background image

1

Dynamika/praca, moc, energia 

– poziom rozszerzony 

KLUCZ ODPOWIEDZI

Zadanie 1. (11 pkt) 

Źródło: CKE 2005 (PR), zad. 28.

 

 



 

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

   

 

   

 

  

 

 

   

 

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

 

 

 

    







 

 

      



 

 

    



 

 

 

    

 

 

 

1.1

background image

2

 

 

 

 

 

 

                 

   

 

          

    

 

 

           

     
  
               

           

 

 

 

  
                 

               

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

                 

.
  
         

 

        

 

 

 

          

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

  

 

 

 

 

 

1.3

1.2

background image

3

Zadanie 2. (10 pkt) 

Źródło: CKE 05.2006 (PR), zad. 22.

2 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz II

 

Zadanie 22. Wahadáo balistyczne (10 pkt)  

Na rysunku poniĪej przedstawiono schematycznie urządzenie do pomiaru wartoĞci prĊdkoĞci 

pocisków wystrzeliwanych z broni palnej. Podstawowym elementem takiego urządzenia jest 

tzw. wahadáo balistyczne bĊdące (w duĪym uproszczeniu) zawieszonym na linkach klockiem, 

w  którym  grzĊzną  wystrzeliwane  pociski.  Po  trafieniu  pociskiem  wahadáo  wychyla  siĊ 

z poáoĪenia równowagi i moĪliwy jest pomiar jego energii kinetycznej. 

Punkty  na  wykresie  przedstawiają  zaleĪnoĞü  energii  kinetycznej  klocka  wahadáa 

z pociskiem  (który  w  nim  ugrzązá)  tuĪ  po  uderzeniu  pocisku,  od  masy  klocka.  Pomiary 

wykonano  dla  5  klocków  o  róĪnych  masach  (linia  przerywana  przedstawia  zaleĪnoĞü 

teoretyczną). WartoĞü prĊdkoĞci pocisku, tuĪ przed trafieniem w klocek wahadáa, za kaĪdym 

razem wynosiáa 500 m/s, a odlegáoĞü od Ğrodka masy klocka wahadáa do punktu zawieszenia 

wynosiáa 1 m. W obliczeniach pomiĔ masĊ linek mocujących klocek wahadáa. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22.1 (3 pkt)
 

WykaĪ, analizując wykres, Īe masa pocisku jest równa 0,008 kg. 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

linki 

 wahadáo 

pocisk 

vG

 

200 

800 

400 

600 

1000

1200

10 

masa wahadáa wyraĪona jako wielokrotnoĞü 

masy pocisku 

en

er

gi

a k

in

et

yc

zn

a w

ah

ad

áa

 z

 p

oc

is

ki

em

 

E, J 

Analizując wykres moĪna zauwaĪyü, Īe dla masy klocka równej 

0

, energia

kinetyczna wahadáa z pociskiem jest równa 

1000 J

kg

m

s

m

J

m

E

m

m

E

k

k

008

,

0

500

1000

2

2

2

2

2

2

 

¸

¹

·

¨

©

§

˜

 

 

Ÿ

 

v

v

 

Zadanie 2.1 (3 pkt)

background image

4

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

3 

 

Arkusz II

 

22.2 (3 pkt) 

Oblicz wartoĞü prĊdkoĞci klocka z pociskiem bezpoĞrednio po zderzeniu w sytuacji, gdy masa 

klocka byáa 499 razy wiĊksza od masy pocisku.  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

22.3 (4 pkt) 

Oblicz, jaka powinna byü masa klocka wahadáa, aby po wychyleniu z poáoĪenia równowagi 

wahadáa  o  60

o

,  zwolnieniu  go,  a  nastĊpnie  trafieniu  pociskiem  w  chwili  przechodzenia 

wahadáa  przez  poáoĪenie  równowagi,  wahadáo  zatrzymaáo  siĊ  w  miejscu.  Do  obliczeĔ 

przyjmij, Īe masa pocisku wynosi 0,008 kg. W obliczeniach moĪesz skorzystaü z podanych 

poniĪej wartoĞci funkcji trygonometrycznych. 

sin 30q = cos 60q = 

2

1 = 0,50  sin 60q = cos 30q = 

2

3  | 0,87 

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Nr zadania 

22.1  22.2  22.3 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

Korzystając z zasady 

zachowania pĊdu moĪna zapisaü

s

m

kg

s

m

kg

m

m

m

m

m

m

k

k

p

k

p

p

k

k

p

k

p

p

1

008

,

0

1

499

500

008

,

0

 

˜



˜

 



 



 

v

v

v

v

v

v

   

 

Aby wahadáo zatrzymaáo siĊ 

w miejscu wartoĞci pĊdów 

pocisku i klocka muszą byü 

równe. 

k

p

p

k

k

k

p

p

m

m

m

m

v

v

v

v

 

Ÿ

 

kg

m

s

m

s

m

kg

m

k

k

27

,

1

16

,

3

500

008

,

0

|

˜

 

 

 

gdzie: 

v

p

 

 

wartoĞü prĊdkoĞci pocisku, 

v

k

– wartoĞü prĊdkoĞci klocka, 

m

– masa pocisku, 

m

k

 

– masa klocka.

