MODELE ODPOWIEDZI DO PRZYKŁADOWEGO ARKUSZA EGZAMINACYJNEGO Z FIZYKI I ASTRONOMII

Transkrypt

1 TEST PRZED MATURĄ 007 MODELE ODPOWIEDZI DO PRZYKŁADOWEGO ARKUSZA EGZAMINACYJNEGO Z FIZYKI I ASTRONOMII ZAKRES ROZSZERZONY Numer zadania Punktowane elementy rozwiązania (odpowiedzi) za podanie odpowiedzi pkt Do 5 m ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Następnie do chwili zatrzymania się ruchem jednostajnie opóźnionym. Ostatnia faza ruchu to swobodne spadanie. za obliczenie przyspieszenia pkt F m a = = 30 m s za obliczenie czasów ruchu t i t pkt Ruch w górę pod działaniem siły: h m t = = s, v = a t = 30 a s Czas wznoszenia po ustaniu działania siły: v t = o = 3s g at Przez 3 s ciało wzniesie się na h = v t o + = 45 m za obliczenie czasu t 3 i całego czasu pkt Czas swobodnego spadania z wysokości 60 m: h t 3 = = 3,5 s g Całkowity czas ruchu kamienia: t = t + t + t 3 = 7,5 s. za obliczenie pracy pkt W = Fs cosα = 300 J za podanie warunków minimalnej pracy pkt Najmniejszą pracę 75 J moŝna wykonać ruchem jednostajnym. za obliczenie energii na wysokości 5 m pkt E kinetyczna = 5 J, E potencjalna = 75 J Maksymaln a liczba punktów 0

2 za narysowanie wykresu wykonanej pracy pkt za narysowanie i zeskalowanie układu współrzędnych pkt za narysowanie wykresu prędkości pkt.4 W, J v, m/s s, m t, s -34, za podanie warunków pkt Aby nie było wybrzuszenia skóry, ciśnienie spowodowane obciąŝeniem musi być równe ciśnieniu atmosferycznemu. za obliczenie masy pkt F mg = p, Pa S 0,000m = m = kg za udzielenie odpowiedzi pkt Gdy jest niskie ciśnienie, powietrze naciska na skórę mniejszą siłą. Naczynia krwionośne rozszerzają się. Krew płynie wolniej. za podanie odpowiedzi pkt Ciśnienie hydrostatyczne słupa wody nie moŝe być większe od ciśnienia atmosferycznego. za obliczenie wysokości pkt F = ghρ h = 0 m za obliczenie wysokości pkt p = g ρ h atm h = 0 m za wyjaśnienie pkt Gdy szklankę zanurzymy w wodzie i obrócimy ją otworem do dołu oraz podniesiemy do góry, to woda nie wylewa się z niej. Gdyby szklanka miała wysokość 0 m (przy ciśnieniu atmosferycznym powyŝej 000 hpa) i miała zanurzony tylko wylot, to woda równieŝ nie wylewałaby się. Przy większej wysokości (przy tym samym ciśnieniu atmosferycznym) część wody wyleje się. W górnej części naczynia nie będzie wody. Inaczej moŝna powiedzieć, Ŝe ciśnienie atmosferyczne moŝe wtłoczyć wodę jedynie do wysokości 0 m (zaleŝy jeszcze od stanu barometru). Z takiej właśnie głębokości hydrofor moŝe zasysać wodę. W praktyce maksymalna głębokość studni nie przekracza 9 m. za obserwację pkt Ciśnienie spowodowane cięŝarem tłoka musi być równe hydrostatycznemu za obliczenie wysokości pkt h = 4 m F S = g ρ h pkt 0

