EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Transkrypt

1 ARKUSZ ZAWIERA INFORMACJE PRAWNIE CHRONIONE DO MOMENTU ROZPOCZĘCIA EGZAMINU! Miejsce na naleję MFA-P1_1P-08 EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII POZIOM PODSTAWOWY Czas pracy 10 inut MAJ ROK 008 Instrucja dla zdającego 1. Sprawdź, czy arusz egzainacyjny zawiera 1 stron (zadania 1 ). Ewentualny bra zgłoś przewodnicząceu zespołu nadzorującego egzain.. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w iejscu na to przeznaczony przy ażdy zadaniu. 3. W rozwiązaniach zadań rachunowych przedstaw to rozuowania prowadzący do ostatecznego wyniu oraz paiętaj o jednostach. 4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylo z czarny tusze/atraente. 5. Nie używaj oretora, a błędne zapisy wyraźnie przereśl. 6. Paiętaj, że zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie. 7. Podczas egzainu ożesz orzystać z arty wybranych wzorów i stałych fizycznych, liniji oraz alulatora. 8. Na arcie odpowiedzi wpisz swoją datę urodzenia i PESEL. 9. Zaznaczając odpowiedzi w części arty przeznaczonej dla zdającego, zaaluj pola do tego przeznaczone. Błędne zaznaczenie otocz ółie i zaznacz właściwe. 10. Tylo odpowiedzi zaznaczone na arcie będą oceniane. Życzyy powodzenia! Za rozwiązanie wszystich zadań ożna otrzyać łącznie 50 puntów Wypełnia zdający przed rozpoczęcie pracy PESEL ZDAJĄCEGO KOD ZDAJĄCEGO

2 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy ZADANIA ZAMKNIĘTE W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz na arcie odpowiedzi jedną poprawną odpowiedź. Zadanie 1. (1 pt) Zieia pozostaje w spoczynu względe A. Słońca. B. Księżyca. C. Galatyi. D. satelity geostacjonarnego. Zadanie. (1 pt) Jeżeli podczas ruchu saochodu, na prostoliniowy odcinu autostrady energia inetyczna saochodu wzrosła 4 razy, to wartość prędości saochodu wzrosła A. razy. B. razy. C. 4 razy. D. 16 razy. Zadanie 3. (1 pt) Zależność energii potencjalnej i inetycznej od czasu podczas swobodnego spadania ciała z pewnej wysoości poprawnie przedstawiono na E p, E E p, E E p, E t wyres 1 wyres E p, E t E E p wyres 3 A. wyresie 1. B. wyresie. C. wyresie 3. D. wyresie 4. Zadanie 4. (1 pt) Proienie słoneczne ogrzały szczelnie zaniętą etalową butlę z gaze. Jeżeli poiniey rozszerzalność tericzną butli, to gaz w butli uległ przeianie A. izobarycznej. B. izochorycznej. C. izotericznej. D. adiabatycznej. t wyres 4 t

3 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy 3 Zadanie 5. (1 pt) Unoszenie się w górę isier nad płonący ognisie w bezwietrzny dzień jest spowodowane zjawisie A. dyfuzji. B. onwecji. C. przewodnictwa. D. proieniowania. Zadanie 6. (1 pt) Gdy w atoie wodoru eletron przejdzie z orbity pierwszej na drugą, to proień orbity wzrasta czterorotnie. Wartość siły przyciągania eletrostatycznego działającej poiędzy jądre i eletrone zaleje w tej sytuacji A. razy. B. 4 razy. C. 8 razy. D. 16 razy. Zadanie 7. (1 pt) W cylotronie do zarzywiania torów naładowanych cząste wyorzystuje się A. stałe pole eletryczne. B. stałe pole agnetyczne. C. zienne pole eletryczne. D. zienne pole agnetyczne. Zadanie 8. (1 pt) Zieia rąży woół Słońca w odległości w przybliżeniu 4 razy więszej niż Merury. Korzystając z trzeciego prawa Keplera ożna ustalić, że ores obiegu Ziei woół Słońca jest w porównaniu z orese obiegu Merurego dłuższy ooło A. razy. B. 4 razy. C. 8 razy. D. 16 razy. Zadanie 9. (1 pt) Jądro izotopu uległo rozpadowi proieniotwórczeu. Powstało nowe jądro zawierające o jeden proton więcej i o jeden neutron niej niż jądro wyjściowe. Przedstawiony powyżej opis dotyczy rozpadu A. alfa. B. gaa. C. beta plus. D. beta inus. Zadanie 10. (1 pt) Przyrząd służący do uzysiwania i obserwacji wida proieniowania eletroagnetycznego to A. inesop. B. irosop. C. oscylosop. D. spetrosop.

