Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii poziom rozszerzony

Transkrypt

1 Próbny egzin turlny z fizyki i tronoii pozio rozzerzony Modele odpowiedzi i punktcji Zdnie. Areoetr (0 pkt). Areoetr pływ w cieczy częściowo znurzony gdy ił ciężkości jet równowżon przez iłę wyporu dziłjącą n jego znurzoną część pierwz zd dyniki. Wrtość iły wyporu obliczy n podtwie prw Archiede. F ρ lsg wyporu g ρclsg l Sρ Jet to zleżność odwrotnie proporcjonln. l c c c. Zdnie nie jet prwdziwe. N ten reoetr znurzony w kżdej cieczy dził tk ił wyporu gdyż równowży on tki ciężr reoetru. Uczeń tylko wówcz otrzyuje punkt gdy pod uzdnienie..3 l w 00 kg 4 3 kg c 00 l r c l wr 5 c.4 l t S ρ ρt S ρt ρ ρρ 0080 l t 5 c Tki y różnico gętości cieczy odpowidją w różnych zkrech podziłki różne odległości kreek. Mniejzy gętościo odpowidją więkze odległości kreek. l t Uczeń oże oddzielnie obliczyć l i l t ntępnie różnicę. Gdy uczeń zokrągli wynik do 3 c lub 4 c otrzyuje punkt. Uczeń oże wyrzić różnyi zdnii pożądną treść odpowiedzi..5 l t Gdy uczeń nie zznczy n oich yboli literowych (r r t r w r r Dl t Dl wr ) tylko dne odcinki otrzyuje punkt. l wr t w r c

2 Zdnie. Przeiny gzu (0 pkt) Próbny egzin turlny z fizyki i tronoii pozio rozzerzony Wpinie do tbeli objętości gzu: pv nrt T pv nr Obliczenie tepertur gzu w pięciu tnch i wpinie do tbeli: 05; 300; 540; 8435; 050 Zznczenie n wykreie p(v) punktów ilutrujących pozczególne tny gzu. W tnie 5 energi wewnętrzn gzu jet dzieięć rzy więkz niż w tnie. Uzdnienie: Energi wewnętrzn gzu dokonłego jet wprot proporcjonln do jego tepertury bezwzględnej tepertur gzu w tnie 5 jet dzieięć rzy wyżz niż w tnie. p cont więc T V T T V T V V T 05 K K Nryownie pozioego odcink n wykreie p(v) V cont nryownie pionowego odcink n wykreie p(v) Tk energi wewnętrzn gzu zienił ię o tką ą wrtość poniewż jej zin nie zleży od rodzju przeiny tylko od tnu początkowego i końcowego. p cont 5 5 Qp Rn Tp Rn( 5T T) 0RnT V cont 3 3 QV Rn TV Rn( 0T 5T) 7 5RnT W przeinie izobrycznej gz pobrł więcej ciepł niż w przeinie izochorycznej. W przypdku poyłki w zokrąglniu wrtości tepertury uczeń otrzyuje punkt. Uczeń otrzyuje punkt tylko w przypdku podni uzdnieni. Uczeń otrzyuje punkt tylko w przypdku podni uzdnieni. Uczeń nie ui do wyprowdzonych wzorów wtwić wrtości liczbowych le jeśli podtwi to otrzy wrtości: Q p 5000 J Q V 3750 J

3 Zdnie 3. Odwżnik n prężynie (0 pkt) Próbny egzin turlny z fizyki i tronoii pozio rozzerzony 3 3. T W chwili t 0 0 odwżnik znjdowł ię w punkcie R. Uzdnienie: Tylko w punkcie R przypiezenie odwżnik kylną wrtość i jet zgodnie zwrócone z oią x (tzn. dodtnią wpółrzędną). x w A A T x x ω 4π 05 4 A c Sprężyn jet wówcz wydłużon. Uczeń oże podć wydłużenie (5 c) Wydłużon prężyn dził n odwżnik iłą zwróconą w górę. Sił ciężkości jej źródłe jet Ziei. Sił prężytości jej źródłe jet prężyn. Sił wypdkow w punkcie P jet zwrócon w dół.