 

Korzystając z zasady zachowania energii 

 

2

2

k

v

m

mgh  

,  zatem 

gh

k

2

 

v

 

m

s

m

k

5

,

0

10

2

2

˜

˜

 

v

 

 

s

m

k

16

,

3

|

v

 

l-h 

60 

m

h

m

h

l

h

l

h

l

5

,

0

)

5

,

0

1

(

1

)

60

cos

1

(

60

cos

 



 

q



 

q

 



Zadanie 2.2 (3 pkt)

Zadanie 2.3 (4 pkt)

background image

5

Zadanie 3. (12 pkt) 

Źródło: CKE 11.2006 (PR), zad. 1.

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom rozszerzony

 

2

 

Zadanie 

Punktowane elementy odpowiedzi

 

Liczba 

punktów

1.1 

 

Etap 

Rodzaj ruchu 

przyspieszony 

II 

opóĨniony 

III 

przyspieszony 

IV 

opóĨniony 

Cztery poprawne uzupeánienia tabeli             

   

– 2 p.  

Trzy poprawne uzupeánienia tabeli          

        

– 1p.  

Mniej niĪ trzy poprawne uzupeánienia tabeli   – 0 p. 

Dobranie odpowiednio osi wspóárzĊdnych, skali wielkoĞci i jednostek. 

Poprawne naniesienie punktów pomiarowych na wykresie. 

Zaznaczenie niepewnoĞci pomiarowych.  

Narysowanie linii ilustrującej zaleĪnoĞü.  

1.2 

 

 

Dobranie metody wyznaczania wspóáczynnika sprĊĪystoĞci:  
¾

na podstawie nachylenia wykresu: 

x

F

   lub 

¾

w oparciu o dane podane w tabeli. 

1.3 

Obliczenie wartoĞci wspóáczynnika  sprĊĪystoĞci liny | 130 N/m. 

WartoĞü wspóáczynnika sprĊĪystoĞci  moĪe róĪniü siĊ od 130 N/m ale musi wynikaü 

z obliczeĔ. 

Zapisanie związku 

mgD

mv  

2

2

1.4  

Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci  

= 20 m/s. 

Zapisanie związku 

2

2

kx

mgD mgx



 

Zadanie 1 

1.5 

Podstawienie  wartoĞci  x = 20 m  i  wykazanie,  Īe  wartoĞü  ta  speánia    równanie 

2

2

kx

mgD mgx



 

Zdający moĪe rozwiązaü równanie kwadratowe i obliczyü wartoĞü x = 20 m.  

 

 

Razem za zadanie  

12  

F, N

 

0                     5                  10                15                 20

     x, 

 500 

1000 

2000 

1500 

3.1

3.3

3.2

3.4

3.5

Zad

anie 3

background image

6

Zadanie 4. (12 pkt) 

Źródło: CKE 2007 (PR), zad. 1.

2 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

 

Poziom rozszerzony

 

Zadanie 1. Kulka i wózek (12 pkt)  

Stalowa kulka o masie 1 kg, wisząca na nici  

o dáugoĞci 1,8 m zostaáa odchylona od pionu  

o  kąt  90

o

  wzdáuĪ  áuku  AB,  a  nastĊpnie 

zwolniona  (rys.).  Po  zwolnieniu  uderzyáa  

w spoczywający stalowy wózek, który zacząá 

poruszaü  siĊ  po  szynach  praktycznie  bez 

tarcia.  Masa  wózka  wynosi  2 kg.  Przyjmij,  

Īe zderzenie ciaá byáo doskonale sprĊĪyste.  

 

1.1 (2 pkt)  

Oblicz pracĊ, jaką trzeba wykonaü powoli odchylając pionowo wiszącą kulkĊ z poáoĪenia A 

do poáoĪenia B 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

 

1.2 (2 pkt)  

WykaĪ, Īe wartoĞü prĊdkoĞci kulki  w chwili uderzenia w wózek wynosi 6 m/s.  

                                                                 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                                                                 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

 

1.3 (2 pkt)  

Oblicz  wartoĞü  siáy  naciągu  nici  w  momencie  gdy  kulka  uderza  w  wózek.  Przyjmij,  Īe 

wartoĞü prĊdkoĞci kulki podczas uderzenia w wózek wynosi 6 m/s. 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                                                                 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

 

 

 

1

p

p

W

E

E

m gh

  '

'  

      

1

W m gh

Ÿ

 

 

 

2

1

m

1kg 10

1,8m ;   

18J

s

W m gh

W

 

 

˜

˜

 

 

 

1

1

2

  ;    

2

m

m

2

2 10

1,8m

6

s

s

m

m gl  

 

˜

˜

 

2

v

v= gl

v

 

1

1

2

1

2

;

m

6

m

s

1kg 10

= 30N

s

1,8m

n

o

n

n

n

F Q F

m

F m g

l

F m g

F

l

§

·

§

·

¨

¸

¨

¸

§

·

©

¹

¨

¸

 



¨

¸

¨

¸

©

¹

¨

¸

©

¹

  

 



 



2

2

v

v

 

Zadanie 4.1 (2 pkt)

Zadanie 4.2 (2 pkt)

Zadanie 4.3 (2 pkt)

background image

7

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

3 

 

Poziom rozszerzony

 

WartoĞci prĊdkoĞci ciaá po zderzeniu moĪna obliczyü, stosując wzory:

 

 

 

1

2

2

1

1

2

1

2

1

2

2

m m

m

u

u

m m

m m



 







v  

         oraz         

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

m

m m

u

u

m m

m m



 







v

 

 

gdzie wartoĞci prĊdkoĞci dla obu ciaá oznaczono odpowiednio:

 

 

 

u

1

 – dla kulki przed zderzeniem,     

 

  v

1

 – dla  kulki po zderzeniu, 

u

2

 –  dla  wózka przed zderzeniem,    v

2

 –  dla wózka po zderzeniu. 

