www.zamkor.pl Matura 2005 na gorąco
Zadanie 1. (1 pkt) Cząstka α porusza się po okręgu (rys.) z prędkością o stałej wartości i zmiennym kierunku. www.zamkor.pl Siłę zmieniającą prędkość przedstawia wektor. A. F r 1 B. F r 2 C. F r D. 3 F r 4
Zadanie 2. (1 pkt) Nasza Galaktyka A. jest galaktyką spiralną i kształtem przypomina spłaszczony dysk. B. jest nazywana Drogą Mleczną, a Słońce znajduje się w jej środku. C. jest największą galaktyką kołową w Układzie Lokalnym. D. jest jedyną galaktyką na naszym niebie, widoczną jako pojedynczy obiekt.
Zadanie 3. (1 pkt) W tabeli zamieszczono przyspieszenia grawitacyjne na powierzchni wybranych planet Układu Słonecznego Planeta Merkury Ziemia Jowisz Neptun Przyspieszenie grawitacyjne 3,71 m/s 2 9,81 m/s 2 22,65 m/s 2 10,91 m/s 2 A. Merkurym. B. Ziemi. C. Jowiszu. D. Neptunie.
Komentarz do zadania nr 3 W celu zachowania konsekwencji w używanym języku tekst powinien brzmieć następująco: W tabeli zamieszczono wartości przyspieszeń grawitacyjnych.... To samo dotyczy nagłówka kolumny 2 tabeli.
Zadanie 4. (1 pkt) Z balkonu znajdującego się na wysokości 5 m nad ziemią dziecko upuściło misia (bez prędkości początkowej). Na poniższym wykresie przedstawiono zależność energii potencjalnej i kinetycznej spadającego misia od czasu. Na podstawie wykresu określ, które z poniższych stwierdzeń jest nieprawdziwe A. Czas spadania misia był równy 1 s. B. Masa spadającego misia wynosi 0,1 kg. C. Podczas spadania misia działają siły oporu. D. Miś uderzył w ziemię z prędkością 12 m/s.
Komentarz do zadania nr 4 Według intencji autorów należało wybrać odpowiedź D. Temat zadania zawiera jednak sprzeczne informacje: Jeśli ciało spada z wysokości 5 m w ciągu 1 sekundy, tzn. że spada swobodnie, czyli z przyspieszeniem ziemskim, zatem nie uwzględniamy oporu powietrza; tymczasem z wykresu wynika, że całkowita energia mechaniczna maleje. Zatem jako nieprawidłową odpowiedź można przyjąć A, C lub D.
Zadanie 5. (1 pkt) Wartość pędu cząstki o masie spoczynkowej m poruszającej się z prędkością o wartości v, porównywalnej z prędkością światła c, wyraża się wzorem p = mcv Na tej podstawie możemy stwierdzić, że c 2 v 2 A. wartość pędu cząstki nie zależy od wartości prędkości. B. wartość pędu cząstki jest wprost proporcjonalna do wartości prędkości. C. wartość pędu cząstki rośnie ze wzrostem wartości prędkości. D. wartość pędu cząstki maleje ze wzrostem wartości prędkości.
Komentarz do zadania nr 5 Od wielu lat we wszystkich czasopismach naukowych i dydaktycznych wyjaśnia się, że masa jest niezmiennikiem transformacji Lorentza (podobnie, jak ładunek) i nie należy posługiwać się pojęciem masy spoczynkowej. Ten problem występuje także w Karcie wzorów.
Zadanie 6. (1 pkt) W laboratorium fizycznym przeprowadzono doświadczenia, podczas których zaobserwowano dyfrakcję wiązek: światła, elektronów, neutronów. Doświadczenia te potwierdzają, że A. wszystkie wiązki użyte w doświadczeniu są falami elektromagnetycznymi. B. wszystkie wiązki przenoszą ładunek. C. wiązki te można opisać za pomocą teorii korpuskularnej i teorii falowej. D. żadna z tych wiązek nie wywołuje zjawiska fotoelektrycznego.
Zadanie 7. (1 pkt) A Jądro pierwiastka Z emituje cząstkę 2, przekształcając się w jądro Y. Wybierz odpowiedź, zawierającą poprawne informacje na temat jądra Y. X 4 He A. B. C. D. A 4 Z 4 A 2 Z 4 A 2 Z 2 A 4 Z 2 Y Y Y Y
Zadanie 8. (1 pkt) Gaz doskonały poddano przemianie, podczas której jego objętość i masa pozostawały stałe. Wskaż, który z wykresów prawidłowo przedstawia zależność zmian ciśnienia od temperatury podczas przemiany.
