznego ukáadu dwóch punktowych áadunków.

Analiza rysunku pozwala stwierdziü, Īe áadunki są

A. jednoimienne i |q

A

| > |q

B

|

B. jednoimienne i |q

A

| < |q

B

|

C. róĪnoimienne i |q

A

| > |q

B

|

D. róĪnoimienne i |q

A

| < |q

B

|

Zadanie 4. (1 pkt)

Jądro izotopu

235

92

U zawiera

A. 235 neutronów.

B. 327 nukleonów.

C. 143 neutrony.

D. 92 nukleony.

v, m/s

50

5 10 15 20 t, s

Zadanie 4. (1 pkt)

Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 6.

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.

2

Zadanie 5. (2 pkt)

Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 16.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

8

Zadanie 16. Metalowa puszka (2 pkt)

Do pustej metalowej puszki po napoju, poáoĪonej tak, Īe moĪe siĊ toczyü po poziomej uziemionej

metalowej páycie, zbliĪamy z boku na niewielką odlegáoĞü dodatnio naelektryzowaną paáeczkĊ.

WyjaĞnij, dlaczego puszka zaczyna siĊ toczyü. OkreĞl, w którą stronĊ bĊdzie toczyü siĊ

puszka.

W wyniku zjawiska indukcji elektrostatycznej na metalowej puszce, od strony

paáeczki, pojawia siĊ áadunek elektryczny przeciwnego znaku.

Powoduje to przyciąganie puszki i paáeczki.

Puszka bĊdzie siĊ toczyü w stronĊ naelektryzowanej paáeczki.

Zadanie 17. Elektron (1 pkt)

Oblicz koĔcową, relatywistyczną wartoĞü pĊdu elektronu przyspieszanego w akceleratorze

do prĊdkoĞci 0,8 c. ZaáóĪ, Īe początkowa wartoĞü prĊdkoĞci przyspieszanego elektronu jest

znikomo maáa.

2

2

1

o

m

p

c

X

X

˜



gdzie

v = 0,8

c





2

2

0,8

0,8

1

o

m

c

p

c

c

˜



0,8

1 0,64

o

m c

p

˜



0,8

0,6

o

m c

p

˜

31

8

4 9,11 10 kg 3 10 m/s

3



˜

˜

˜ ˜

p

p = 3,64·10

–22

kg·m/s

Zadanie 18. Przemiana izotermiczna (5 pkt)

Gaz o temperaturze

27

o

C poddano

przemianie izotermicznej. CiĞnienie

początkowe gazu wynosiáo 800 hPa.

Wykres przedstawia zaleĪnoĞü gĊstoĞci

gazu od jego ciĞnienia dla tej przemiany.

Podczas przemiany masa gazu nie

ulegaáa zmianie.

p, hPa

d, kg/m

3

800

1000 1100 1200

0,04

0,06

0,08

0,12
0,10

900

Zadanie 6. (2 pkt)

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 7.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom podstawowy

2

Zadanie 1.

WiadomoĞci i rozumienie Przypisanie pojĊcia toru do Ğladu ruchu samolotu

przedstawionego na rysunku

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

A. tor.
Zadanie 2.

WiadomoĞci i rozumienie Porównanie czasu ruchu trzech kulek podczas ich

swobodnego spadku w sytuacji opisanej w zadaniu

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

D. taki sam jak czasy miĊdzy upadkiem kulek k

1

i k

2

oraz k

2

i k

3

.

Zadanie 4.

WiadomoĞci i rozumienie

Stosowanie zasady zachowania áadunku i zasady

zachowania liczby nukleonów do zapisów reakcji

jądrowych dotyczących przemiany

E

–

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

B. 28.
Zadanie 5.

WiadomoĞci i rozumienie Wybranie wáaĞciwego rodzaju noĞników áadunku

w póáprzewodnikach domieszkowych typu n

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

D. nadmiarem elektronów.
Zadanie 6.

WiadomoĞci i rozumienie Wybranie zestawu jednostek podstawowych

w ukáadzie SI spoĞród róĪnych zestawów jednostek

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

C. metr, kilogram, sekunda
Zadanie 7.

WiadomoĞci i rozumienie Wyznaczenie siáy dziaáającej na ciaáo w wyniku

oddziaáywania grawitacyjnego i elektrostatycznego

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

B. odchyliáy siĊ od pionu i kąt odchylenia nitki dla kulki k

1

jest wiĊkszy niĪ kąt odchylenia

nitki dla kulki k

2

.

Zadanie 7. (4 pkt)

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 15.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom podstawowy

5

Zadanie 13.2.

Tworzenie informacji

Obliczenie wspóáczynnika tarcia klocka o podáoĪe.

Wykazanie, Īe klocek i podáoĪe są wykonane

z drewna

0–2

1 p. – zastosowanie I zasady dynamiki Newtona w celu obliczenia wspóáczynnika tarcia

klocka o podáoĪe, np.:

T

zew

F

F

lub

g

m

F

zew

˜

˜

P

1 p. – obliczenie wspóáczynnika tarcia µ = 0,3 i porównanie z danymi przedstawionymi

w tabeli dla róĪnych materiaáów

Zadanie 14.1.

Tworzenie informacji

Zaznaczenie na wykresie pola powierzchni figury,

które liczbowo jest równe pracy wykonanej przez

silnik w jednym cyklu

0–1

1 p. – zaznaczenie pola figury A – B – C – D
Zadanie 14.2.

Tworzenie informacji

Zapisanie nazwy przemiany jakiej podlega gaz/para

dla przytoczonej przemiany

0–1

1 p. – zapisanie nazwy przemiany, np.: rozprĊĪanie przy staáym ciĞnieniu

(dopuszcza siĊ zapisanie, Īe jest to przemiana izobaryczna)

Zadanie 14.3.

Korzystanie z informacji

Obliczenie teoretycznej sprawnoĞci silnika Carnota

pracującego w warunkach opisanych w zadaniu

0–1

1 p. – obliczenie teoretycznej sprawnoĞci silnika Carnota Ș = 0,4
Zadanie 15.1.

Korzystanie z informacji

Zapisanie nazwy pola elektrostatycznego

wytworzonego przez áadunek punktowy

0–1

1 p. – poprawne uzupeánienie zdania:

... centralnym.

Zadanie 15.2.

Korzystanie z informacji

Obliczenie wartoĞci áadunku, który jest Ĩródáem pola

elektrostatycznego opisanego w treĞci zadania

0–3

1 p. – zastosowanie prawa Coulomba i definicji natĊĪenia pola, otrzymanie wzoru,

np.:

k

r

E

Q

2

˜

1 p. – odczytanie z wykresu wartoĞci natĊĪenia pola dla jednej z wartoĞci 1/r

2

1 p. – obliczenie wartoĞci áadunku Q § 1·10

-12

C

Zadanie 7.1 (1 pkt)

Zadanie 7.2 (3 pkt)