Optyka geometryczna – poziom podstawowy



Optyka geometryczna

– poziom podstawowy

Zadanie 1. 
(2 pkt)

 
Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 27.
     
3
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Arkusz I
Zadanie 6. (1 pkt)
Plamy sáoneczne są ciemniejsze od reszty tarczy sáonecznej, poniewaĪ są to
A. obáoki wapnia przesáaniające fotosferĊ.
 B.

 


obszary cháodniejsze,
niĪ
obszary
poza
plamami.    
C. obszary poáoĪone poniĪej przeciĊtnej powierzchni fotosfery (lokalne depresje) i pada
na nie cieĔ.

D. 
obszary, których widmo zawiera wyjątkowo duĪo absorpcyjnych linii wodoru.
Zadanie 2. 7.
(1 pkt)
Zadanie
(1 pkt)
Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 7.
Zadanie 3. 5.
(1 pkt)
Zadanie
(1
Zadanie
8.
(1 pkt)
pkt)
Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 5.



 o 
ħródáo Ğwiatáa
znajduje siĊ w odlegáoĞci
0,7 m od soczewki
skupiającej
ogniskowej 0,5 m.
Obraz Ĩródáa bĊdzie
A. rzeczywisty, pomniejszony.
B. rzeczywisty, powiĊkszony.
3
C. pozorny, pomniejszony.Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Arkusz I
D. pozorny, powiĊkszony.
ZdolnoĞü
skupiającaSáoĔca
zwierciadáa
kulistego
wklĊsáego
Zjawisko zaümienia
moĪe powstaü
wówczas,
gdyo promieniu krzywizny 20 cm ma
wartoĞü
A. okresowo zmaleje jasnoĞü SáoĔca.
A. 1/10
dioptrii.
B.
KsiĊĪyc
przecina orbitĊ Ziemi.
B.
1/5
dioptrii.
C. KsiĊĪyc znajduje siĊ miĊdzy Ziemią i SáoĔcem.
C. 5Ziemia
dioptrii.
D.
znajduje siĊ miĊdzy KsiĊĪycem i SáoĔcem.
D. 10 dioptrii.
Rozwiązanie zadaĔ o numerach 9 do 23 naleĪy zapisaü w wyznaczonych
Zadanie 6. (1 pkt)
miejscach pod treĞcią zadania.
PiákĊ o masie 1 kg upuszczono swobodnie z wysokoĞci 1 m. Po odbiciu od podáoĪa piáka
wzniosáa siĊ na maksymalną wysokoĞü 50 cm. W wyniku zderzenia z podáoĪem i w trakcie
Zadanie
Samochód
podnoĞniku
ruchu
piáka9.
straciáa
energiĊ na
o wartoĞci
okoáo (3 pkt)
Podczas
stygniĊcia
wody
w
szklance
od temperatury wrzenia do temperatury otoczenia
A. 1 J
wydziela
B. 2 JsiĊ energia o wartoĞci okoáo 67200 J. Oblicz, na jaką wysokoĞü moĪna by podnieĞü
samochód
C. 5 J o masie 1 tony, wykorzystując energiĊ o podanej wartoĞci.
D. 10 J
Zadanie 7. (1 pkt)
Energia elektromagnetyczna emitowana z powierzchni SáoĔca powstaje w jego wnĊtrzu
w procesie
1
A. syntezy lekkich jąder atomowych.
10
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Arkusz I
Zadanie 4. 18.
(3 pkt)
Zadanie
Dwie soczewki (3 pkt)
Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 18.
Dwie identyczne soczewki páasko-wypukáe wykonane ze szkáa zamocowano na áawie
optycznej w odlegáoĞci 0,5 m od siebie tak, Īe gáówne osie optyczne soczewek pokrywają siĊ.
Na pierwszą soczewkĊ wzdáuĪ gáównej osi optycznej skierowano równolegáą wiązkĊ Ğwiatáa,
która po przejĞciu przez obie soczewki byáa nadal wiązką równolegáą biegnącą wzdáuĪ
gáównej osi optycznej.
Zadanie
18.1
(1 4.1
pkt)(1 pkt)
Wykonaj rysunek przedstawiający bieg wiązki promieni zgodnie z opisaną sytuacją. Zaznacz
na rysunku poáoĪenie ognisk dla obu soczewek.
gáówna oĞ optyczna
18.2 (2 4.2
pkt)(1 pkt)
Zadanie
Oblicz ogniskową ukáadu zbudowanego w powietrzu z tych soczewek po záoĪeniu ich páaskimi
powierzchniami. Przyjmij, Īe promienie krzywizny soczewek wynoszą 12,5 cm, a bezwzglĊdne
wspóáczynniki zaáamania Ğwiatáa w powietrzu oraz szkle wynoszą odpowiednio 1 i 1,5.
2
B. 12 J.
C. 18 J.
D. 24 J.
Zadanie 5. 8.
(3 pkt)
Zadanie
(1 pkt)
Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 8.