4 4 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy ZADANIA OTWARTE Rozwiązania zadań o nuerach od 11. do. należy zapisać w wyznaczonych iejscach pod treścią zadania. Zadanie 11. Rowerzysta ( pt) Rowerzysta poonuje drogę o długości 4 w trzech etapach, o tórych inforacje przedstawiono w tabeli. Przez d oznaczono całą długość drogi przebytej przez rowerzystę. Przebyta droga Wartość prędości średniej w olejnych etapach w /s etap I 0,5 d 10 etap II 0,50 d 5 etap III 0,5 d 10 Oblicz całowity czas jazdy rowerzysty. t = t1+ t + t 3, s t = υ Korzystając z danych w tabeli, ożna obliczyć, że: s 1 =1000, s =000, s 3 =1000. Zate: s t = = 1 100s, = s = 1000 t, t 3 = = 100s 5 10 s s t = 100s + 400s + 100s, t = 600s Zadanie 1. Droga haowania ( pt) Wyaż, wyorzystując pojęcia energii i pracy, że znając współczynni tarcia i drogę podczas haowania do całowitego zatrzyania pojazdu, ożna wyznaczyć prędość początową pojazdu, tóry porusza się po pozioej prostej drodze. Przyjij, że saochód hauje ruche jednostajnie opóźniony, a wartość siły haowania jest stała. Δ E = W υ = Ft s gdzie Ft = μ g υ zate = μ g s, υ = μ g s υ = μ g s

5 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy 5 Zadanie 13. Spadający eleent (5 pt) Fragent balonu o asie 0,5 g oderwał się i spadł z wysoości 5. W obliczeniach przyjij, że wartość przyspieszenia ziesiego wynosi 10 /s. Zadanie 13.1 (3 pt) Narysuj wyres zależności wartości prędości od czasu spadania. Wyonaj onieczne obliczenia, poijając opory ruchu. Na wyresie zaznacz odpowiednie wartości liczbowe. Obliczenia: υ g h= υ = g h, υ = 10 5 s υ =10/s ; υ = g t t =1s t υ g =, v, /s 10 1 t, s Wypełnia egzainator! Nr zadania Mas. liczba pt 3 Uzysana liczba pt

6 6 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy Zadanie 13. ( pt) W rzeczywistości podczas spadania działa siła oporu i oderwany eleent balonu spadał przez 1,5 s ruche przyspieszony, uderzając w podłoże z prędością o wartości 8 /s. Oblicz wartość siły oporu, przyjując, że podczas spadania była ona stała. Fop = Δ a gdzie Δ = 10 s a a a 8 s a =, a = 6,4 zate Δ a =3,6 1, 5s s s F op = 0,5g 3,6 s F op =1,8N Δυ =, t Zadanie 14. Trawaj (4 pt) Podczas gwałtownego awaryjnego haowania trawaju uchwyt do trzyania się, zaocowany pod sufite wagonu, odchylił się od pionu o ąt 15 o. Załóż, że trawaj poruszał się po pozioej powierzchni ruche jednostajnie opóźniony, prostoliniowy. W obliczeniach przyjij, że wartość przyspieszenia ziesiego wynosi 10 /s. sin 15 o 0,6 cos 15 o 0,97 tg 15 o 0,7 ctg 15 o 0,73 sin 75 o 0,97 cos 75 o 0,6 tg 75 o 0,73 ctg 75 o 0,7 Zadanie 14.1 ( pt) Narysuj, oznacz i nazwij siły działające na swobodnie wiszący uchwyt podczas haowania. F b F n Q ciężar F n siła naciągu F siła bezwładności b Q