 

1.4 (2 pkt)  

Zapisz,  korzystając  z  przyjĊtych  powyĪej  oznaczeĔ,  równania  wynikające  z  zasad 

zachowania,  które  powinny  byü  zastosowane  do  opisu  zderzenia  kulki  z  wózkiem 

(pozwalające wyprowadziü powyĪsze zaleĪnoĞci).  

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

                                                                 

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

 

1.5 (2 pkt)  

Oblicz wartoĞci prĊdkoĞci, jakie uzyskają wózek i kulka w wyniku zderzenia. Wykorzystaj 

wzory  podane  w  treĞci  zadania.  Przyjmij,  Īe  kulka  uderza  w  wózek  z  prĊdkoĞcią 

o wartoĞci 6 m/s.  

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

                                                                 

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

             

       

         

 

Nr zadania 

1.1 

1.2 

1.3 

1.4 

1.5 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

 

 

1 1

2 2

1 1

2 2

m u m u m

m



 



G

G

G

G

v

v

 

 

 

 

2

2

2

2

1 1

2 2

1 1

2 2

2

2

2

2

m u

m u

m

m



 



v

v

 

 

 

 

1

2

1

1

1

1

1

1

2

1

2

1

2

2

1

2

1kg 2kg

m

m

m

0 ;

6

;

2

2

1kg 2kg

s

s

s

2

2kg

m

m

0 ;

6

;

4

1kg 2kg

s

s

m m u

m m

m

u

m m





§

·

 



 

˜

  

 

¨

¸





©

¹

 



 

˜

 





v  

v

v

lub v

v

v

v

 

Zadanie 4.4 (2 pkt)

Zadanie 4.5 (2 pkt)

background image

8

4 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

 

Poziom rozszerzony

 

1.6 (2 pkt)  

Wózek  po  uderzeniu  kulki  odjeĪdĪa,  natomiast  kulka  zaczyna  poruszaü  siĊ  ruchem 

drgającym, w którym niü podczas maksymalnego wychylenia tworzy z pionem kąt 27

o

. Podaj, 

czy w opisanej sytuacji moĪna dokáadnie obliczyü okres wahaĔ takiego wahadáa korzystając 

z zaleĪnoĞci 

g

l

2

T

S

 

. OdpowiedĨ uzasadnij

.

 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                                                                 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

 

 

Zadanie 2. Prąd zmienny (12 pkt) 

Do  Ĩródáa  prądu  przemiennego  poprzez  ukáad  prostowniczy  doáączono  ĪarówkĊ,  w  której 

zastosowano wáókno wolframowe. Opór Īarówki podczas jej Ğwiecenia wynosiá 100 :.  

Na wykresie poniĪej przedstawiono zaleĪnoĞü natĊĪenia prądu elektrycznego páynącego przez 

ĪarówkĊ od czasu.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 (2 pkt)

 

 

Podaj,  jaką wartoĞü  oporu  (wiĊkszą,  czy  mniejszą  niĪ  100 :)  miaáo  wáókno  Īarówki  przed 

doáączeniem jej do Ĩródáa prądu. OdpowiedĨ uzasadnij.  

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

                                                                 

                 

       

         

                 

       

         

                 

       

         

 

2.2 (2 pkt)  

OkreĞl,  analizując  wykres,  czĊstotliwoĞü  zmian  napiĊcia  Ĩródáa  prądu  przemiennego 

zasilającego ukáad prostowniczy.  

                                                                 

                 

       

         

                 

       

         

                                                                 

                 

       

         

                 

       

         

 

 

t, s 

0,02 

0,03 

0,01 

0,5 

I, A 

0,005

0,015

0,025 

0,4 
0,3 
0,2 

0,1 

W opisanej sytuacji  nie moĪna dokáadnie obliczyü okres wahaĔ takiego 
wahadáa. 

ZaleĪnoĞü 

2

l

T

g

S

 

 

pozwala na dokáadne obliczenie okresu wahaĔ wahadáa,

tylko dla maáych wychyleĔ (nie przekraczających kilku stopni). 

WartoĞü  oporu  przed  doáączeniem  Īarówki  do  Ĩródáa  prądu  byáa  mniejsza
niĪ 100 ȍ.  
Wáókno Īarówki wykonane jest z metalu, a opór elektryczny metali roĞnie wraz
ze wzrostem temperatury. 

Z wykresu moĪna odczytaü, Īe okres zmian napiĊcia Ĩródáa prądu przemiennego 

zasilającego ukáad prostowniczy wynosi  T = 0,02 s 

 

;

;

1

1

50Hz

0,02s

f

f

f

T

 

 

 

 

Zadanie 4.6 (2 pkt)

background image

9

Zadanie 5. (12 pkt) 

Źródło: CKE 2008 (PR), zad. 1.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom rozszerzony 

2

Rozwiązanie zadaĔ naleĪy zapisaü w wyznaczonych miejscach pod treĞcią zadania. 

