POUFNE do dnia ................ godz. .............
WPISUJE PISZACY PO OTRZYMANIU PRACY
KOD
-
-
ZDAJACEGO
WPISAC PO ROZKODOWANIU PRACY
IMIE
ARKUSZ II
NAZWISKO
EGZAMIN MATURALNY
Z FIZYKI i ASTRONOMII
ROK 2002
Arkusz egzaminacyjny II
Uzyskane punkty
Nr zad.
Punkty
21
Czas pracy 120 minut
22
Informacje
23
1. Prosze sprawdzic, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 12 stron, 24
w tym 2 strony przeznaczone na brudnopis. Ewentualny brak 25
26
nalezy zglosic przewodniczacemu komisji.
27
2. Prosze rozwiazac zadania.
28
3. Przy kazdym zadaniu podana jest mozliwa do uzyskania liczba 29
punktów.
30
4. Za rozwiazanie wszystkich zadan mozna otrzymac lacznie 31
60 punktów.
32
5. Odpowiedzi nalezy zapisac dokladnie i czytelnie, pokazujac 33
34
droge ich uzyskania.
35
6. Nalezy uzyc tylko niebieskiego lub czarnego dlugopisu albo 36
pióra. Prosze nie uzywac korektora.
Suma
7. W przypadku podania blednej odpowiedzi nalezy dany fragment pracy wyraznie przekreslic.
8. Podczas egzaminu mozna korzystac z tablic wzorów i stalych fizycznych umieszczonych na koncu arkusza oraz z przyborów do kreslenia i kalkulatorów.
Zyczymy powodzenia!
WPISAC PO OTRZYMANIU WYPELNIONEGO ARKUSZA KOD
EGZAMINATORA
IMIE
NAZWISKO
Egzamin maturalny z Fizyki
Arkusz egzaminacyjny II
ZADANIE - Ladowanie na Ksiezycu.
Kapsula do ladowania na Ksiezycu opuszcza sie pionowo ku powierzchni tego ciala niebieskiego ze stala predkoscia 4 m/s. Calkowita masa kapsuly wraz z zaloga wynosi 20 000 kg. Przyjmij, ze natezenie pola grawitacyjnego Ksiezyca wynosi w poblizu jego powierzchni 1,6 N/kg.
Zadanie 21 ( 3 pkt.)
W trakcie pierwszej czesci ladowania sila ciagu silników pojazdu, skierowana do góry wynosi 32 000 N. Uzasadnij, ze w zwiazku z tym porusza sie on ze stala predkoscia.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Zadanie 22 ( 6 pkt.)
Sila ciagu silników kapsuly wzrasta do 36 000 N w ostatnich 15 sekundach jej ladowania.
(a) Oblicz wartosc przyspieszenia (opóznienia) pojazdu w tym czasie.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
(b) Oblicz predkosc pojazdu tuz przed zetknieciem z powierzchnia Ksiezyca.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
(c) Oblicz odleglosc kapsuly od powierzchni w chwili rozpoczecia ostatniej fazy ladowania.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Uwaga . Mozesz zaniedbac zmiany masy kapsuly zwiazane ze zuzyciem paliwa.
Zadanie 23 ( 4 pkt.)
Narysuj wykres zaleznosci predkosci kapsuly od czasu dla 20 sekund od chwili rozpoczecia ostatniej fazy ladowania.
Zadanie 24 ( 6 pkt.)
Zaloga kapsuly pozostawila na Ksiezycu sprzet do badan oraz urzadzenia potrzebne do ladowania. Jej masa w chwili startu w droge powrotna wynosila 10 000 kg. Silniki mialy wówczas paliwo na dwie minuty pracy. Na jakiej maksymalnej wysokosci nad powierzchnia Ksiezyca moze krazyc statek kosmiczny aby zaloga kapsuly miala szanse do niego dotrzec.
