LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 1 dylekja Miejce na naklejk z kodem ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM FIZYKA I ASTRONOMIA POZIOM PODSTAWOWY GRUDZIE ROK 2007 Intrukcja dla zdajàcego Cza pracy 120 minut 1. Sprawdê, czy arkuz egzaminacyjny zawiera 12 tron (zadania 1 20). Ewentualny brak zg oê przewodniczàcemu zepo u nadzorujàcego egzamin. 2. Rozwiàzania zadaƒ i odpowiedzi zapiz w miejcu na to przeznaczonym. 3. W rozwiàzaniach zadaƒ przedtaw tok rozumowania prowadzàcy do otatecznego wyniku oraz pami taj o jednotkach. 4. Piz czytelnie; u ywaj d ugopiu/pióra tylko z czarnym tuzem/atramentem. 5. Nie u ywaj korektora. B dne zapiy wyraênie przekreêl. 6. Zapiy w brudnopiie nie b dà oceniane. 7. Podcza egzaminu mo na korzytaç z karty wybranych wzorów i ta ych fizycznych, linijki oraz kalkulatora. yczymy powodzenia Za rozwiàzanie wzytkich zadaƒ mo na otrzymaç àcznie 50 punktów. Wpiuje zdajàcy przed rozpocz ciem pracy PESEL ZDAJÑCEGO KOD ZDAJÑCEGO Arkuz opracowany przez Wydawnictwo Pedagogiczne OPERON. Kopiowanie w ca oêci lub we fragmentach bez zgody wydawcy zabronione. Wydawca zezwala na kopiowanie zadaƒ przez dyrektorów zkó bioràcych udzia w programie Próbna Matura z OPERONEM.
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 2 2
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 3 ZADANIA ZAMKNI TE W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi jednà poprawnà odpowiedê. Zadanie 1. (1 pkt) Wahad o prote nazywane bywa tak e wahad em matematycznym. Okre wahaƒ takiego wahad a zale y od: A. rodzaju materia u, z jakiego wykonano wahad o. B. may wahad a. C. miejca na Ziemi, w którym znajduje i wahad o. D. amplitudy drgaƒ. Zadanie 2. (1 pkt) Na drodze znajduje i nieruchoma dekorolka o maie 10 kg. W pewnej chwili wkakuje na nià ch opiec o maie 45 kg, biegnàcy z pr dkoêcià o wartoêci 3 m kierowanà równolegle do toru. Ch opiec po wkoczeniu na dekorolk zatrzymuje i na niej. Dekorolka wraz z ch opcem: A. zaczyna i poruzaç z pr dkoêcià o wartoêci oko o 25, m. B. pozotaje w poczynku. C. zaczyna poruzaç i z pr dkoêcià ch opca. D. zaczyna poruzaç i z pr dkoêcià oko o 15, m. Zadanie 3. (1 pkt) Temperatura grzejnika idealnego ilnika cieplnego wynoi SprawnoÊç tego ilnika wynoi: A. 25% B. 20% C. 100% D. 40% 500 K, temperatura ch odnicy 400 K. Zadanie 4. (1 pkt) Cia o o maie 10 kg umiezczono na takiej wyokoêci nad powierzchnià Ziemi, e jego energia potencjalna wynio a 500 J. Z jakà pr dkoêcià cia o uderzy w powierzchni Ziemi (pomiƒ opory powietrza)? A. 10 m B. 20 m C. 15 m D. 25 m Zadanie 5. (1 pkt) Cia o znajdujàce i na wyokoêci h nad powierzchnià Ziemi wyrzucono w kierunku poziomym z pr dkoêcià " v 0. Które zdanie jet prawdziwe? A. Cia o to do momentu upadku na Ziemi poruza i ruchem jednotajnie przypiezonym z przypiezeniem grawitacyjnym g. B. Cia o to poruza i ruchem jednotajnie opóênionym i dlatego po pewnym czaie upadnie na Ziemi. C. Cia o to poruza i ruchem jednotajnym z pr dkoêcià " v 0, a upada dlatego, e Ziemia jet kulà. D. Cia o to poruza i ruchem jednotajnym w kierunku poziomym i ruchem jednotajnie przypiezonym w kierunku pionowym. 3