 

Zadanie 1. Beczka (12 pkt) 

Do  hurtowni  chemicznej  przywieziono  transport  blaszanych  beczek  z  gipsem.  W  celu 

wyáadowania  beczek  z  samochodu  poáoĪono  pochylniĊ,  tworząc  w  ten  sposób  równiĊ 

pochyáą.  WysokoĞü,  z  jakiej  beczki  staczaáy  siĊ  swobodnie  bez  poĞlizgu  wynosiáa  100 cm. 

Beczki  byáy  ĞciĞle  wypeánione  gipsem,  który  nie  mógá  siĊ  przemieszczaü,  i  miaáy  ksztaát 

walca o Ğrednicy 40 cm. Masa gipsu wynosiáa 100 kg.  

W  obliczeniach  przyjmij  wartoĞü  przyspieszenia  ziemskiego  równą  10 m/s

2

,  a  beczkĊ 

potraktuj jak jednorodny walec. MasĊ blachy, z której wykonano beczkĊ pomiĔ.  

Moment  bezwáadnoĞci  walca,  obracającego  siĊ  wokóá  osi  prostopadáej  do  podstawy  walca 
i przechodzącej przez jej Ğrodek, jest równy 

2

2

mr

 

.  

Zadanie 1.1 (2 pkt)

  

Uzupeánij rysunek o pozostaáe siáy dziaáające na beczkĊ podczas jej swobodnego staczania. 

Zapisz ich nazwy. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zadanie 1.2 (2 pkt)  

Oblicz  wartoĞü  siáy  nacisku  beczki  na  równiĊ  podczas  staczania,  jeĪeli  kąt  nachylenia 

pochylni do poziomu wynosi 30

o

.  

 

Į = 30

o

  Į = 60

o

sin Į 

0,50 

0,87 

cos Į 

0,87 

0,50 

 tg Į 

0,58 

1,73 

 

cos

n

g

F

F

D

 

    

i    

g

F

m g

  ˜

 

ctg Į 

1,73 

0,58 

 

Siáa nacisku 

cos

n

F m g

D

  ˜ ˜

 

 

2

m

100kg 10

0,87

s

 

˜

˜

n

F

 

 

870 N

|

n

F

 

 

 

 

 

G

R

 

 siáa reakcji 

   

G

t

F

 

 siáa tarcia

 

 

 

 

F

JG

R

 

t

F

JJG

Zadanie 5.1 (2 pkt)

Zadanie 5.2 (2 pkt)

background image

10

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

Poziom rozszerzony 

3

Zadanie 1.3 (4 pkt) 

 

WykaĪ, Īe wartoĞü prĊdkoĞci liniowej beczki po stoczeniu siĊ z pochylni jest równa 3,65  m

s

.  

2

2

2

2

˜

˜

˜ ˜  



Z

X

I

m

m g h

 

gdzie: 

r

X Z

  ˜

  oraz 

2

1
2

 

I

mr   

Zatem po podstawieniu: 

2 2

2

4

2

m r

m

m g h

Z

X

˜

˜

˜ ˜  



 

2

3

4

˜  

X

g h

 

2

3

˜

 

X

g h

 

2

10m/s 1m

2

3

X

˜

 

 

3,65m/s

X

 

 

 

Zadanie 1.4 (2 pkt) 

Oblicz,  korzystając  ze  związku  pomiĊdzy  energią  i  pracą,  zasiĊg  toczenia  siĊ  beczki 

po poziomej trawiastej powierzchni. Przyjmij, Īe podczas toczenia siĊ beczki po trawie dziaáa 

na nią staáa siáa oporu o wartoĞci 50 N, a wartoĞü prĊdkoĞci liniowej beczki po stoczeniu siĊ 
z pochylni jest równa 3,65  m

s

˜   ˜ ˜

F s m g h,

 

gdzie F  oznacza siáĊ oporu 

Zatem: 

˜ ˜

  m g h

s

F

  

 

2

100kg 10m/s 1m

50N

˜

˜

 

s

 

ĺ 

20m

 

s

 

 

Zadanie 1.5 (2 pkt)  

WykaĪ,  Īe  zmiana  zawartoĞci  beczki  z  gipsu  na  cement  (o  innej  niĪ  gips  masie),  równieĪ 

ĞciĞle wypeániający beczkĊ, nie spowoduje zmiany wartoĞci przyspieszenia kątowego, z jakim 

obraca  siĊ  beczka  wokóá  osi  prostopadáej  do  podstawy  beczki  i  przechodzącej  przez  jej 

Ğrodek.  
 

Moment siáy  M

G

jest funkcją ciĊĪaru beczki i jest wprost proporcjonalny do masy 

(M ~ m). 
Moment bezwáadnoĞci walca I jest wprost proporcjonalny do masy (I ~ m). 
 
PoniewaĪ 

M

I

H

 

 zatem wartoĞü przyspieszenia kątowego 

H

  nie zaleĪy od masy. 