Uwaga. Zalóz, ze sila ciagu silników jest taka jak w ostatniej fazie ladowania oraz ( niezbyt realistycznie), ze masa kapsuly nie ulega zmianie podczas pracy silników.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
4
Egzamin maturalny z Fizyki
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
Zadanie - Zwojnica
Bateria o sile elektromotorycznej 10 V i pomijalnie malym oporze wewnetrznym jest polaczona z urzadzeniem zapisujacym natezenie pradu w funkcji czasu ( o pomijalnie malym oporze ) oraz zwojnica, jak to pokazano na schemacie.
Urzadzenie zapisujace zaleznosc
natezenia pradu od czasu
Po zamknieciu obwodu przelacznikiem , dzieki urzadzeniu zapisujacemu zaleznosc natezenia pradu od czasu otrzymano nastepujacy wykres I(t):
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
Zadanie 25 ( 3 pkt.)
Oblicz, ile wynosila sila elektromotoryczna samoindukcji zwojnicy w chwili zamkniecia obwodu?
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Zadanie 26 ( 4 pkt.)
Korzystajac z wykresu, okresl poczatkowa szybkosc zmian natezenia pradu.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Zadanie 27 ( 5 pkt.)
Korzystajac z wykresu, oblicz indukcyjnosc zwojnicy.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Zadanie 28 ( 3 pkt.)
Po pewnym czasie prad w obwodzie osiagnie stale natezenie 20 mA. Oblicz ile wynosi opór zwojnicy.
Egzamin maturalny z Fizyki
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Zadanie 29 ( 3 pkt.)
Wyjasnij, jakie zjawiska zachodza tuz po wylaczeniu pradu w obwodzie.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
Zadanie - Sprezanie gazu
Pewna ilosc gazu o stalej masie zostala sprezona w stalej temperaturze przy pomocy pompy.
W trakcie tego procesu mierzono cisnienie gazu i odpowiadajaca mu objetosc. Istnieje przypuszczenie, ze objetosc gazu V i jego cisnienie p sa do siebie odwrotnie proporcjonalne.
Wyniki pomiarów i ich dokladnosc zapisano w ponizszej tabelce: P[kPa] ±10kPa
V[cm3] ±2cm3
1/V[cm - 3]
200
117
270
70
370
59
410
53
530
41
620
35
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
Zadanie 30 ( 2 pkt.)
Uzupelnij tabele dla 1/V, uwzgledniajac niepewnosc w ustaleniu tej wielkosci.
(?(1/V) = ?V/V2).
Zadanie 31 ( 6 pkt.)
Sporzadz wykres zaleznosci odwrotnosci objetosci 1/V od cisnienia p. Dobierz odpowiednio skale. Zaznacz prostokaty niepewnosci pomiarowej.
Zadanie 32 ( 4 pkt.)
Czy otrzymane wyniki potwierdzaja oczekiwana zaleznosc pomiedzy V i p? Uzasadnij odpowiedz.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Egzamin maturalny z Fizyki
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
Zadanie 33 ( 2 pkt.)
Czy analizujac wyniki pomiarów mozesz z cala pewnoscia stwierdzic, ze którys z wyników jest skutkiem popelnienia przez badacza „bledu grubego”? Odpowiedz uzasadnij.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Zadanie 34 ( 3 pkt.)
Na podstawie swojego wykresu odczytaj i podaj przyblizona wartosc objetosci gazu, gdy jego cisnienie wynosilo 480 kPa. Zaznacz odpowiednia procedure na wykresie. Okresl niepewnosc odczytu.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Zadanie 35 ( 3 pkt.)
Odczytaj i podaj przyblizona wartosc cisnienia odpowiadajacego objetosci 100 cm3. Zaznacz odpowiednia procedure na wykresie. Okresl niepewnosc odczytu.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Zadanie 36 ( 3 pkt.)