Komentarz do zadania nr 8 Wykresy przedstawiają zależność ciśnienia od temperatury, a nie zmian ciśnienia od temperatury.
Zadanie 9. (1 pkt) Wiązka światła przechodzi z powietrza do szkła. Jak podczas przejścia zmienią się prędkość, częstotliwość oraz długość fali? Wybierz odpowiedź zawierającą poprawne informacje prędko dkość częstotliwo stotliwość długość fali A. maleje stała maleje B. maleje maleje stała C. rośnie stała rośnie D. rośnie rośnie stała
Zadanie 10. (1 pkt) Europejskie Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych CERN znajduje się na granicy francusko szwajcarskiej niedaleko Genewy. Z poniżej zamieszczonych stwierdzeń wybierz nieprawdziwe. A. CERN jest największym międzynarodowym ośrodkiem badawczym fizyki cząstek w Europie. B. W CERN-ie za pomocą akceleratorów i detektorów cząstek bada się strukturę materii. C. Badania przeprowadzane w CERN-ie mają na celu uzyskanie odpowiedzi na pytanie, co działo się z materią w czasie Wielkiego Wybuchu. D. W CERN-ie prowadzi się obserwacje astronomiczne.
Komentarz do zadania nr 10 Składnia odpowiedzi A jest niepoprawna. Powinna ona brzmieć: CERN jest największym w Europie międzynarodowym ośrodkiem badawczym fizyki cząstek.
Zadanie 11. (2 pkt) Po rzece, której nurt ma prędkość 1 m/s, płynie pod prąd motorówka. Wartość prędkości motorówki względem wody wynosi 3 m/s. Oblicz, ile sekund będzie trwał rejs motorówką między przystankami odległymi od siebie o 2000 m. Komentarz do zadania nr 11 Wielu nauczycieli (i uczniów) wyraża wątpliwość w związku z użyciem w temacie zadanie słowa rejs. Twierdzą oni, że sugeruje ono podróż tam i z powrotem i tak rozwiązywali to zadanie.
Zadanie 12. (2 pkt) Satelita geostacjonarny porusza się wokół Ziemi po orbicie o promieniu około 42000 km. Oszacuj wartość prędkości liniowej, z jaką porusza się satelita. Komentarz do zadania nr 12 W kluczu występuje poważny błąd gramatyczny, który powtarza się w jego dalszych częściach: zależność na prędkość... (bolą zęby!!!)
Zadanie 13. (2 pkt) Spoczywające jądro berylu 8 Be uległo rozpadowi na dwie cząstki α. Określ, czy po rozpadzie jądra berylu powstałe cząstki α mogą poruszać się, tak jak pokazano na rysunku? Uzasadnij swoją odpowiedź.
Komentarz do zadania nr 13 Ogólnie w Arkuszu nadużywane jest słowo określ. Polecenie w zadaniu można było sformułować inaczej, np.: Napisz, czy po rozpadzie jądra berylu cząstki α... Słowo powstałe jest zbyteczne.
Zadanie 14. (3 pkt) Prędkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym można obliczyć, posługując się wzorem: 2 2 v = v + 2as 0 gdzie: v prędkość w danej chwili, v 0 prędkość początkowa, a przyspieszenie, s droga. W akceleratorze liniowym w celu zwiększenia prędkości naładowanej cząstki przepuszcza się ją przez jednakowe obszary pola elektrycznego, wytworzonego pomiędzy metalowymi elektrodami w kształcie rur. Przyjmij, że prędkość początkowa cząstki wprowadzonej do akceleratora jest tak mała, że możemy ją uznać za równą zeru.
Zadanie 14 c.d. Wykaż, że wartość prędkości naładowanej cząstki po 5-tym przejściu przez obszar pola elektrycznego można zapisać wzorem v = 10ax jeżeli prędkość początkowa ładunku była równa zero. Przyjmij, że cząstka przyspieszana w polu elektrycznym porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym.