7 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy 7 Zadanie 14. ( pt) Oblicz wartość opóźnienia trawaju podczas haowania. F b tgα = gdzie Fb = a oraz Q= g Q a Zate tgα = a= g tgα g α = 15 o tgα 0,7 a = 10 /s 0,7 a =,7 /s Zadanie 15. Ciężare (4 pt) Metalowy ciężare o asie 1 g zawieszono na sprężynie ja na rysunu. Po zawieszeniu ciężara sprężyna wydłużyła się o 0,1. Następnie ciężare wprawiono w drgania w ierunu pionowy o aplitudzie 0,05. W obliczeniach przyjij wartość przyspieszenia ziesiego równą 10 /s, a asę sprężyny i siły oporu poiń. ciężare Zadanie 15.1 ( pt) Wyaż, że wartość współczynnia sprężystości sprężyny wynosi 100 N/. F = Q x= g zate g = x 1g 10/s = 0,1 = 100 N/ Zadanie 15. ( pt) Oblicz ores drgań ciężara zawieszonego na sprężynie, przyjując, że współczynni sprężystości sprężyny jest równy 100 N/. T = π T = 3,14 1g N 100 T = 6,8 0,1s T 0,63 s Nr zadania Wypełnia Mas. liczba pt egzainator! Uzysana liczba pt

8 8 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy Zadanie 16. Metalowa pusza ( pt) Do pustej etalowej puszi po napoju, położonej ta, że oże się toczyć po pozioej uzieionej etalowej płycie, zbliżay z bou na niewielą odległość dodatnio naeletryzowaną pałeczę. Wyjaśnij, dlaczego pusza zaczyna się toczyć. Oreśl, w tórą stronę będzie toczyć się pusza. W wyniu zjawisa inducji eletrostatycznej na etalowej puszce, od strony pałeczi, pojawia się ładune eletryczny przeciwnego znau. Powoduje to przyciąganie puszi i pałeczi. Pusza będzie się toczyć w stronę naeletryzowanej pałeczi. Zadanie 17. Eletron (1 pt) Oblicz ońcową, relatywistyczną wartość pędu eletronu przyspieszanego w aceleratorze do prędości 0,8 c. Załóż, że początowa wartość prędości przyspieszanego eletronu jest znioo ała. o υ p = gdzie v = 0,8 c υ 1 c p = o 1 0,8c ( 0,8c) c p = 0,8 o c 1 0,64 0,8o c p = 9,11 10 p = g 3 10 /s 0,6 3 p = 3,64 10 g /s Zadanie 18. Przeiana izotericzna (5 pt) Gaz o teperaturze 7 o C poddano przeianie izotericznej. Ciśnienie początowe gazu wynosiło 800 hpa. d, g/ 3 Wyres przedstawia zależność gęstości gazu od jego ciśnienia dla tej przeiany. 0,1 Podczas przeiany asa gazu nie ulegała zianie. 0,10 0,08 0,06 0, p, hpa

