Autor: Ma"gorzata M. Wojciechowska
PRZYK¸ADOWY ARKUSZ
EGZAMINACYJNY
Z FIZYKI I ASTRONOMII
ARKUSZ II
Arkusz II
(dla poziomu rozszerzonego)
Czas pracy: 120 minut
Instrukcja dla zdajÄ…cego
1. Prosz´ sprawdziç, czy arkusz egzaminacyjny zawiera
11 stron. Ewentualny brak naleÅ»y zg"osiç przewodniczÄ…-
cemu zespo"u nadzorujÄ…cego egzamin.
2. Prosz´ uwaÅ»nie czytaç wszystkie polecenia.
3. Odpowiedzi naleÅ»y zapisaç czytelnie w miejscu na to
przeznaczonym przy kaŻdym zadaniu.
4. Podczas egzaminu moÅ»na korzystaç z o"ówka, linijki,
gumki.
5. Prosz´ pisaç tylko kolorem niebieskim lub czarnym; nie
pisaç o"ówkiem.
6. Wykresy i rysunki moÅ»na wykonywaç o"ówkiem.
7. Nie wolno uÅ»ywaç korektora.
Za rozwiÄ…zanie
8. B"´dne zapisy trzeba wyraÄ™nie przekreĘliç.
wszystkich zadał

9. Brudnopis nie b´dzie oceniany.
moÅ»na otrzymaç
"ącznie 50 punktów.
10. Obok kaŻdego zadania podana jest maksymalna liczba
punktów, którÄ… moÅ»na uzyskaç za poprawne rozwiÄ…zanie.
Úyczymy powodzenia!
Arkusz przygotowany przez Wydawnictwo Pedagogiczne OPERON na wzór oryginalnego arkusza maturalnego.
Fizyka i astronomia. Arkusz II
2
Zadanie 22. (8 pkt)
obr
B´ben pralki automatycznej o Ęrednicy d = 05 m osiÄ…ga maksymalnÄ… cz´stoĘç wirowania 600
,
min
w czasie 30 s.
a) WyraÄ™ t´ cz´stoĘç w Hz.(1 pkt)
b) Oblicz najmniejszy okres obrotu. (1 pkt)
c) Oblicz maksymalnÄ… pr´dkoĘç kÄ…towÄ… obracajÄ…cego si´ b´bna. (1 pkt)
d) Oblicz maksymalnÄ… pr´dkoĘç liniowÄ… punktów znajdujÄ…cych si´ na powierzchni b´bna. (1 pkt)
e) Oblicz maksymalne przyspieszenie doĘrodkowe punktów znajdujÄ…cych si´ na powierzchni b´bna.
(1 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
3
f) Oblicz przyspieszenie liniowe punktów leŻących na powierzchni b´bna w czasie przyspieszania
b´bna. (1 pkt)
g) Oblicz przyspieszenie kÄ…towe b´bna. (1 pkt)
h) Oblicz moment p´du b´bna w chwili, kiedy obraca si´ on z najwi´kszÄ… pr´dkoĘciÄ…. Przyjmij, Å»e jego
moment bezw"adnoĘci wzgl´dem osi przechodzÄ…cej przez jego Ęrodek wynosi I = 0,6 kg$m2. (1 pkt)
Zadanie 23. (14 pkt)
Cia"o o masie m = 01kg wykonuje drgania o amplitudzie A = 01 m i okresie T = 2 s. W chwili poczÄ…t-
, ,
kowej t0= 0 wychylenie jest równe amplitudzie.
a) OkreĘl faz´ poczÄ…tkowÄ… ruchu. (1 pkt)
b) Oblicz wychylenie cia"a po 5 s ruchu. (1 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
4
c) Oblicz, po jakim czasie od chwili rozpocz´cia ruchu pr´dkoĘç cia"a wynosi zero. (1 pkt)
d) Oblicz przyspieszenie cia"a w chwili t = 1 s od rozpocz´cia ruchu. (1 pkt)
e) Oblicz si"´ dzia"ajÄ…cÄ… na cia"o w chwili t = 1 s od rozpocz´cia ruchu. Narysuj wykres zaleÅ»noĘci si-
"y od wychylenia. (4 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
5
f) WykaÅ», Å»e zwiÄ…zek mi´dzy cz´stoĘciÄ… ko"owÄ… drgaÅ‚
~ a wspó"czynnikiem k wyraÅ»a si´ wzorem
k
~= (1 pkt)
m.