 

 

 

 

Nr zadania 

1.1.  1.2.  1.3.  1.4.  1.5. 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt   

 

 

 

 

Zadanie 5.3 (4 pkt)

Zadanie 5.4 (2 pkt)

Zadanie 5.5 (2 pkt)

background image

11

Zadanie 6. (12 pkt) 

Źródło: CKE 2009 (PR), zad. 1.

Fizyka i astronomia – poziom rozszerzony 

Klucz punktowania odpowiedzi 

13 

 

Zadanie 1.1 

Korzystanie z informacji 

Narysowanie toru ruchu ciaáa w rzucie ukoĞnym. 

Narysowanie  wektora  siáy  dziaáającej  na  ciaáo 

w okreĞlonym punkcie toru jego ruchu. 

0–2 

 

1 pkt – naszkicowanie toru w ksztaácie paraboli (symetrycznego) od punktu A do B.  

Tor  musi  byü  styczny  do  wektora  prĊdkoĞci  w  punkcie  A  i  nie  moĪe  siĊ  pokrywaü 

z wektorem prĊdkoĞci lub zaczynaü siĊ na jego koĔcu.  

1 pkt – narysowanie wektora siáy pionowo w dóá 

 

Zadanie 1.2 

Korzystanie z informacji  Obliczenie czasu poruszania siĊ ciaáa. 

0–1 

 

1 pkt – obliczenie czasu lotu piáki  t = 3,2 s 

 

Zadanie 1.3 

Korzystanie z informacji  Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci początkowej jaką 

nadano ciaáu. 

0–1 

 

1 pkt – obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci początkowej  

v

o

 = 20 m/s 

 

Zadanie 1.4 

Korzystanie z informacji  Obliczenie maksymalnej wysokoĞci jaką osiągnĊáo 

ciaáo. 

0–2 

 

1 pkt – zapisanie zasady zachowania energii lub równaĔ ruchu  

1 pkt –  obliczenie maksymalnej wysokoĞci h = 12,8 m 

 

Zadanie 1.5 

Tworzenie informacji 

Wyprowadzenie równanie toru ruchu ciaáa. 

0–2 

 

1 pkt – wyznaczenie czasu z równania x(t), 

5

x

    

1 pkt – uzyskanie zaleĪnoĞci 

2

2

0

2

1

x

x

y

,

,



 

 (

x

x

y

2

1

2

0

2

,

,





 

JeĞli zdający prawidáowo obliczy jeden ze wspóáczynników równania y(x) otrzymuje 1 pkt. 

Zadanie 6.1 (2 pkt)

Zadanie 6.2 (1 pkt)

Zadanie 6.3 (1 pkt)

Zadanie 6.4 (2 pkt)

Zadanie 6.5 (2 pkt)

background image

12

Fizyka i astronomia – poziom rozszerzony 

Klucz punktowania odpowiedzi 

16 

 

Zadanie 3.3 

Korzystanie z informacji  Obliczenie wartoĞci Ğredniej prĊdkoĞci ciaáa 

w swobodnym spadku. 

0–2 

 

1 pkt – zapisanie zaleĪnoĞci 

2

2

t

g

h

˜

 

  i przeksztaácenie do postaci 

g

h

t

2

 

 

1 pkt – obliczenie czasu spadania z sufitu 

t § 0,7 s (

48

0,

 

t

 s) 

 

Zadanie 3.4 

Tworzenie informacji 

Ustalenie, jakim ruchem poruszają siĊ wzglĊdem 

siebie dwa kolejne spadające swobodnie ciaáa. 

0–1 

 

1 pkt – podkreĞlenie wáaĞciwej odpowiedzi: 

ruch jednostajny 

 

Zadanie 3.5 

Korzystanie z informacji 

Wykazanie, Īe obraz ciaáa na ekranie w opisanych 

warunkach jest powiĊkszony n-krotnie.  

Ustalenie cech otrzymanego obrazu. 

0–3 

 

1 pkt – zapisanie równania 

f

y

x

1

1

1

 



 i uwzglĊdnienie, Īe y = 2,4 m oraz f = 0,6 m 

1 pkt – obliczenie x = 0,8 m i wykazanie, Īe 

3

8

0

4

2

 

 

 

m

m

x

y

p

,

,

  

 

Zdający moĪe do równania zwierciadáa podstawiü  y = 3 x  oraz  y = 2,4 m  i wykazaü 

 

toĪsamoĞü. 

1 pkt – uzupeánienie pozostaáych cech obrazu: 

rzeczywisty i odwrócony 

 

Zadanie 3.6 

WiadomoĞci i rozumienie 

Narysowanie dalszego biegu promienia Ğwietlnego 

skierowanego równolegle do gáównej osi optycznej 

ukáadu zwierciadáo-soczewka. 

0–3 

 

1 pkt – prawidáowe  narysowanie  promienia  przechodzącego  przez  powierzchniĊ  wody 

 

 z powietrza do wody (pionowo) 

1 pkt – prawidáowe narysowanie promienia odbitego od zwierciadáa (w kierunku ogniska F) 

1 pkt – prawidáowe narysowanie promienia zaáamanego po wyjĞciu z wody do powietrza (kąt 

 

 zaáamania wiĊkszy od kąta padania) 

 

F

 

Fizyka i astronomia – poziom rozszerzony 

Klucz punktowania odpowiedzi 

14 

 

Zadanie 1.6 

Korzystanie z informacji 

Obliczenie maksymalnego zasiĊgu w rzucie ukoĞnym 

z okreĞloną wartoĞcią prĊdkoĞci początkowej, przyjmując, 

Īe ruch ciaáa odbywa siĊ bez oporu powietrza. 