Czy Twój wykres powinien przechodzic przez poczatek ukladu wspólrzednych? Odpowiedz uzasadnij.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
BRUDNOPIS
Egzamin maturalny z Fizyki
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
BRUDNOPIS
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
Karta wzorów i stalych fizycznych
Mechanika
v ( t ) ? v ? at 2
2
?
0
mv
mv
?
GM
E
?
F ?
2
kin
v ?
at
2
d
r
I
s ( t) ? s ? v t ?
RZ
0
0
2
? W
?
?
Mm
?
P ?
F ? G
?
GM
2
g
F ? m a
?
2
t
r
v
?
?
?
II
F ? ? F
?
R
p ? m v
T
N
Z
?
F
?
g
?
?
? ?
?
g
?
?
2
?
?
E
? mgh , h << R
pot
z
? p
m
F
?
?
t
T
2
t
Mm
T
? ?
?
v 2
E
? ? G
? const.
pot
3
W ? Fs cos( ,
F s )
a ?
r
R
r
E
?
'
v
u
V
pot
?
f
1
?
f
m
v ? u 2
Termodynamika i wlasnosci materii F
pV ? nRT
W ? p? V
p ?
, p ? ? gh
S
pV ? N k T
W
A
B
u
? ?
m
?
c
? ?
, F
? ?Vg
P
? ?
?
?
Wc
w
, c
c
R
V
P
V
c
?
?
V
Q
Q
T
Q ? mc ? T
1
2
2
? ?
? 1?
w
? Q ? ? U ? ? W
?
Q
T
Q ? mC
1
1
faz
Elektrycznosc i magnetyzm
?
? ?
1
? Q
? ? BS cos( ,
B S)
F ?
I ?
2
4 ? ? r
? t
?
?
0
I
?
B
0
?
?
U ? IR
F
?
2 r
E ?
l
?
q
R ? ?
I
S
B ? ? N
0
1
l
E
?
R
? R ? R ? ? ? R
pot
calk
1
2
n
?
4 ? ?
r
? I I l
0
1
1
1
1
F
0 1 2
?
E
?
?
? ? ?
?
2 r
V
pot
?
R
R
R
R
calk
1
2
n
? ?
q
n
E
? ?
SEM
?
I
I
? t
calk ? ?
U
k
E ?
k ?1
? I
d
E
? ? L
E
SEM
? t
Q
I ?
C ?
R
1 ? R
? ?
2
? Rn
U
U
n
P ? IU
2
2
?
1
1
1
1
?
?
?
?
? ?
? ?
| F | ? qvB sin( v, )
B
U
n
1
1
C
C
C
C
L
calk
1
2
n
2
E ? mc
C
? C ? C ? ? ? C
calk
1
2
n
Mnoznik
Przedrostek
Oznaczenie
Mnoznik
Przedrostek
Oznaczenie
18
10
eksa
E
18
10?
atto
a
15
10
peta
P
15
10?
femto
f
12
10
tera
T
12
10?
piko
p
9
10
giga
G
9
10 ?
nano
n
6
10
mega
M
6
10?
mikro
?
3
10
kilo
k
3
10?
mili
m
2
10
hekto
h
2
10?
centy
c
1
10
deka
da
1
10?