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 4 Zadanie 6. (1 pkt) Komonauta znajdujàcy i na Ki ycu jednoczeênie upuêci metalowy krà ek i kulk z papieru o tych amych maach. Zaoberwowa, e: A. zybciej pad a kulka z papieru. B. zybciej pad metalowy krà ek. C. oba cia a pada y w tym amym czaie. D. krà ek pad, a kula z papieru zawi a bez ruchu na wyokoêci 30 cm. Zadanie 7. (1 pkt) Winda poruza i w gór ruchem jednotajnym. W pewnym momencie uzyka a przypiezenie a < 0. Si a, z jakà pod oga windy dzia a na paa era o maie m w poczàtkowym etapie ruchu tu po uzykaniu przypiezenia, ma wartoêç F równà: A. F = mg + ma B. F = mg - ma C. F = ma - mg D. F = mg = ma Zadanie 8. (1 pkt) Zjawiko fotoelektryczne zewn trzne zachodzi, gdy na katod pada promieniowanie elektromagnetyczne. Cz totliwoêcià granicznà tego promieniowania nazywamy: A. najmniejzà cz totliwoêç padajàcego promieniowania, przy której zachodzi zjawiko fotoelektryczne. B. najwi kzà mo liwà cz totliwoêç padajàcego promieniowania, przy której zachodzi zjawiko fotoelektryczne. C. cz totliwoêç promieniowania okreêlonà zaadà nieoznaczonoêci Heienberga. 15 D. cz totliwoêç równà f = 10 Hz. 0 Zadanie 9. (1 pkt) Kondenator zota na adowany, tak e litki odchyli y i o pewien kàt. Zaznacz prawdziwe zdanie. A. Wychylenie litków zmieni i, gdy oddalimy od iebie (trzymajàc za izolacyjne uchwyty) p ytk metalowà umiezczonà nad górnà cz Êcià elektrokopu. B. Wychylenie litków zmieni i, gdy w o ymy mi dzy p ytki (nie dotykajàc ich) papier. C. Wychylenie litków zmieni i, gdy w o ymy mi dzy p ytki (nie dotykajàc ich) metalowà blach, trzymanà za izolacyjny uchwyt. D. Wychylenie litków nie zmieni i, gdy oddalimy od iebie (trzymajàc za izolacyjne uchwyty) p ytk metalowà umiezczonà nad górnà cz Êcià elektrokopu. Zadanie 10. (1 pkt) W ta ej temperaturze topià i : A. cia a amorficzne. B. cia a krytaliczne. C. cia a izotropowe. D. wzytkie cia a ta e do chwili topienia. 4
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 5 ZADANIA OTWARTE Zadanie 11. Wodopad (6 pkt) 11.1. (4 pkt) Wodopad dotarcza 100 m 3 wody w ciàgu 15 min. Woda ta pada z wyokoêci 9 m. Oblicz moc turbiny nap dzanej otrzymanà w tym zjawiku energià. Za ó, e nie ma trat energii w tym proceie. Do obliczeƒ przyjmij g = 10 m 2, t = 1000 kg wody 3 m. 11.2. (2 pkt) Ma a elektrownia wodna ma turbin o mocy 100 kw. Jakà energi ma padajàca w ciàgu ekundy na turbin woda, je eli turbina wykorzytuje tylko 75% jej energii? 5
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 6 Zadanie 12. Przemiana jàdra (3 pkt) Równanie przedtawia przebieg reakcji jàdrowej. 208 82 4 2 Pb + a " Po + 2x 12.1. (2 pkt) Podaj nazwy pierwiatków bioràcych udzia w opiywanym proceie. OkreÊl k ad ich jàder atomowych. 210 84 12.2. (1 pkt) Nazwij czàtk oznaczonà ymbolem x. OkreÊl adunek tej czàtki. Zadanie 13. Okulary (5 pkt) WielkoÊcià charakteryzujàcà okulary jet zdolnoêç zbierajàca (kupiajàca). Krótkowidz, aby widzieç dobrze, mui za o yç okulary o ujemnej ognikowej, a dalekowidz o ognikowej dodatniej. 13.1. (2 pkt) Okulita przepia pacjentowi oczewki o zdolnoêciach zbierajàcych 4 D do prawego oka oraz -2 D do lewego oka. Jakie by y ognikowe tych oczewek? 6