Komentarz do zadania nr 14 Pierwsze zdanie tematu zadania jest bardzo nieprecyzyjne. Zdanie to powinno brzmieć np.: Wartość prędkości chwilowej w ruchu jednostajnie przyspieszonym po przebyciu drogi s można obliczyć... Zarówno w temacie, jak i w kluczu popełniono błąd ortograficzny pisząc po 5-tym.... Ponownie mamy sformułowanie: zależność na wartość prędkości...
Komentarz do zadania nr 14 c.d. Opisując w kluczu drugi sposób rozwiązania zadania, wzór s = 5x nazwano nieprawidłowo zależnością, podczas gdy jest to związek dwóch wielkości. Mimo iż w pierwszej części tematu mówiono o cząstce naładowanej w przedostatnim zdaniu nazwano ten obiekt ładunkiem. Ładunek jest wielkością fizyczną, a użyta tu metonimia jest dopuszczalna tylko w języku mówionym.
Zadanie 15. (3 pkt) Nić z włókna szklanego poddano mechanicznemu rozciąganiu. W tabelce zamieszczono zależność zmiany długości włókna od przyłożonej siły. Siła a w niutonach 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Wydłużenie, w mm 0 1,25 2,5 3,75 5 6,25 7,5 Narysuj wykres zależności siły rozciągającej od wydłużenia nici i oblicz współczynnik sprężystości włókna.
Komentarz do zadania nr 15 Zarówno ze sposobu sformułowania tematu, jak i z tabeli wynika, że zmienną niezależną jest siła, a zmienną zależną wydłużenie. Dlaczego więc poleca się uczniowi narysowanie wykresu zależności siły rozciągającej od wydłużenia?
Zadanie 16. (3 pkt) W jednorodnym polu elektrycznym i w jednorodnym polu magnetycznym zostały umieszczone spoczywające ładunki dodatnie. Zapisz poniżej wraz z uzasadnieniem, jak będą zachowywać się ładunki w tych polach. Nie uwzględniaj wpływu siły grawitacji.
Komentarz do zadania nr 16 Podobnie, jak w zadaniu 14 w polach zostały umieszczone ładunki, a nie cząstki naładowane. Zarówno odpowiedź, jak i uzasadnienie podane w kluczu są niepełne. Nie żąda się od ucznia sprecyzowania, jakim ruchem porusza się cząstka w polu elektrycznym. Odpowiedź wręcz sugeruje, że gdy na ciało działa siła, to ciało się porusza, a gdy nie działa ciało spoczywa.
Zadanie 17. (2 pkt) Na rysunku przedstawiony jest model budowy silnika czterosuwowego w poszczególnych etapach jego działania. W tabeli, na następnej stronie, wypisano rodzaj zmiany ciśnienia i objętości gazu w cylindrze silnika dla poszczególnych suwów. Uzupełnij w tabeli brakujące słowa (nie zmienia się, rośnie, maleje) określające zmianę parametrów gazu.
Zadanie 17 c.d. SUW Ssanie Spręż ężanie Praca CIŚNIENIE rośnie OBJĘTO TOŚĆ rośnie rośnie Wydech nie zmienia się
Zadanie 18. (1 pkt) Wyjaśnij, jakie zjawiska magnetyczne zachodzą podczas podnoszenia za pomocą magnesu żelaznych szpilek rozsypanych na podłodze.
Zadanie 19. (3 pkt) Przeczytaj poniżej zamieszczony tekst Na rysunku zaprezentowano cykl pracy pewnego silnika cieplnego. Wyliczenie sprawności takiego silnika wiąże się z wcześniejszym obliczeniem pracy użytecznej wykonanej przez gaz w czasie jednego cyklu przy wykorzystaniu wykresu zależności p(v). Wykonana praca nad gazem lub przez gaz jest równa polu powierzchni figur zakreślonych na rysunkach.
Zadanie 19 c.d. Praca użyteczna jest równa różnicy pracy wykonanej przez gaz i pracy wykonanej przez siły zewnętrzne. Wykorzystaj zamieszczone powyżej informacje i oblicz pracę użyteczną wykonaną przez gaz w czasie jednego cyklu oraz sprawność silnika spalinowego, którego uproszczony cykl pracy przedstawiono na wykresie.
Zadanie 19 c.d. Podczas jednego cyklu pracy silnik pobiera 1200 J ciepła.
Komentarz do zadania nr 19 Na ostatnim rysunku w temacie zadania nie wskazano kierunku obiegu cyklu.