Podczas przejĞcia wiązki Ğwiatáa z oĞrodka o wiĊkszym wspóáczynniku zaáamania do oĞrodka
o mniejszym wspóáczynniku zaáamania
A.
B.
C.
D.
dáugoĞü fali
roĞnie,
roĞnie,
maleje,
maleje,
prĊdkoĞü fali
roĞnie,
maleje,
roĞnie,
Egzamin maturalny
maleje,z fizyki i astronomii
Poziom podstawowy
Zadanie
(1 pkt)
Zadanie
6. 9.
(4 pkt)
17.
Zaáamanie
Ğwiatáa (4 pkt)
7
Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 17.
SprawnoĞü
silnika cieplnego
wynosi biegnąca
20%. W w
ciągu
1 godziny
silnik
do cháodnicy
Monochromatyczna
wiązka Ğwiatáa
powietrzu
pada
na oddaje
przeĨroczystą
páytkĊ
20
kJ
energii.
W
tym
czasie
pobiera
on
z
grzejnika
energiĊ
cieplną
o
wartoĞci
páasko-równolegáą tak jak pokazano na rysunku.
A.
B.
C.
D.
25 kJ.
40 kJ.
50 kJ.
100 kJ.
30o
sin Į
cos Į
tg Į
ctg Į
30o
Į = 30o Į = 45o Į = 60o
0,5000 0,7071 0,8660
0,8660 0,7071 0,5000
0,5774 1,0000 1,7321
1,7321 1,0000 0,5774
Zadanie 10. (1 pkt)
Zadanie
(2 pkt)
17.1.
(26.1
pkt)
Trzy
czwarte
początkowej liczby jąder pewnego izotopu promieniotwórczego ulega
Oblicz wspóáczynnik
zaáamania
z którego
Wykorzystaj
rozpadowi
w czasie 24 godzin.
Okresmateriaáu,
poáowicznego
rozpaduwykonano
tego izotopupáytkĊ.
jest równy
informacje zawarte na rysunku oraz tabelĊ.
A. 2 godziny.
B. 4 godziny.
C. 8 godzin.
D. 12 godzin.
Zadanie
(2 pkt)
17.2.
(26.2
pkt)
Zapisz dwa warunki, jakie muszą byü speánione, aby na granicy dwóch oĞrodków wystąpiáo
zjawisko caákowitego wewnĊtrznego odbicia.
1. .................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
2. .................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
18. Wahadáo matematyczne (6 pkt)
Równanie opisujące zaleĪnoĞü wychylenia od czasu, dla maáej kulki zawieszonej na cienkiej
nici i poruszającej siĊ ruchem harmonicznym, ma w ukáadzie SI postaü: x = 0,02sin 20 t.
Do obliczeĔ przyjmij, Īe ukáad ten moĪna traktowaü jako wahadáo matematyczne oraz, Īe
wartoĞü przyspieszenia ziemskiego jest równa 10 m/s2.
18.1. (2 pkt)
Oblicz dáugoĞü tego wahadáa.
3
Zadanie 7. 19.
(4 pkt)
Zadanie
Soczewka (4 pkt)
Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 19.
ZdolnoĞü skupiająca soczewki páasko-wypukáej wykonanej z materiaáu o wspóáczynniku
zaáamania równym 2 i umieszczonej w powietrzu wynosi 2 dioptrie.
Zadanie 7.119.1
(3 pkt)
Zadanie
(3 pkt)
Oblicz promieĔ krzywizny wypukáej czĊĞci soczewki.
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Poziom podstawowy
3
Zadanie 5. (1 pkt)
Przewodnik wykonany z miedzi doáączono do Ĩródáa prądu. Przepáyw prądu w tym
Zadanie 7.219.2
(1 pkt)
Zadanie
(1 pkt)
przewodniku polega na uporządkowanym ruchu
Napisz, czy ta soczewka moĪe korygowaü wadĊ dalekowzrocznoĞci.
A. elektronów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury roĞnie.
B. elektronów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury maleje.
C. jonów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury roĞnie.
D. jonów, a jego opór wraz ze wzrostem temperatury maleje.
Nr zadania
16. 17. 18.1. 18.2. 19.1. 19.2.
Maks. liczba pkt
2
1
3
2 Źródło:
3 CKE
1 2009 (PP), zad. 6.
egzaminator!
Uzyskana
liczbaksiąĪki
pkt
Gdy czáowiek przenosi wzrok
z czytanej
na odlegáą gwiazdĊ, to
Zadanie
8. 6.
(1 pkt)
Zadanie
(1Wypeánia
pkt)
A.
B.
C.
8
D.
ogniskowa soczewki oka
zdolnoĞü skupiająca
roĞnie
maleje
roĞnie
roĞnie
maleje
maleje
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
maleje
roĞnie
Poziom podstawowy
Zadanie
7. pkt)
(1Zjawisko
pkt)
Zadanie
9. 16.
(3
Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 16.
Zadanie
zaáamania (3 pkt)
Przesyáanie sygnaáu Ğwietlnego wewnątrz Ğwiatáowodu jest moĪliwe dziĊki zjawisku
Na granicy dwóch oĞrodków o róĪnych wspóáczynnikach zaáamania moĪe zachodziü zjawisko
A. zaáamania Ğwiatáa.
caákowitego wewnĊtrznego odbicia.
B. polaryzacji Ğwiatáa.
Naszkicuj, zachowując wáaĞciwe relacje kątów, dalszy bieg promieni Ğwietlnych w trzech
C. rozszczepienia Ğwiatáa.
przedstawionych poniĪej sytuacjach. Wykorzystaj informacjĊ, Īe kąt graniczny dla diamentu
D. caákowitego
odbicia.
znajdującego
siĊwewnĊtrznego
w powietrzu wynosi
24o.
Zadanie 8. (1 pkt)
PoniĪej przedstawiono informacje dotyczące masy (M) jądra berylu 94 Be . WskaĪ, która
powietrze
powietrze
powietrze
z informacji jest prawdziwa.
(przez mp 66°
i mn oznaczono odpowiednio masĊ swobodnego protonu i masĊ swobodnego
neutronu)
66°
60°
diament
A. M > 4 mp + 5 mdiament
diament
n
B. M < 4 mp + 5 mn
C. M = 4 mp + 9 mn
D. M = 4 mp + 5 mn
Zadanie 17. Izotop záota (3 pkt)
Jądro izotopu záota 198
Au ulega rozpadowi, w wyniku którego powstaje jądro rtĊci (Hg)
Zadanie 9. (1 pkt) 79
zawierające
takąwokóá
samą liczbĊ
jądro ulegające
rozpadowi.
Nowo powstaáe
jądro
Satelita krąĪy
Ziemi nukleonów,
po orbicie co
koáowej.
JeĪeli satelita
ten zostanie
przeniesiony
198
ma
o jeden
protonowiĊcej
od jądra
izotopu promieniu,
na orbitĊ
koáową
dwukrotnie
wiĊkszym
to wartoĞü jego prĊdkoĞci liniowej na tej
79 Au.
orbicie
Zadanie
17.1 (1 pkt)
4
A.
wzroĞnie
2 razy.
Zapisz równanie
opisanej reakcji rozpadu.
B.
10 N.
uzyskaü
za pomocą takiej siatki dyfrakcyjnej.
C. 10–7 N.
D. 10 N.
Zadanie 10.9.(3(1
pkt)
Zadanie
pkt)
Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 9.
Jednobarwna wiązka Ğwiatáa przechodzi kolejno przez trzy róĪne
oĞrodki (rysunek). JeĪeli kąty D, E, J speániają warunek: D > J > E,
to bezwzglĊdne wspóáczynniki zaáamania oĞrodków speániają
warunek
A.
B.
C.
D.
n1 < n2 < n3.
n1 > n2 > n3.
n1 < n3 < n2.
n1 = n2 = n3.
Zadanie 11.17.
(5 pkt)
Zadanie
Zwierciadáo kosmetyczne (5 pkt)
Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 17.
Podczas zabiegów kosmetycznych stosuje siĊ zwierciadáa sferyczne wklĊsáe, w celu
uzyskania powiĊkszonych obrazów okreĞlonych fragmentów twarzy. W odlegáoĞci 20 cm od
takiego zwierciadáa, którego ogniskowa wynosi 100 cm, umieszczono Ğwiecący przedmiot.
PowiĊkszenie otrzymanego obrazu w tym zwierciadle wynosi 1,25.
Zadanie 11.1
(1 pkt)
Zadanie
17.1
(1 pkt)
Oblicz zdolnoĞü skupiającą zwierciadáa.
Zadanie 11.2
(1 pkt)
Zadanie
17.2
(1 pkt)
Oblicz promieĔ krzywizny tego zwierciadáa.
Wypeánia
egzaminator!
Nr zadania
15.1 15.2 16.1 16.2 17.1 17.2
Maks. liczba pkt
1
3
1
3
1
1
Uzyskana liczba pkt
5
10
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
poziom podstawowy
Zadanie
17.3
(3 pkt)
Zadanie
11.3
(3 pkt)
Narysuj konstrukcjĊ ilustrującą powstawanie obrazu w sytuacji opisanej w treĞci zadania.
Zapisz cechy otrzymanego obrazu.
Cechy
...............................................................................................................................
obrazu:
Zadanie 18. Fotoefekt (3 pkt)
2
PoniĪej zamieszczono wykres zaleĪnoĞci kwadratu maksymalnej wartoĞci prĊdkoĞci vmax
wybitych z katody fotoelektronów od energii E fotonów padających na fotokatodĊ.
W tabeli podano wartoĞci pracy wyjĞcia dla materiaáów, z których wykonywane są
fotokatody.
Rodzaj
materiaáu
Cez
6
Praca wyjĞcia
3,0·10–19 J
Cer
4,14·10–19 J
Potas
3,2·10–19 J
WapĔ
5,2·10–19 J