decy
dc
Egzamin maturalny z Fizyki
Arkusz egzaminacyjny II
___________________________________________________________________________________
1,0079
Uklad okresowy pierwiastków
4,0026
1H
2He
Wodór
Hel
6,941
9,01218
10,811
12,011
14,006
15,999
18,998
20,179
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
Lit
Beryl
Bor
Wegiel
Azot
Tlen
Fluor
Neon
22,9897
24,305
26,982
28,085
30,974
32,066
35,45
39,948
22Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
Sód
Magnez
Glin
Krzem
Fosfor
Siarka
Chlor
Argon
39,0983
40,078
44,9559
47,88
50,941
51,996
54,938
55,847
58,933
58,69
63,546
65,39
69,723
72,921
74,921
78,96
79,90
83,80
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
Potas
Wapn
Skand
Tytan
Wanad
Chrom
Mangan
Zelazo
Kobalt
Nikiel
Miedz
Cynk
Gal
German
Arsen
Selen
Brom
Krypton
85,467
87,62
89,905
91,224
92,906
95,94
97,905
101,07
102,905
106,42
107,868
112,411
114,82
118,710
121,75
127,60
126,904
131,29
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb 42Mo
43Tc
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
Rubid
Stront
Itr
Cyrkon
Niob
Molibden
Technet
Ruten
Rod
Pallad
Srebro
Kadm
Ind
Cyna
Antymon
Tellur
Jod
Ksenon
132,905
137,327
178,49
180,947
183,85
186,207
190,2
192,22
195,08
196,966
200,59
204,383
207,2
208,980
208,982
209,987
222,018
55Cs
56Ba
La - Lu
72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
84Po
85At
86Rn
Cez
Bar
57- 71
Hafn
Tantal
Wolfram
Ren
Osm
Iryd
Platyna
Zloto
Rtec
Tal
Olów
Bizmut
Polon
Astat
Radon
223,02
226,025
261,1
262,1
263,1
262,1
265,1
266,1
87Fr
88Ra Ac – Lr 104Unq 105Unp 106Unh 107Uns 108Uno 109Une Frans
Rad
89-103
104
105
106
107
108
109
138,905
140,115
140,907
144,24
144,913
150,36
151,965
157,25
158,925
162,50
164,930
167,93
168,93
173,04
174,967
57La
58Ce
59Pr
60Nd
61Pm
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
71Lu
Lantan
Cer
Prazeody
Neodym
Promet
Samar
Europ
Gadolin
Terb
Dysproz
Holm
Erb
Tul
Iterb
Lutet
m
227,028
232,038
231,036
238,028
237,048
244,064
243,061
247,07
247,07
251,08
252,08
257,095
258,099
259,1
260,1
89Ac
90Th
91Pa
92U
93Np
94Pu
95Am 96Cm
97Bk
98Cf
99Es 100Fm 101Md 102No 103Lr
Aktyn
Tor
Protaktyn
Uran
Neptun
Pluton
Ameryk
Kiur
Berkel
Kaliforn
Einstein
Ferm
Mendelew
Nobel
Lorens
Wazniejsze stale fizyczne
Przyspieszenie ziemskie
Stala grawitacji
Stala gazowa
Przenikalnosc dielektryczna
Masa spoczynkowa elektronu
Masa spoczynkowa
m
m
2
J
prózni
m
?31
? 11
,
9
?10 kg
neutronu
g ? 9 81
,
? 10
?
Nm
11
G ?
67
,
6
?10
R ? ,
8 31
e
2
? 27
2
2
s
s
?
?
2
?
C
m
68
,
1
10
kg
kg
molK
12
? ? 85
,
8
?10
p
0
2
Nm
Masa Ziemi
Liczba Avogadro
Stala Boltzmanna
Przenikalnosc magnetyczna
Masa spoczynkowa protonu
Jednostka masy atomowej
M
24
? 98
,
5
?10 kg
?27
?
?
prózni
?
?
23
J
23
1
m ? 67
,
1
?10 kg
u
27
66
,
1
10
kg
Z
N ? 6,02 ? 10
k ? ,
1 38 ? 10
p
A
mol
B
K
?
N
6
? ? ,126?10
0
2
A
Sredni promien Ziemi
Objetosc 1 mola gazu
Stala Plancka
Predkosc swiatla w prózni
Ladunek elektronu
MeV
R ? 6371 km
?
?
u ?
,
931 5
w warunkach normalnych
h
34
? 62
,
6
?10
Js
m
e
19
? 6
,
1 ? 10
C
Z
?
2
c
3
c
8
3 ? 10
dm
V ?
4
,
22
s
mol