Zadanie 20. (2 pkt) Zapisz nazwy trzech urządzeń wykorzystujących w swym działaniu laser. 1. 2. 3.
Zadanie 21. (2 pkt) Do wody znajdującej się w zlewce włożono grzałkę elektryczną i termometr (rys.). Po kilku minutach od momentu podłączenia grzałki do źródła prądu elektrycznego woda w warstwie powierzchniowej zaczęła wrzeć, gdy w tym samym momencie termometr mierzący temperaturę wody przy dnie zlewki wskazywał jedynie 30 o C. Wyjaśnij, dlaczego występuje tak duża różnica temperatur.
Komentarz do zadania nr 21 Zdaniem nauczycieli, w temacie brak wyraźnego zaznaczenia, że grzałka znajduje się tuż pod powierzchnią wody. W kluczu zamieszczono zdanie zawierające wyraźną dezinformację: Zauważenie, że transport energii odbywa się poprzez konwekcję... tak, jakby to zjawisko zachodziło w omawianym przypadku. Razi używanie, w stosunku do temperatury, słów mniejsza i większa.
Zadanie 22. (4 pkt) Proton, którego fługość fali de Broglie a wynosi 10-11 m, wpada w obszar jednorodnego pola magnetycznego i porusza się w nim po okręgu o promieniu 2. 10-2 m. Oblicz wartość indukcji magnetycznej tego pola. Pomiń efekty relatywistyczne. Komentarz do zadania nr 22 W kluczu wzór λ = h/p nazwano zależnością, choć jest to typowy związek, bo nie można wskazać, która wielkość zależy od której. Ponownie występuje zależność na wartość...
Zadanie 23. (2 pkt) Ziemia, podczas ruchu wokół Słońca po eliptycznej orbicie, raz znajduje się najbliżej Słońca (peryhelium), a raz najdalej (aphelium). Zapisz, w którym punkcie orbity wartość prędkości liniowej Ziemi jest największa, a w którym najmniejsza. Uzasadnij odpowiedź.
Komentarz do zadania nr 23 Wątpliwości budzi rysunek zamieszczony w temacie zadania: Rozmiary Słońca i Ziemi w stosunku do rozmiarów elipsy. Perspektywa sugerująca, że odległość Ziemi od Słońca w peryhelium nie jest najmniejsza (astronomowie nie akceptują takiego rysunku). W kluczu niejasne jest sformułowanie, że można się powołać na zmienność siły grawitacyjnej; należałoby to sprecyzować dokładniej (uwzględnienie zwrotu składowej stycznej siły grawitacji i porównanie jej ze zwrotem prędkości Ziemi).
Zadanie 24. (3 pkt) Metale oraz półprzewodniki przewodzą prąd elektryczny. Wpisz do tabelki zamieszczonej poniżej charakterystyczne cechy związane z przewodnictwem elektrycznym metali i półprzewodników. METALE PÓŁPRZEWODNIKIPRZEWODNIKI Rodzaje nośnik ników w prądu elektrycznego Zależno ność oporu elektrycznego od temperatury
Zadanie 25. (2 pkt) Na rys. 1. przedstawiono linie spektralne w widmie absorpcyjnym odległej gwiazdy otrzymane za pomocą spektrografu siatkowego. Poniżej na rys. 2. zamieszczono widma emisyjne charakterystyczne dla wybranych atomów. Po analizie widma gwiazdy i widm emisyjnych atomów stwierdzono, że w składzie chemicznym gwiazdy występują atomy wodoru i helu. Wyjaśnij, na czym polega analiza widmowa i dlaczego można było zapisać taki wniosek.
Zadanie 26. (2 pkt) Celem uczniów było doświadczalne sprawdzenie, który z metali: żelazo czy aluminium jest lepszym przewodnikiem ciepła. Uczniowie dysponowali następującymi przyrządami: prętami o jednakowym przekroju i długości z aluminium i żelaza, do których przylepiono za pomocą parafiny spinacze biurowe w jednakowych odległościach. Mieli również do dyspozycji palnik gazowy, statyw, zapałki oraz stoper. Zapisz w punktach czynności wykonywane przez uczniów podczas doświadczenia.
Komentarz do zadania nr 26 Jeżeli zadaniem ucznia jest sprawdzenie, który z metali jest lepszym przewodnikiem ciepła, to stoper jest niepotrzebny. Fatalny język w kluczu: To doświadczenie może mieć zapisany inny przebieg. (Ludzie, kto to pisał?)
