KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM Fizyka Poziom rozszerzony

Transkrypt

1 KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Fizyka Pozio rozszerzony Marzec Poprawne rozwiązanie: Skalując oś czasu, trzeba ieć na względzie, że przyrosty czasu dla kolejnych położeń są wszędzie takie sae i wynoszą 1 s= 004, s. 5 Poprawny wykres: x[] 0 3 0,750 0,700 0,650 0,600 0,550 0,500 0,450 0,400 0,1 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 3 pkt poprawne narysowanie całego wykresu, oś pionowa oże ieć inny zakres niż przedstawiono powyżej pkt poprawne wyskalowanie osi i zaznaczenie dla jednego ślizgacza 1 pkt poprawne wyskalowanie osi t[s] 1

2 1.. Poprawne rozwiązanie: Poprawnie dorysowane odcinki prostych nieal idealnie pasują do prostoliniowych fragentów wykresu. Obliczenia ożna przeprowadzić na podstawie ilorazów różnicowych przyrostów funkcji liniowych na wykresie lub biorąc pod uwagę odpowiednio oddalone dane z tabeli. Na przykład do obliczeń przed zderzenie ożna wziąć dane z chwili 0 s i 0, s, a do obliczeń po zderzeniu dla 0,4 s i 0,6 s. s (dopusz- 0, 519 0, 469 Prędkość pierwszego ślizgacza przed zderzenie: = 05, 0, 0, 554 0, 551 Prędkość pierwszego ślizgacza po zderzeniu: = 0, 015 0, cza się przyjęcie wartości 0 na podstawie wykresu) 0, 609 0, 639 Prędkość drugiego ślizgacza przed zderzenie: = 015, 0, (uwzględniony zwrot) 0, 706 0, 67 Prędkość drugiego ślizgacza po zderzeniu: = 0, 395 0, się wartość 0,4) s s s (dopuszcza Pęd układu przed zderzenie: 0, 409 0, 5 0, 17 0, 015 = 0, 076 Ns Pęd układu po zderzeniu: 0, 409 0, , 17 0, 395 = 0, 074 Ns Wniosek: w granicach niepewności poiarowych pęd układu został zachowany. Dopuszcza się też odpowiedź, że pęd nieznacznie zalał. 4 pkt dokonanie wszystkich poprawnych obliczeń i wyciągnięcie prawidłowych wniosków 3 pkt obliczenie pędów przed zderzenie i po zderzeniu pkt obliczenie prędkości dla obu ślizgaczy 1 pkt obliczenie prędkości dla jednego ślizgacza 0 pkt niespełnienie żadnego z powyższych warunków.1. Poprawne rozwiązanie: Jako pierwsza do podstawy równi dotrze bryła oznaczona literą D, ponieważ a najniejszy (zerowy) oent bezwładności (dopuszcza się arguentację: ponieważ a zerowy oent pędu). pkt wskazanie właściwej bryły (D) i napisanie poprawnego uzasadnienia 1 pkt wskazanie właściwej bryły lub napisanie poprawnego uzasadnienia 0 pkt wskazanie niewłaściwej bryły i brak właściwego uzasadnienia.. Poprawne rozwiązanie: B1 3. Poprawne rozwiązanie: C 0 4

3 4. Poprawne rozwiązanie: Na początkowy oent bezwładności wahadła I 1 składa się oent bezwładności dwóch ciężarków o asach = 0,15 kg traktowanych jako asy punktowe odległe o r 1 = 0,1 od osi obrotu oraz oent bezwładności całej reszty (krzyżaka i, być oże, innych ciężarków) I 0 : I 1 = I 0 + r 1 = 0,007 [kg ] Na tej podstawie ożna obliczyć oent bezwładności reszty wahadła: I 0 = I 1 - r 1 = 0,007-0,15 0,1 = 0,004 [kg ] Po przepaleniu nitki przeieszczeniu uległy jedynie wsponiane ciężarki, więc nowy oent bezwładności bryły wynosi: I = I 0 + r = 0, ,15 0, = 0,016 [kg ] Uwaga: ożna nie wyznaczać I 0, a zianę oentu bezwładności obliczyć, odejując stronai wyrażenia na I 1 i I. W cały zdarzeniu jest spełniona zasada zachowania oentu pędu: I 1 w 1 = I w Po podzieleniu stronai przez p otrzyujey: I1 I 1 f 1 = I f, skąd f = f1 = , [ Hz] I 16 5 pkt przedstawienie bezbłędnego rozwiązania 4 pkt wyprowadzenie poprawnego wzoru końcowego, lecz niepodanie poprawnego wyniku liczbowego wraz z jednostką 3 pkt obliczenie poprawnej wartości oentów bezwładności wahadła oraz poprawne sforułowanie zasady zachowania oentu pędu pkt obliczenie poprawnej wartości oentu bezwładności wahadła po przepaleniu nitki 1 pkt sforułowanie wzorów na oenty bezwładności wahadeł przed przepalenie nitki i po przepaleniu nitki albo sforułowanie zasady zachowania oentu pędu bez podania konkretnych postaci oentów bezwładności 5.1. Poprawne rozwiązanie: a Z = 1 AU, a H = 17,8341 AU, T Z = 1 rok Zapisujey trzecie prawo Keplera dla koety Halleya i Ziei: 3 TH TZ ah =, skąd T 3 3 H = TZ = 75, 3 roku. 3 ah az az pkt przedstawienie poprawnego rozwiązania 1 pkt zastosowanie poprawnego wzoru i niepodanie poprawnego wyniku 5.. Poprawne rozwiązanie: r = 00 kg 3, r = 5, πρgr GM GV ρ g = = = = πρ Gr = 30710, r r r 3 s

