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

2

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.

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

Egzamin maturalny z Fizyki 3

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):

Egzamin maturalny z Fizyki 5

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.

6

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

Egzamin maturalny z Fizyki 7

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.

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

8

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.

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

Egzamin maturalny z Fizyki 9

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

BRUDNOPIS

10

Egzamin maturalny z Fizyki

Arkusz egzaminacyjny II

___________________________________________________________________________________

BRUDNOPIS

Egzamin maturalny z Fizyki 11

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

Qq

? 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

Qq

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

12

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