Zadanie 27. (2 pkt) Przed soczewką dwuwypukłą (rys.) umieszczono przedmiot. Na powyższym rysunku narysuj obraz tego przedmiotu. Zapisz trzy cechy powstałego obrazu.
Zadanie 28. (11 pkt) Kołowrót w kształcie walca, którego masa wynosi 10 kg, zamocowany jest nad studnią (rys.). Na kołowrocie nawinięta jest nieważka i nierozciągliwa linka, której górny koniec przymocowany jest do kołowrotu. Do dolnego końca linki przymocowano wiadro o masie 5 kg, służące do wyciągania wody ze studni.
Zadanie 28.1. (6 pkt) Pod wpływem ciężaru pustego wiadra linka rozwija się, powodując ruch obrotowy kołowrotu. Narysuj siły działające w tym układzie oraz oblicz przyspieszenie wiadra. Moment bezwładności walca względem osi obrotu wyraża się wzorem: I = 1 mr 2 2 Pomiń wpływ sił oporu ruchu oraz korby z rączką na wartość przyspieszenia.
Komentarz do zadania nr 28.1 Zamiast Narysuj siły działające w tym układzie... polecenie powinno brzmieć: Narysuj siły działające na walec i na wiadro..., bowiem należy narysować siłę ciężkości wiadra, która pochodzi spoza układu walec-wiadro. Konsekwentnie powinno być napisane: Oblicz wartość przyspieszenia wiadra. Już tu należało zaznaczyć, a nie dopiero w zadaniu 28.2, że wartość przyspieszenia ziemskiego wynosi 10 m/s 2. W kluczu drugą zasadę dynamiki dla ruchu obrotowego nazwano równaniem ruchu obrotowego, zaś drugą zasadę dynamiki dla ruchu postępowego wiadra nazwano zależnością dla ruchu postępowego wiadra.
Zadanie 28.2. (3 pkt) Po nabraniu wody, wiadro ze stanu pełnego zanurzenia (rys.), jest wyciągane ze studni ruchem jednostajnym. Narysuj wykres zależności wartości F siły naciągu linki od drogi L przebytej przez górny brzeg wiadra ponad lustrem wody w studni. Masa wiadra wypełnionego wodą jest równa 25 kg. Wiadro ma kształt walca o wysokości 0,4 m. Pomijamy objętość blachy, z której zrobione jest wiadro. Poziom wody w studni nie ulega zmianom. Przyjmij przyśpieszenie ziemskie g = 10 m/s 2.
Komentarz do zadania nr 28.2 W temacie zadania nie wymaga się żadnego komentarza dotyczącego wykresu F(L). Brak także miejsca na wpisanie komentarza. Na jakiej podstawie uczeń ma sądzić, że dla L<0,4 m funkcja ta jest liniowa? (F = ciężar wiadra + ciężar słupa wody o wysokości L F = 50 N + SLρ w g ) Polecenie pominięcia objętości blachy niektórzy uczniowie potraktowali jednoznacznie z pominięciem jej masy, dlatego w kluczu dopuszczono możliwość narysowania wykresu od 0 do 250 N.
Zadanie 28.3. (2 pkt) Wyjaśnij, dlaczego parcie wody na dno podczas wyciągania wiadra wypełnionego wodą ze studni ruchem przyspieszonym jest większe niż podczas wyciągania wiadra ruchem jednostajnym. Komentarz do zadania nr 28.3 W kluczu narzuca się przeprowadzenie odpowiedniego rozumowania w układzie nieinercjalnym. Rozwiązanie tego problemu uczeń powinien zaczynać od sprecyzowania, w jakim układzie odniesienia będzie rozwiązywał ten problem i za to powinien otrzymać jeden punkt.
Komentarz do zadania nr 28.3 c.d. W układzie inercjalnym: siła wypadkowa nadaje wodzie przyspieszenie: F s - F c = ma Zgodnie z III zasadą dynamiki, skoro dno działa na wodę siłą o wartości F s > F c w górę, to woda działa na dno siłą o takiej samej wartości w dół. W ruchu jednostajnym F s = F c. Nie wiadomo, jaki byłby przydział punktów w przypadku przeprowadzenia takiego rozumowania. Proponowana odpowiedź w kluczu budzi poważne wątpliwości: Wymienione tam siła ciężkości i siła bezwładności działają na wodę, więc ich wypadkowa także działa na wodę, a więc nie może być siłą parcia działającą na dno wiadra. Brak jednego ogniwa w rozumowaniu.