3 Tłok pod naciskiem cięŝarówki moŝe przesuwać się w dół. Zatrzyma się, gdy objętość wody wypchniętej przez tłok będzie równa objętości wody w węŝu, do wysokości 4 m. x m = 4m 0,000m x = 0,04 mm pkt za obliczenie energii pkt E = /Q. U = 0,5 J za obliczenie pojemności pkt C = Q/U = µf za obliczenie odległości pkt S C = εo d = 8,8 0 8 m d za obliczenie natęŝenia pola pkt E = U/d E =,4 0 0 V/m za obliczenie prędkości pkt m v = e U v =,7 0 7 m/s za obliczenie siły pkt F = Q E F = 5,7 0 6 N za obliczenie siły z dielektrykiem pkt Po włoŝeniu dielektryka natęŝenie pola elektrycznego zmaleje 5 razy. Siła równieŝ zmaleje 5 razy. F =, 0 6 N za narysowanie wykresu pkt U, V ,5,5 bez dielektryka z dielektrykiem Q, mc za obserwację pkt Kondensator do połowy wypełniony dielektrykiem moŝna potraktować jak dwa kondensatory: bez dielektryka (z lewej) C i z dielektrykiem (z prawej) C za obliczenie pojemności pkt C = ½ C = 0,5 µf C = ε r C =,5 µf C + C = 3 µf za zaznaczenie kierunku prądu i obliczenie napięcia pkt Ze źródła w prawą stronę. U = I R = 0 A 0,05 Ω = 0,5 V za obliczenie siły pkt F = BIl = 0, T 0 A 0, m = 0, N r r r Wektorowy zapis siły elektrodynamiczej F = I l B za podanie kierunku siły pkt Kierunek siły jest prostopadły do przewodnika, a zwrot wynika z iloczynu 0 3

4 4.3. wektorowego (reguła prawej dłoni) do góry. za obliczenie SEM pkt Ε = Blv = 0,V za obliczenie natęŝenia pkt Ε I = = 0,4A R za określenie kierunku prądu pkt Kierunek przepływu prądu ukcyjnego określa reguła Lenza. Prąd ukcyjny płynie w lewo. za obliczenie wypadkowego napięcia pkt U w = U + Ε = 0,5 V 0, V = 0,3 V. za kaŝdą obserwację po pkt ) Podczas przepływu prądu przewodnik ogrzewa się pod wpływem ciepła. Q = I Rt, Ε = 0,5 V ) Prąd ukcyjny ma przeciwny kierunek do prądu ze źródła. Do prędkości 50 m/s wypadkowe natęŝenie prądu maleje. (Prąd ze źródła ma stałą wartość, a ukcyjny rośnie do 0 A przy prędkości przewodnika 50 m/s i ma przeciwny zwrot.) 3) Przy większej prędkości prąd ukcyjny przewyŝsza prąd ze źródła i przewodnik znów się nagrzewa. za obserwację pkt Moc przepływającego przez Ŝarówkę prądu jest równa mocy promieniowania cieplnego. za skorzystanie z mocy prądu i promieniowania i za obliczenie temperatury pkt 4 P = I R, P = E S l ρ I = σt 4 dl T = 500 K πd za obliczenie długości fali i za określenie barwy fali pkt b λ max = =,5 µm T nadfiolet za określenie temperatur pkt T = 303K, T = 93K za obserwację pkt Jeśli kula znajduje się w otoczeniu o temperaturze T, to promieniuje tylko nadwyŝkę energii. za zapisanie zaleŝności i za obliczenie zdolności emisyjnej pkt E = E E = σ(t 4 - T 4 ) E = 60 W/m. Tyle energii promieniuje m powierzchni. za obliczenie mocy promieniowania całej kuli pkt P = 4πr E = 0,658 W za obserwację pkt E = 0,658 W/m za obliczenie mocy pkt P = 5,7 W za obliczenie ogniskowej układu pkt x = 36 cm, y = cm, f ukladu = 4 cm, + = x y za napisanie równania układu soczewki pkt = + fukladu foka fokularów za obliczenie ogniskowej okularów pkt f oka 4

5 f okularów = 7 cm za napisanie równania pkt n n =,5, n =, f = 7 cm, = + f n r r Dla powierzchni płaskiej r = /r = 0 za obliczenie ogniskowej pkt f = 36 cm za obliczenie zdolności skupiającej pkt Z = = = 0 D (dioptrii) f 0, Dla lunety: za określenie obiektywu i soczewki pkt Obiektywem powinna być soczewka o ogniskowej f = 7 cm, a okularem soczewka o ogniskowej f = 0 cm. Soczewki naleŝy ustawić w odległości około f + f za obliczenie powiększenia lunety pkt p = f / f = 7, razy Dla mikroskopu: za określenie obiektywu i soczewki pkt Obiektywem powinna być soczewka o ogniskowej f = 0 cm, a okularem soczewka o ogniskowej f = 7 cm. za obliczenie powiększenia pkt l d p = =,5 raza f f za podanie wniosku pkt Z tych soczewek nie opłaca się budować mikroskopu, gdyŝ jego powiększenie byłoby mniejsze niŝ pojedynczej soczewki uŝytej jako lupy. 5