g) Narysuj wykres zaleŻnoĘci si"y od czasu, jeĘli {= 0.(3 pkt)
h) WykaŻ, Że ca"kowita energia drgającego cia"a jest sta"a i wprost proporcjonalna do kwadratu am-
plitudy. (2 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
6
Zadanie 24. (7 pkt)
Rurk´ o Ęrednicy d = 10 cm, zamkni´tÄ… od do"u p"ytkÄ… szklanÄ…, zanurzamy zamkni´tym koÅ‚
cem
w wodzie tak, Å»e g"´bokoĘç zanurzenia rurki wynosi h = 10 cm.
a) Oblicz ciĘnienie, jakie wywiera woda na powierzchni´ p"ytki. Wykonaj rysunek. (2 pkt)
b) Oblicz parcie wody od do"u na powierzchni´ p"ytki, jeĘli Ęrednica p"ytki jest równa Ęrednicy
rurki. (1 pkt)
kg
c) Oblicz mas´ p"ytki, jeĘli ma ona gruboĘç 2 mm. G´stoĘç szk"a wynosi 2500 . (1 pkt)
m3
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
7
d) Oblicz g´stoĘç cieczy, którÄ… naleÅ»a"oby nalaç do rurki, aby przy wysokoĘci s"upa cieczy 12 cm p"yt-
ka odpad"a. Odczytaj z tabeli, która ciecz spe"nia warunki zadania. (3 pkt)
kg
Ciecz G´stoĘç d n
m3
benzyna 720
aceton 785
etanol 786
terpentyna 860
olej s"onecznikowy 922
woda 1000
mleko 1030
Zadanie 25. (9 pkt)
Mamy 6 baterii 1,5 V o oporze wewn´trznym 01 &!.
,
a) Jak naleÅ»y po"Ä…czyç baterie, aby dawa"y maksymalnÄ… si"´ elektromotorycznÄ…? Oblicz jej wartoĘç
oraz opór wewn´trzny uk"adu baterii. (3 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
8
b) Jak naleÅ»y po"Ä…czyç baterie, aby dawa"y minimalnÄ… si"´ elektromotorycznÄ…? Oblicz jej wartoĘç
oraz opór wewn´trzny uk"adu baterii. (3 pkt)
c) Do uk"adu baterii po"ączonych szeregowo do"ączono opornik wykonany z trójŻy"owej linki. Ob-
licz, jaki powinien byç opór linki, aby w obwodzie p"ynÄ…" prÄ…d o nat´Å»eniu 2 A.(1 pkt)
d) Po pewnym czasie link´ rozpleciono i otrzymane kawa"ki w"Ä…czono w obwód jeden za drugim.
Oblicz, jak si´ zmieni" opór tego opornika. (1 pkt)
e) Oblicz nat´Å»enie prÄ…du p"ynÄ…cego w nowo zbudowanym obwodzie. (1 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
9
Zadanie 26. (5 pkt)
Cewk´ o indukcyjnoĘci 05 H, kondensator o pojemnoĘci 5 µF i opornik o oporze 140 &! w"Ä…czono sze-
,
regowo do sieci prÄ…du przemiennego o cz´stotliwoĘci 50 Hz i napi´ciu skutecznym 220 V. Oblicz:
a) opór indukcyjny cewki, (1 pkt)
b) opór pojemnoĘciowy kondensatora, (1 pkt)
c) zawad´ obwodu, (1 pkt)
d) nat´Å»enie skuteczne prÄ…du p"ynÄ…cego w obwodzie, (1 pkt)
e) tangens przesuni´cia fazowego mi´dzy napi´ciem i nat´Å»eniem. (1 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
10
Zadanie 27. (7 pkt)
CzÄ…stka o masie 6,7$10- 27 kg i "adunku 3,2$10- 19 C zosta"a przyspieszona w polu elektrycznym napi´-
ciem U = 1 V.
a) Oblicz, ile "adunków elementarnych zawiera ta czÄ…stka oraz liczb´ protonów i neutronów. Podaj
nazw´ czÄ…stki. (3 pkt)
b) Oblicz energi´ kinetycznÄ… czÄ…stki po przyspieszeniu jej napi´ciem U = 1 V.(1 pkt)
c) Oblicz pr´dkoĘç czÄ…stki. (1 pkt)
d) Nast´pnie czÄ…stka wlatuje w jednorodne pole magnetyczne o indukcji B = 10- 3 T, prostopadle do
linii pola. Oblicz promieł
okr´gu, po którym porusza si´ czÄ…stka. (1 pkt)
www. operon. pl
Fizyka i astronomia. Arkusz II
11
e) Ustal, jakim ruchem porusza"aby si´ czÄ…stka, gdyby jej pr´dkoĘç by"a równoleg"a do linii pola ma-
gnetycznego. (1 pkt)
www. operon. pl