Zadanie 29. (9 pkt) Obwód drgający, będący częścią odbiornika fal elektromagnetycznych, przedstawiono na rysunku. Obwód ten zawiera kondensator o pojemności 10 µf i zwojnicę. Gdy na okładkę kondensatora doprowadzono ładunek q 0 = 200 µc, w obwodzie pojawiły się drgania elektromagnetyczne opisane wzorem.
Zadanie 29.1. (3 pkt) Opisz odpowiednim wzorem zależność napięcia na okładkach kondensatora od czasu. Pewne wielkości w tym wzorze nie zależą od czasu. Oblicz ich wartości. Przyjmij π = 3,14.
Zadanie 29.2. (2 pkt) Opisz krótko proces przemian energii podczas drgań elektromagnetycznych w tym obwodzie. Komentarz do zadania nr 29.2 W kluczu nie uwzględniono faktu, że część energii obwodu zostaje wyemitowana w postaci fali elektromagnetycznej.
Zadanie 29.3. (2 pkt) Zapisz, jak zmieniłaby się długość odbieranych fal elektromagnetycznych przez odbiornik, gdyby do kondensatora wsunięto dielektryk o stałej dielektrycznej ε r. Odpowiedź uzasadnij.
Komentarz do zadania nr 29.3 Składnia polecenia jest niepoprawna a jego sens budzi zastrzeżenia. Skąd wiadomo, że do odbiornika dociera fala o takiej długości, do której odbiornik dostrajamy, wsuwając dielektryk do kondensatora? Polecenie powinno ono brzmieć: Do kondensatora wsunięto dielektryk o stałej dielektrycznej ε r. Przeprowadź odpowiednie rozumowanie i odpowiedz na pytanie: czy długość fali, do której obecnie jest dostrojony ten odbiornik wzrosła, czy zmalała? W rozumowaniu powinna się znaleźć informacja, że ε r >1.
Zadanie 29.4. (2 pkt) Obwód drgający II. znajdujący się w stacji nadawczej (rys.) zawiera dwa kondensatory o takiej samej pojemności, jak kondensator rozważanym w zadaniu w obwodzie I. oraz zwojnicę o dwukrotnie mniejszej indukcyjności. Zapisz, czy odbiornik fal elektromagnetycznych, w którym znajduje się obwód I. będzie w rezonansie z nadajnikiem zawierającym obwód II.? Uzasadnij swoją odpowiedź.
Zadanie 30. Ogrzewanie (6 pkt) Podczas lekcji fizyki uczniowie sprawdzali, jak zachowują się podczas ogrzewania rozdrobnione substancje: parafina i polichlorek winylu. Na płycie grzejnej jednocześnie podgrzewali w zlewkach te same masy badanych substancji i mierzyli podczas ogrzewania ich temperaturę. Otrzymane wyniki uczniowie przedstawili na wykresie.
Komentarz do zadania nr 30 Słowo ogrzewanie jest w tym zadaniu użyte nieprawidłowo. Przez ogrzewanie rozumiemy wzrost temperatury, natomiast w temacie zadania tego pojęcia używa się w sensie dostarczania ciepła. W czasie topnienia ciepło jest dostarczane, a ciało się nie ogrzewa. Temat zadania mógłby brzmieć np.: Podczas lekcji uczniowie przeprowadzili następujące doświadczenie: W dwóch zlewkach umieścili rozdrobnione substancje: parafinę i polichlorek winylu, o takich samych masach. Zlewki ustawili na płycie grzejnej i mierzyli temperatury substancji w stałych odstępach czasu. Wyniki przedstawili na wykresie. Przyjęcie w temacie zadania parafiny jako jednej substancji w tym zadaniu jest bardzo niezręczne, bo powszechnie podaje się ją jako przykład substancji bezpostaciowej. Dlaczego np. nie naftalen?