0–2 

 

1 pkt – wykorzystanie wzoru na maksymalny zasiĊg lub uwzglĊdnienie zaleĪnoĞci  sin2Į=1 

1 pkt – obliczenie maksymalnego zasiĊgu  

z 

max

 § 276 m 

 

Zadanie 1.7 

Korzystanie z informacji  Obliczenie liczby moli gazu znajdujących siĊ 

w naczyniu w danej temperaturze. 

0–2 

 

1 pkt – zastosowanie równania Clapeyrona i wyznaczenie zaleĪnoĞci 

RT

pVM

 

 

1 pkt – obliczenie masy azotu m = 12,6 g 

Gdy zdający wyznaczy tylko liczbĊ moli otrzymuje 1 pkt. 

 

Zadanie 2.1 

Tworzenie informacji 

WyjaĞnienie, dlaczego wáaĞciwy kalorymetr skáada siĊ 

z dwóch naczyĔ umieszczonych jedno wewnątrz 

drugiego. 

0–1 

 

1 pkt – zapisanie wyjaĞnienia np.:  

taka  budowa  kalorymetru  zapewnia  dobrą  izolacjĊ  termiczną  dziĊki  warstwie 

powietrza znajdującej siĊ miĊdzy naczyniami. 

 

Zadanie 2.2 

Korzystanie z informacji 

Narysowanie wykresu zaleĪnoĞci temperatury cieczy 

w naczyniu od czasu dla zawartych w tabeli danych 

oraz przewidzenie i naszkicowanie dalszego przebiegu 

krzywej na wykresie do chwili, w której temperatura 

cieczy praktycznie przestaje siĊ zmieniaü. 

0–4 

 

1 pkt – opisanie i wyskalowanie osi temperatury 

1 pkt – naniesienie punktów pomiarowych  

1 pkt – narysowanie wykresu na podstawie danych pomiarowych 

1 pkt – naszkicowanie linii przerywanej asymptotycznie zbliĪającej siĊ do t =  20

o

C  

 

Linia przerywana nie moĪe przeciąü wartoĞci 20 

o

C, ale musi do niej siĊ zbliĪaü. 

t

, C

°

czas

, min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

15

20

25

30

35

40

45

50

55

 

 

Zadanie 6.6 (2 pkt)

Zadanie 6.7 (2 pkt)

Zadanie 7 (12 pkt) 

Źródło: CKE 2009 (PR), zad. 3.

Fizyka i astronomia – poziom rozszerzony 

Klucz punktowania odpowiedzi 

15 

 

Zadanie 2.3 

WiadomoĞci i rozumienie 

Ustalenie, jak zmieniaáa siĊ szybkoĞü przepáywu ciepáa 

(ǻQ/ǻt) z naczynia z wodą do otoczenia w miarĊ 

upáywu czasu. 

0–1 

 

1 pkt – zapisanie odpowiedzi: szybkoĞü przepáywu ciepáa (ǻQ/ǻt) malaáa 

 

Zadanie 2.4 

Korzystanie z informacji  Oszacowanie iloĞci ciepáa, które oddaáa woda 

w okreĞlonym przedziale czasu. 

0–2 

 

1 pkt – odczytanie z tabeli 'T = 8

o

C i zastosowanie wzoru Q = m

.

c

w

.

'

1 pkt – obliczenie oddanego ciepáa 

Q = 6720 J 

 

Zadanie 2.5 

Tworzenie informacji 

Obliczenie oporu, jaki powinna mieü grzaáka, aby 

pracując w sposób ciągáy utrzymywaáa staáą 

temperaturĊ wody w naczyniu.  

0–2 

 

1 pkt – zapisanie wzoru na moc prądu i przeksztaácenie do postaci 

P

U

R

2

 

 

1 pkt – obliczenie oporu grzaáki  R = 1,8 

 

Zadanie 2.6 

Korzystanie z informacji 

Obliczenie temperatury zewnĊtrznej powierzchni 

naczynia kalorymetru (z zadaną dokáadnoĞcią), 

wykorzystując wzór na szybkoĞü przepáywu ciepáa 

przez warstwĊ materiaáu. 

0–2 

 

1 pkt – przeksztaácenie podanego wzoru i obliczenie 'T = 0,034

o

1 pkt – obliczenie temperatury zewnĊtrznej powierzchni naczynia 

T = 89,966

o

C 

 

Zadanie 3.1 

WiadomoĞci i rozumienie  Ustalenie, jakim zwierciadáem jest wewnĊtrzna 

powierzchnia miski. 

0–1 

 

1 pkt – zapisanie odpowiedzi: zwierciadáo wklĊsáe i skupiające 

 

Zadanie 3.2 

Korzystanie z informacji  Obliczenie ogniskowej zwierciadáa i wykorzystanie jej 

do obliczenia innych wielkoĞci. 