4 pkt przedstawienie poprawnego rozwiązania 1 pkt zastosowanie poprawnego wzoru i niepodanie poprawnego wyniku 5.3. Poprawne rozwiązanie: v G r GM 3 πρ 4 = = = r πρ G= gr = 13, r r 3 v = v1 = 1, 84 s pkt przedstawienie poprawnego rozwiązania 1 pkt zastosowanie przynajniej jednego z poprawnych wzorów końcowych na v 1 i wzoru końcowego na v i niepodanie poprawnych wyników liczbowych albo poprawne policzenie pierwszej lub drugiej prędkości kosicznej 6. Poprawne rozwiązanie: Okres drgań wahadła sekundowego na powierzchni Ziei: l TZ = p = 1 s g W windzie wahadło podlega wypadkoweu przyspieszeniu g + a, więc: l Tw = p g+ a l p Tw g+ a g g = =, więc Tw = TZ TZ l g+ a g+ a = 091, s p g pkt przedstawienie poprawnego rozwiązania 1 pkt sao wyliczenie długości wahadła sekundowego albo wyprowadzenie poprawnego wzoru końcowego i niepodanie poprawnej wartości liczbowej 7. Poprawne rozwiązanie: Siłę rozkładay etodą równoległoboku, którego boki leżą na przedłużeniach nitek (uwaga: to nie jest prostokąt): s Q Składowe nie są równej długości, ponieważ nitki są zaczepione pod różnyi kątai, więc w różny stopniu przenoszą zawieszony ciężar. 4

5 pkt poprawne rozłożenie sił (poprawny rysunek) oraz poprawne uzasadnienie, dlaczego składowe ają różne długości 1 pkt poprawne rozłożenie sił na rysunku i niepodanie poprawnego uzasadnienia 8.1. Poprawne rozwiązanie: h 1 = 0, v 1 = 0 s, h = 5 Prędkość kaienia na wysokości h obliczay z zasady zachowania energii: v1 v gh1 + = gh + v1 v gh1 + = gh + v = v1 + g( h1 h) v = v1 + g( h1 h)= 700 = 6, 5 s 3 pkt wyprowadzenie poprawnego wzoru końcowego i podanie poprawnego wyniku liczbowego wraz z jednostką pkt wyprowadzenie poprawnego wzoru końcowego 1 pkt poprawne sforułowanie zasady zachowania energii dla tego przypadku 8.. Poprawne rozwiązanie: h 1 = 0, v 1 = 0 s, v = 10 s Należy skorzystać ponownie z zasady zachowania energii: v1 v gh1 + = gh + v1 v gh1 + = gh + v1 v h = h1+ = 35 [ ] g 3 pkt wyprowadzenie poprawnego wzoru końcowego i podanie poprawnego wyniku liczbowego wraz z jednostką pkt wyprowadzenie poprawnego wzoru końcowego 1 pkt poprawne sforułowanie zasady zachowania energii dla tego przypadku 9.1. Poprawne rozwiązanie: Dane (odczytane z wykresu): p 1 = 600 kpa, p = 400 kpa, V 1 = 1 3, V = 3 3, T 1 = 500 K Korzystay w równania stanu gazu doskonałego: pv pv T T pv 1 1 = = 1 = 1000 [ K] T T pv