4 Zdnie 4. Rezonn w obwodzie RLC (0 pkt) Próbny egzin turlny z fizyki i tronoii pozio rozzerzony 4 4. I I R U + ωl ωc 00 V 40 + ( 40 80) 35 A Ω Po wunięciu rdzeni opór indukcyjny wzrośnie. Uzdnienie: Indukcyjność L obwodu wzrośnie opór indukcyjny R L wl. Według dnych liczbowych R C > R L tzn. obwód chrkter pojenościowy. Zte podcz wuwni rdzeni ożey kolejno zoberwowć: Gdy wrtość R L (wzrtjąc) zbliż ię do wrtości R C zwd obwodu będzie ię zniejzć więc kuteczne ntężenie prądu będzie roło tk długo jk długo R L będzie niejzy od R C. Może ię zdrzyć że przy pewny położeniu rdzeni opór indukcyjny zrówn ię z opore pojenościowy (R L R C 80 W) co jet równoznczne z wytąpienie rezonnu; kuteczne ntężenie prądu oże więc oiągnąć wrtość kylną (Z R). Gdy będzie ożliwe dlze wuwnie rdzeni L obwodu będzie ndl roło; od tej chwili opór indukcyjny tnie ię więkzy od pojenościowego (R L > R C ) wówcz zwd zcznie wzrtć kuteczne ntężenie prądu będzie ię zniejzć. Rezonn poleg n oiągnięciu kylnej wrtości kutecznego ntężeni prądu; zjwiko to wytępuje gdy opór indukcyjny i pojenościowy obwodu zrównją ię. W opiny obwodzie indukcyjność uiłby wzronąć do tkiej wrtości przy której R L oiągnęłoby wrtość równą R C 80 W. Pojeność uiłby wzronąć bo wówcz opór pojenościowy R C ógłby ię ωc zniejzyć do R L 40 W. Czętotliwość (w pn) uiłby wzronąć; wówcz R L wl będzie wzrtł od 40 W R C będzie lł od 80 W i przy ωc pewnej wrtości w obydw opory (indukcyjny i pojenościowy) oiągną jednkową wrtość (zwrtą iędzy 40 W i 80 W). Zdnie nie jet prwdziwe. Różnic fz iędzy npięcie i ntężenie prądu znik w obwodzie RLC w przypdku rezonnu. Uczeń nie ui npić jki chrkter obwód. Uczeń oże pożądną treść wyrzić innyi łowi. Uczeń nie ui precyzyjnie oddzielić odpowiedzi n pytni: N czy poleg? i Kiedy wytępuje?. Z o twierdzenie że dn wielkość uiłby wzronąć uczeń nie otrzyuje punktu.

5 Zdnie 5. Sitk dyfrkcyjn (0 pkt) Próbny egzin turlny z fizyki i tronoii pozio rozzerzony µ 5 µ µ inα inα µ d in α d L d d 63 c lub L d Lin d µ d 5 µ n inα inα n d c n n Mkyln wrtość kąt ugięci dl prążk który wytąpi jezcze n ekrnie jet równ 45 Jeśli uczeń npize d L tgα i znjdzie tngen kąt którego inu jet równy 066 to otrzy wynik d 64 c. 5.3 więc n x 5 µ n x µ po kżdej tronie prążk zerowego wytąpi pięć jnych prążków. W uie n ekrnie zobczyy jnych prążków. N ekrnie zobczyy terz jne prążki w niejzych wzjenych odległościch i w uie będzie ich więcej. Jeśli uczeń nie npize i w uie będzie ich więcej nie trci punktu. 5.4 Uzdnienie: W wodzie długość fli jet niejz niż w powietrzu. υ υ w w < c c zte dl kżdego jnego prążk kąt ugięci n będzie niejzy poniewż n l w in n. 5.5 υ in α w c d Lin α Lυ c d c Uczeń oże oddzielnie obliczyć długość fli w wodzie l w Jeśłi uczen korzyt z tngen kąt (ptrz uwg w punkcie 5.) to otrzy wynik 48 c. n c n n 745 υ x x x w Mkylny rząd jnego prążk widocznego n ekrnie jet równy 7.

6 Zdnie 6. Wyzncznie tłej Plnck (0 pkt) Próbny egzin turlny z fizyki i tronoii pozio rozzerzony 6 6. E k hn W gdzie E k eu ν c Ukłd równń: hc eu W eu hc W Rozwiąznie ukłdu równń tzn. wyprowdzenie wzoru n h. Wyprowdzenie wzoru n W h C V h J W C ( ) V W J 465 ev ( ) h x h x J 9 6 ( ) h in J J h in J h 0 34 J J h ± Dh (660 ± 040) 0 34 J h h 00% % 6 % 6.5 W hc hc hν gr. gr. W gr. gr. 660 J J n Uczeń oże podć wrtość l