0–2 

 
1 pkt – obliczenie ogniskowej 

 

 

2

R

f

 0,6 m 

1 pkt – obliczenie odlegáoĞci ogniska od sufitu  = 1,8 m   

Zadanie 7.1 (1 pkt)

Zadanie 7.2 (2 pkt)

Zadanie 7.3 (2 pkt)

Zadanie 7.4 (1 pkt)

background image

13

Fizyka i astronomia – poziom rozszerzony 

Klucz punktowania odpowiedzi 

16 

 

Zadanie 3.3 

Korzystanie z informacji  Obliczenie wartoĞci Ğredniej prĊdkoĞci ciaáa 

w swobodnym spadku. 

0–2 

 

1 pkt – zapisanie zaleĪnoĞci 

2

2

t

g

h

˜

 

  i przeksztaácenie do postaci 

g

h

t

2

 

 

1 pkt – obliczenie czasu spadania z sufitu 

t § 0,7 s (

48

0,

 

t

 s) 

 

Zadanie 3.4 

Tworzenie informacji 

Ustalenie, jakim ruchem poruszają siĊ wzglĊdem 

siebie dwa kolejne spadające swobodnie ciaáa. 

0–1 

 

1 pkt – podkreĞlenie wáaĞciwej odpowiedzi: 

ruch jednostajny 

 

Zadanie 3.5 

Korzystanie z informacji 

Wykazanie, Īe obraz ciaáa na ekranie w opisanych 

warunkach jest powiĊkszony n-krotnie.  

Ustalenie cech otrzymanego obrazu. 

0–3 

 

1 pkt – zapisanie równania 

f

y

x

1

1

1

 



 i uwzglĊdnienie, Īe y = 2,4 m oraz f = 0,6 m 

1 pkt – obliczenie x = 0,8 m i wykazanie, Īe 

3

8

0

4

2

 

 

 

m

m

x

y

p

,

,

  

 

Zdający moĪe do równania zwierciadáa podstawiü  y = 3 x  oraz  y = 2,4 m  i wykazaü 

 

toĪsamoĞü. 

1 pkt – uzupeánienie pozostaáych cech obrazu: 

rzeczywisty i odwrócony 

 

Zadanie 3.6 

WiadomoĞci i rozumienie 

Narysowanie dalszego biegu promienia Ğwietlnego 

skierowanego równolegle do gáównej osi optycznej 

ukáadu zwierciadáo-soczewka. 

0–3 

 

1 pkt – prawidáowe  narysowanie  promienia  przechodzącego  przez  powierzchniĊ  wody 

 

 z powietrza do wody (pionowo) 

1 pkt – prawidáowe narysowanie promienia odbitego od zwierciadáa (w kierunku ogniska F) 

1 pkt – prawidáowe narysowanie promienia zaáamanego po wyjĞciu z wody do powietrza (kąt 

 

 zaáamania wiĊkszy od kąta padania) 

 

F

 

Zadanie 7.5 (3 pkt)

Fizyka i astronomia – poziom rozszerzony 

Klucz punktowania odpowiedzi 

16 

 

Zadanie 3.3 

Korzystanie z informacji  Obliczenie wartoĞci Ğredniej prĊdkoĞci ciaáa 

w swobodnym spadku. 

0–2 

 

1 pkt – zapisanie zaleĪnoĞci 

2

2

t

g

h

˜

 

  i przeksztaácenie do postaci 

g

h

t

2

 

 

1 pkt – obliczenie czasu spadania z sufitu 

t § 0,7 s (

48

0,

 

t

 s) 

 

Zadanie 3.4 

Tworzenie informacji 

Ustalenie, jakim ruchem poruszają siĊ wzglĊdem 

siebie dwa kolejne spadające swobodnie ciaáa. 

0–1 

 

1 pkt – podkreĞlenie wáaĞciwej odpowiedzi: 

ruch jednostajny 

 

Zadanie 3.5 

Korzystanie z informacji 

Wykazanie, Īe obraz ciaáa na ekranie w opisanych 

warunkach jest powiĊkszony n-krotnie.  

Ustalenie cech otrzymanego obrazu. 

0–3 

 

1 pkt – zapisanie równania 

f

y

x

1

1

1

 



 i uwzglĊdnienie, Īe y = 2,4 m oraz f = 0,6 m 

1 pkt – obliczenie x = 0,8 m i wykazanie, Īe 

3

8

0

4

2

 

 

 

m

m

x

y

p

,

,

  

 

Zdający moĪe do równania zwierciadáa podstawiü  y = 3 x  oraz  y = 2,4 m  i wykazaü 

 

toĪsamoĞü. 

1 pkt – uzupeánienie pozostaáych cech obrazu: 

rzeczywisty i odwrócony 

 

Zadanie 3.6 

WiadomoĞci i rozumienie 

Narysowanie dalszego biegu promienia Ğwietlnego 

skierowanego równolegle do gáównej osi optycznej 

ukáadu zwierciadáo-soczewka. 

0–3 

 

1 pkt – prawidáowe  narysowanie  promienia  przechodzącego  przez  powierzchniĊ  wody 

 

 z powietrza do wody (pionowo) 

1 pkt – prawidáowe narysowanie promienia odbitego od zwierciadáa (w kierunku ogniska F) 

1 pkt – prawidáowe narysowanie promienia zaáamanego po wyjĞciu z wody do powietrza (kąt 

 

 zaáamania wiĊkszy od kąta padania) 

 

F

 

Zadanie 7.6 (3 pkt)

background image

14

Zadanie 8. (10 pkt) 

Źródło: CKE 2010 (PR), zad. 1.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii  

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom rozszerzony 

 

 

2

Zadanie 1.1. 