Zadanie 30.1. (2 pkt) Przeanalizuj powyżej zamieszczony wykres. Zapisz, jak zachowywały się substancje podczas ogrzewania? Jaki wniosek związany z budową badanych ciał mogli uczniowie zapisać po analizie wykresu? Uzasadnij swoją odpowiedź. Komentarz do zadania nr 30.1. Polecenie jest sformułowane zbyt ogólnie. Uczeń mógł nie wypowiedzieć się na temat różnej szybkości wzrostu temperatury, czego wymaga się w kluczu. Stwierdzenie (w kluczu), że substancje różnią się pod względem budowy wewnętrznej jest zbyt ogólne, bowiem każda substancja różni się pod względem budowy wewnętrznej od innych substancji.
Zadanie 30.2. (2 pkt) Można by sądzić, że zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki ogrzewane ciała zwiększają swoją energię wewnętrzną, co objawia się wzrostem ich temperatury. Zapisz, czy niezmienność temperatury w przedziale od 210 do 360 sekund dla parafiny świadczy o stałej wartości energii wewnętrznej tej substancji mimo dostarczania ciepła? Wyjaśnij ten problem.
Komentarz do zadania nr 30.2. Proponowana odpowiedź w kluczu budzi wątpliwości. Dostarczenie energii w czasie topnienia powoduje zmiany średniej energii potencjalnej wzajemnych oddziaływań między cząsteczkami. Użycie słowa wiązania sugeruje wiązania chemiczne między atomami w cząsteczce, a przecież nie o to chodziło. Poza tym temperatura jest związana (a nie zależy!) ze średnią energią kinetyczną ruchu postępowego cząsteczek (a nie cząstek). W jednym zdaniu 4 błędy!
Zadanie 30.3. (2 pkt) Podczas wykonywania doświadczenia ciepło dostarczane było obu substancjom równomiernie i z taką samą szybkością. Nauczyciel podał wartość ciepła właściwego zestalonej parafiny (c w = 2100 J/(kg.o C)) i polecił uczniom, aby na podstawie wyników doświadczenia obliczyli wartość ciepła właściwego polichlorku winylu w temperaturach bliskich pokojowej. Maciek stwierdził, że obliczenie wartości ciepła właściwego polichlorku winylu jest niemożliwe, bo nie jest znane ciepło pobrane przez polichlorek. Jacek określił wartość ciepła właściwego polichlorku winylu na równą 1050 J/(kg.o C). W uzasadnieniu zapisał, że z wykresu można odczytać, iż stosunek ciepła właściwego parafiny do ciepła właściwego polichlorku winylu wynosi 2. Zapisz, który z uczniów miał rację? Uzasadnij odpowiedź.
Komentarz do zadania nr 30.3. Zdanie Jacek określił wartość ciepła właściwego polichlorku winylu na równą... w temacie, jest językowo nie do przyjęcia!
Zadanie 31. Syriusz (14 pkt) Zimą najjaśniejszą gwiazdą naszego nocnego nieba jest Syriusz. Pod tą nazwą kryje się układ dwóch gwiazd poruszających się wokół wspólnego środka masy. Syriusz A jest gwiazdą ciągu głównego, a Syriusz B jest białym karłem i nie można go zobaczyć gołym okiem.
Zadanie 31.1. (2 pkt) Na podstawie tekstu i własnej wiedzy wymień dwie charakterystyczne cechy białych karłów. 1. 2. Komentarz do zadania nr 31.1. Niepotrzebnie polecono oprzeć się na tekście zadania, bo nie ma w nim żadnej informacji o białych karłach.
Zadanie 31.2. (3 pkt) Średnia gęstość Syriusza B wynosi 2,4. 10 9 kg/m 3, a jego promień 5,9. 10 6. Oblicz wartość przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni Syriusza B, pomijając wpływ Syriusza A.
Zadanie 31.3. (2 pkt) Na rysunku przedstawiono budowę wnętrza Syriusza A. Energia zawarta w jądrze gwiazdy transportowana jest na powierzchnię przez warstwę konwektywną, a z powierzchni fotosfery wypromieniowana w przestrzeń kosmiczną. Zapisz, czym różni się transport energii w wyniku konwekcji od transportu poprzez promieniowanie.