6 pkt poprawne odczytanie danych i rozwiązanie 1 pkt wyprowadzenie wzoru końcowego i niepodanie poprawnego wyniku liczbowego 9.. Poprawne rozwiązanie: Gaz wykonuje kolejno przeiany: izobaryczną, izochoryczną i izobaryczną. Podczas przeiany izochorycznej praca nie jest wykonywana. Podczas przeian izobarycznych gaz wykonuje pracę: W = W 1 + W = p 1 DV 1 + p DV = 600 kj kj = 1000 kj Dopuszcza się obliczenie pracy jako pola pod wykrese ciśnienia. pkt przedstawienie poprawnego rozwiązania 1 pkt rozpoznanie przeian i napisanie poprawnych wzorów, lecz niepodanie poprawnego wyniku liczbowego 10. Poprawne rozwiązanie: 1. F,. P, 3. P, 4. F 11. Poprawne rozwiązanie: 1. P,. P, 3. F, 4. P 1. Poprawne rozwiązanie: Oznaczy przez I 1 prąd płynący przez opornik R 1, a przez I prąd płynący przez opornik R. Prawa Kirchhoffa dla przedstawionego obwodu przybierają postać: I1+ I = 09, A I1 R IR 1 1 = IR = = I R1 Ich rozwiązanie są wartości natężeń prądów: I 1 = 0,6 A, I = 0,3 A RR Opór zastępczy obwodu: R = 1 Z R + R = [ Ω] Napięcie źródła: U = I R Z = I 1 R 1 = I R = 6 [V] Moc wydzielana w obwodzie: P U I I R U = = = = R 54, [ W] pkt poprawne rozwiązanie całego i podanie wszystkich wyników wraz z jednostkai 3 pkt poprawne wyliczenie natężeń prądów i napięcia źródła pkt rozwiązanie praw Kirchhoffa (wyliczenie I 1 i I ) albo poprawne sforułowanie praw Kirchhoffa oraz obliczenie oporu zastępczego 1 pkt poprawne sforułowanie praw Kirchhoffa albo obliczenie oporu zastępczego 6

7 13. Poprawne rozwiązanie: d Q 1 x Q 3 d - x Q Oznaczy przez d odległość iędzy ładunkai Q 1 i Q, a przez x odległość iędzy ładunkai Q 1 i Q 3. Warunek równowagi ładunku Q 3 przyjuje postać: kq1 kq d x Q = = = x ( d x) x Q1 d d x= x d= 3x x= = 04, [ ] 3 Odpowiedź: Ładunek Q 3 powinien znajdować się w odległości 0,4 od ładunku Q 1 i 0,8 od ładunku Q. (Wystarczy podać jedną z tych odległości). 3 pkt poprawne rozwiązanie całego pkt wyprowadzenie wzoru końcowego i niepodanie wyniku liczbowego 1 pkt poprawne sforułowanie warunku równowagi Poprawne rozwiązanie: A Poprawne rozwiązanie: B1 15. Poprawne rozwiązanie: 1. F,. F, 3. F 16. Poprawne rozwiązanie: 1. P,. P, 3. F 17. Poprawne rozwiązanie: Ac 87Fr + a Zaiast alfa ożna użyć sybolu He. pkt poprawne zapisanie równania rozpadu wraz z liczbai asowyi i atoowyi 1 pkt zapisanie równania rozpadu z poprawnyi oznaczeniai jąder atoowych, ale niekopletny zapise liczb asowych i atoowych

8 18. Poprawne rozwiązanie: asa atou węgla: C = 1 u asa atou deuteru: D =,01410 u asa atou azotu: N = 14,00307 u Ato azotu waży niej od substratów, z których powstał o: = C+ D N = 0, [ u] = 1, kg [ ] Podczas syntezy jednego jądra azotu wydzieli się energia w ilości: 1 E= c = 1, [] J Jeden ol węgla i jeden ol deuteru ważą łącznie 14,01410 u, więc w jedny N graie substratów znajduje się n = A = 4, atoów węgla i tyle 14, 0141 sao atoów deuteru. Podczas syntezy 1 graa substratów wydzieli się więc energia w ilości: E= n E = 70810, 10 [] J 5 pkt poprawne rozwiązanie całego 4 pkt obliczenie energii, jaka wydzieli się podczas syntezy 1 jądra azotu, oraz obliczenie ilości jąder w 1 graie substratów 3 pkt obliczenie energii, jaka wydzieli się podczas syntezy 1 jądra azotu pkt obliczenie ziany asy podczas syntezy jednego jądra azotu i podanie wyniku w kilograach 1 pkt obliczenie ziany asy podczas syntezy 1 jądra azotu w atoowych jednostkach asy Poprawne rozwiązanie: Fale grawitacyjne rozchodzą się z prędkością światła, ponieważ dotarły do Ziei w zasadzie jednocześnie z falai elektroagnetycznyi (podczerwonyi, gaa). pkt podanie poprawnej odpowiedzi wraz z uzasadnienie 1 pkt podanie poprawnej odpowiedzi 19.. Poprawne rozwiązanie: A Poprawne rozwiązanie: Światło potrzebuje roku, by przeierzyć dystans 1 roku świetlnego. Pierwiastki ciężkie rozrzucone przez kilonową poruszają się 5 razy wolniej, więc na przebycie 1 roku świetlnego potrzebują 5 lat