9 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy 9 Zadanie 18.1 (3 pt) Oblicz asę olową tego gazu. p V = n R T gdzie n = μ R T Zate p V = R T p = p= d R T μ V μ μ μ = d R T p Po podstawieniu danych liczbowych odczytanych z wyresu g J 0,08 8,31 300K 3 μ ol K 3 = μ 10 g/ol Pa Zadanie 18. ( pt) Podaj, czy w tej przeianie objętość gazu rosła, czy alała. Odpowiedź uzasadnij. W tej przeianie objętość gazu alała. Z wyresu wynia, że podczas przeiany gęstość gazu rosła. Ponieważ asa gazu jest stała, z zależności d = wynia, że objętość gazu alała. V Zadanie 19. Soczewa (4 pt) Zdolność supiająca soczewi płaso-wypułej wyonanej z ateriału o współczynniu załaania równy i uieszczonej w powietrzu wynosi dioptrie. Zadanie 19.1 (3 pt) Oblicz proień rzywizny wypułej części soczewi = ( n 1) + gdzie 0 f R1 R R =, zate ożna zapisać: 1 n 1 = f R 1 n 1 ponieważ Z = to Z = f R sąd po przeształceniu otrzyay: n 1 1 R = czyli R = R = 0,5 Z 1 Zadanie 19. (1 pt) Napisz, czy ta soczewa oże orygować wadę daleowzroczności. Opisana w zadaniu soczewa oże orygować wadę daleowzroczności. Nr zadania Wypełnia Mas. liczba pt egzainator! Uzysana liczba pt

10 10 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy Zadanie 0. Laser (6 pt) W tabeli przedstawiono inforacje o laserze helowo-neonowy i laserze rubinowy. Rodzaj lasera Długość fali świetlnej eitowanej przez laser Moc lasera helowo-neonowy 63 n 0, 01 W rubinowy 694 n 1 W Po oświetleniu siati dyfracyjnej lasere rubinowy zaobserwowano na eranie jasne i ciene prążi. Na rysunu (bez zachowania sali odległości) zaznaczono jasne prążi (P 0(R), P 1(R) ). laser rubinowy siata dyfracyjna P 11(R) P 1(He) P 0(He) P 1(He) P 0 0(R) 1 P 1(R) eran Zadanie 0.1 ( pt) Zapisz nazwy dwóch zjawis, tóre spowodowały powstanie prążów na eranie. 1. zjawiso dyfracji. zjawiso interferencji Zadanie 0. ( pt) Na przedstawiony powyżej rysunu zaznacz przybliżone położenia jasnych prążów P 0(He) i P 1(He) dla lasera helowo neonowego. Odpowiedź uzasadnij, zapisując odpowiednie zależności. n λ = d sinα sąd sinα = n λ d Ponieważ λ He < λ R to sinα He < sinα R, zate również α He < α R

11 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy 11 Zadanie 0.3 ( pt) Wyaż, zapisując odpowiednie zależności, że wartość pędu pojedynczego fotonu eitowanego przez laser helowo-neonowy jest więsza od wartości pędu fotonu eitowanego przez laser rubinowy. h p = λ Dla laserów opisanych w zadaniu Ponieważ λ He < λ R to p He > R p R h h = oraz phe =. λr λhe p. Zadanie 1. Rozpad proieniotwórczy (4 pt) Jądro uranu ( 9 U) rozpada się na jądro toru (Th) i cząstę alfa. uran 38 38,05079 u W tabeli obo podano asy atoowe uranu, toru i helu. Zadanie 1.1 ( pt) tor 34 hel 4 34,04363 u 4,0060 u Zapisz, z uwzględnienie liczb asowych i atoowych, równanie rozpadu jądra uranu. U He+ Th Zadanie 1. ( pt) Oblicz energię wyzwalaną podczas opisanego powyżej rozpadu jądra. Wyni podaj w MeV. W obliczeniach przyjij, że 1 u 931,5 MeV. Δ =38,05079u - ( 34,04363u + 4,0060u) Δ =0,00456 u MeV E = 0,00456u 931,5 u E 4,5 MeV Zadanie. Astronoowie (1 pt) Wyjaśnij, dlaczego astronoowie i osolodzy prowadząc obserwacje i badania obietów we Wszechświecie, obserwują zawsze stan przeszły tych obietów. Obserwowane i badane obiety astronoiczne znajdują się w dużych odległościach, zate obecnie odbierane sygnały zostały wysłane dużo wcześniej. Prowadzone obserwacje dotyczą więc stanu przeszłego badanych obietów. Nr zadania Wypełnia Mas. liczba pt 1 egzainator! Uzysana liczba pt

12 1 Egzain aturalny z fizyi i astronoii Pozio podstawowy BRUDNOPIS