Zadanie 31.4. (3 pkt) Głównym źródłem energii Syriusza A są reakcje termojądrowe polegające na zamianie wodoru w hel za pośrednictwem węgla i tlenu (tzw. cykl CNO). a. Uzupełnij równanie reakcji będącej częścią cyklu CNO. 14 7 15 N +... O 8 + γ b. Poniżej zamieszczono równania dwóch przemian jądrowych cyklu CNO. Obok równań reakcji zapisz nazwę tego typu procesu jądrowego. 12 6 C 1 13 + H N + γ 1 7 13 7 N 13 C 6 + e +
Komentarz do zadania nr 31.4. Stwierdzenie w temacie, że reakcje termojądrowe w Syriuszu A polegają na zamianie wodoru w hel za pośrednictwem węgla i tlenu nie ma związku z poleceniami. W żadnej z wymienionych niżej reakcji nie występuje hel. Po co zatem ta informacja? Czy w punkcie b) za nazwanie pierwszej reakcji reakcją jądrową, a nie reakcją syntezy, przyznawano uczniom punkt? Uważamy, że powinien być przyznany.
Zadanie 31.5. (4 pkt) W zachodzącym w jądrze Syriusza A cyklu CNO najwięcej energii wydziela się podczas reakcji zamiany węgla w azot. 13 6 1 14 C + H N + γ 1 Oblicz, ile jąder węgla w Syriuszu A musiałoby ulec tego typu reakcji, by wytworzona energia mogła w normalnych warunkach stopić 1 g lodu. Ciepło topnienia lodu wynosi 3,34. 10 5 J/kg. Masy jąder wodoru, węgla i azotu mają wartości odpowiednio równe m H =1,673. 10-27 kg, m C =21,586. 10-27 kg, m N =23,245. 10-27 kg. 7
Zadanie 32. Fotokomórka (10 pkt) Katoda fotokomórki oświetlana jest wiązką światła laserowego o długości fali 330 nm. Charakterystykę prądowo-napięciową tej fotokomórki przedstawiono poniżej na wykresie.
Zadanie 32.1. (4 pkt) Korzystając z wykresu oblicz (w dżulach) pracę wyjścia elektronów z katody fotokomórki. Zadanie 32.2. (1 pkt) Tę samą fotokomórkę oświetlamy światłem o innej długości fali. Zapisz, jaki warunek musi być spełniony, aby po przyłożeniu odpowiedniego napięcia przez fotokomórkę popłynął prąd?
Komentarz do zadania nr 32.2. Ostateczny warunek opisany w kluczu jako: Długość fali musi spełniać nierówność powinien być warunkiem, jaki musi spełniać długość fali, a więc powinien być zapisany w postaci literowej λ hc W
Zadanie 32.3. (2 pkt) W przestrzeni między elektrodami rozważanej fotokomórki wytworzone jest pole elektryczne. Katoda jest częścią sfery, a anoda znajduje się w środku tej sfery. Zapisz, jakim ruchem i po jakim torze (zaznacz na rysunku) będzie poruszać się elektron wybity przez foton, jeżeli jego prędkość początkowa po wybiciu będzie wynosiła zero. Uzasadnij swoją odpowiedź.
Zadanie 32.4. (2 pkt) Fotokomórkę włączono w przedstawiony na rysunku obwód prądu elektrycznego. Woltomierz, mierzący napięcie na zaciskach opornika, wskazał wartość 4 V, a amperomierz 2µA. Oba przyrządy są idealne (tzn. opór woltomierza jest nieskończenie duży, a opór amperomierza zerowy). Oblicz opór opornika oraz siłę elektromotoryczną źródła prądu. Opór wewnętrzny źródła prądu jest mały więc go pomiń. Czy zwiększenie siły elektromotorycznej ogniwa spowoduje proporcjonalne zwiększenie natężenia prądu w obwodzie? Odpowiedź uzasadnij.
Uwagi ogólne 1. Tematy zadań oceniamy pozytywnie. Są nowoczesne, wymagają nie tylko przeprowadzania rachunków, ale także wyjaśnień, uzasadnień itp. 2. Drobne usterki językowe w tematach wkazują na to, że wśród recenzentów zadań przygotowywanych do matury powinien być polonista. 3. Znacznie gorzej oceniamy Schematy Oceniania. Czytając Schematy odnosi się wrażenie, że ich autorzy, w niektórych przypadkach nie zrozumieli intencji twórców zadania (np. zadanie 30.). Rażą poważne błędy językowe ( zależność na prędkość ). 4. Koniecznej korekty wymaga Karta Wybranych Wzorów, która ciągle zawiera błędy; różne gremia (a także nauczyciele) zwracały na to uwagę, ale ich głosy zostały zlekceważone przez CKE. Szczególnie fatalne są nazwy wzorów, np. Masa na sprężynie.