Korzystanie z informacji  Narysowanie i zapisanie nazw siá dziaáających 

na balon wznoszący siĊ ze staáą prĊdkoĞcią 

0–2 

 

1 p. – narysowanie wektorów trzech dziaáających siá,  
 

oznaczenie i zapisanie ich nazw,  

 

np.:   F

gr

 – siáa grawitacji,  

F

w

 – siáa wyporu,  

F

o

 – siáa oporu 

 

1 p. – zachowanie wáaĞciwych relacji dáugoĞci wektorów 

 

 

 
Zadanie 1.2. 

Korzystanie z informacji  Ustalenie nazwy przemiany, jakiej ulega wodór 

podczas wznoszenia siĊ balonu 

0–1 

 

1 p. – zapisanie nazwy przemiany gazowej:  przemiana izochoryczna 
Zadanie 1.3. 

Tworzenie informacji 

Wykazanie, Īe dokáadną wartoĞü ciĊĪaru balonu 

na wysokoĞci h nad powierzchnią Ziemi moĪna 

obliczyü ze wzoru przytoczonego w treĞci zadania 

0–2 

 

1 p. – zastosowanie  prawa  powszechnego  ciąĪenia  dla  balonu  znajdującego  siĊ 

na powierzchni Ziemi i na wysokoĞci h: 

 

na powierzchni Ziemi: 

g

m

R

m

M

G

F

Z

Z

˜

 

˜

˜

 

2

   

 

na wysokoĞci h nad powierzchnią Ziemi: 

2

h

R

m

M

G

F

Z

Z

h



˜

˜

 

 

1 p. – przeksztaácenie do postaci 

2

2

h

R

R

g

m

F

Z

Z

h



˜

˜

 

 

Zadanie 1.4. 

Tworzenie informacji 

Sformuáowanie wyjaĞnienia, dlaczego wartoĞü siáy 

wyporu maleje podczas wznoszenia balonu 

0–1 

 

1 p. – zapisanie wyjaĞnienia,  

np.: WartoĞü siáy wyporu maleje podczas wznoszenia balonu, poniewaĪ maleje gĊstoĞü 

powietrza. 

Zadanie 8.1 (2 pkt)

Zadanie 8.2 (1 pkt)

Zadanie 8.3 (2 pkt)

Zadanie 8.4 (1 pkt)

background image

15

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii  

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom rozszerzony 

 

 

3

Zadanie 1.5. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie  ciĞnienia powietrza na maksymalnej 

wysokoĞci, na którą wzniósá siĊ balon 

0–2 

 

1 p. – zastosowanie  równania  Clapeyrona  z  uwzglĊdnieniem  gĊstoĞci  i  Ğredniej  masy 

molowej powietrza, otrzymanie wzoru, np.: 

P

U

T

R

p

˜

˜

 

 

1 p. – obliczenie ciĞnienia powietrza  

 

 

p § 6247 Pa lub p § 6250 Pa lub p § 6,25 kPa 

Zadanie 1.6. 

Korzystanie z informacji 

Obliczenie wysokoĞci, na której znajduje siĊ balon, 

jeĪeli ciĞnienie powietrza na tej wysokoĞci jest 16 razy 

mniejsze niĪ na powierzchni Ziemi 

0–2 

 

1 p. – zastosowanie zaleĪnoĞci 

16

1

0

 

p

p

h

 oraz  

5

0

2

h

h

p

p



 

, otrzymanie wzoru,  

np.:  

5

2

16

1

h



 

  

lub  

5

4

2

2

h





 

 

1 p. – obliczenie wysokoĞci, na którą wzniósá siĊ balon  h = 20 km

 

Zadanie 2.1. 

Korzystanie z informacji 

Obliczenie pracy prądu elektrycznego podczas 

ogrzewania wody w czajniku elektrycznym do czasu 

jej zagotowania 

0–2 

 

1 p. – zastosowanie zaleĪnoĞci pracy prądu od mocy urządzenia i czasu jego pracy, 

 

np.:  

t

P

W

˜

 

 

1 p. – obliczenie pracy prądu elektrycznego W = 300 kJ

 

Zadanie 2.2. 

Korzystanie z informacji  Obliczenie sprawnoĞci procesu ogrzewania wody 

w czajniku 

0–2 

 

1 p. – zapisanie wzoru na sprawnoĞü proces ogrzewania wody w czajniku, 
 

np.: 

t

P

T

c

m

w

˜

'

˜

˜

 

K

 

1 p. – obliczenie sprawnoĞci Ș § 0,73  lub  Ș § 73% 

 

Zadanie 2.3. 

Tworzenie informacji 

Sformuáowanie wniosku dotyczącego związku 

wzglĊdnej straty energii z masą zagotowanej wody 

w czajniku 

0–1 

 

1 p. – zapisanie wniosku, np.: 

 

Im wiĊksza masa wody tym wzglĊdne straty energii są mniejsze. 

 

Zadanie 8.5 (2 pkt)

Zadanie 8.6 (2 pkt)