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 7 13.2. (3 pkt) Oblicz, w jakiej odleg oêci od oczewki kupiajàcej o ognikowej 10 cm nale y umieêciç przedmiot, aby uzykaç dwukrotne powi kzenie obrazu. Zadanie 14. Fale materii (5 pkt) Czàtki materii wykazujà w anoêci nie tylko korpukularne, ale tak e falowe. Z ka dà czàtkà towarzyzona jet fala o d ugoêci zale nej od jej p du. 14.1. (2 pkt) Oblicz d ugoêç fali de Broglie a elektronu poruzajàcego i z pr dkoêcià o wartoêci równej 2 pr dkoêci Êwiat a. Maa elektronu m = 911, $ 10 kg. 3-31 0 14.2. (3 pkt) NieoznaczonoÊç po o enia elektronu jet równa d ugoêci odpowiadajàcej mu fali de Broglie a. Jaka jet wzgl dna niepewnoêç p du elektronu? 7
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 8 Zadanie 15. Izotop toru (4 pkt) 15.1. (1 pkt) 232 Omów, z jakich czàtek zbudowane jet jàdro izotopu toru Th. 90 15.2. (3 pkt) 232 Cza po owicznego zaniku izotopu toru Th wynoi 14, $ 10 10 lat. Po jakim czaie liczba jàder promieniotwórczych w próbce zmniejzy i 2 10 90 razy? Zadanie 16. Zderzenia (5 pkt) Zderzenia cia dzielimy na pr yte i niepr yte. Zjawiko to opiujemy zaadà zachowania p du. 16.1. (3 pkt) W kierunku Êciany poruza i kulka o maie 002, kg z pr dkoêcià 20 m. Kulka uderza w Êcian centralnie i odbija i od niej pr yêcie. Oblicz wartoêç zmiany p du kulki po odbiciu od Êciany. 8
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 9 16.2. (2 pkt) kg $ m Po pr ytym odbiciu kulki od Êciany zmiana jej p du wynoi a 45. Zak adajàc, e zderzenie - trwa o w czaie 3$ 10 3, oblicz, z jakà i à Êciana dzia a a na kulk w czaie zderzenia. Zadanie 17. Gaz (3 pkt) Na wykreie przedtawiono cykl przemian gazu dokona ego. p( $ 10 6 Pa ) 7 D C 3 A B 0 4-19 V( 10 3 3 $ m ) 17.1. (2 pkt) Oblicz, jakà prac wykona gaz w czaie cyklu przemian. 17.2. (1 pkt) Podaj, w których przemianach przedtawionych na wykreie wzro a energia wewn trzna gazu. 9
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 10 Zadanie 18. RelatywnoÊç czau (2 pkt) Statek komiczny poruza i przez 20 lat (cza zmierzono na tatku komicznym) z pr dkoêcià v = 07, c. Oblicz, ile lat up yn o w tym czaie na Ziemi. Zadanie 19. Pole elektrotatyczne (5 pkt) Dwa jednoimienne adunki o wartoêciach 6 C i 4 C umiezczone à w odleg oêci 100 mm od iebie. Oblicz nat enie pola elektrotatycznego w po owie odleg oêci mi dzy adunkami. Odpowiedz, czy itnieje taki punkt, w którym nat enie pola elektrotatycznego ma wartoêç zero. JeÊli tak, oblicz jego odleg oêç od adunku 4 C. 10
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 11 Zadanie 20. Fala de Broglie a (2 pkt) Czàtka a poruza i w polu magnetycznym o indukcji B = 3 T po okr gu o promieniu r = 10 m. Oblicz d ugoêç fali de Broglie a kojarzonej z protonem. 11
LFD-Arkuz1ZP-zadania 11/5/07 1:10 PM Page 12 BRUDNOPIS (nie podlega ocenie) 12