fizyka i astronomia

Transkrypt

fizyka i astronomia

Pobrano ze strony www.sqlmedia.pl
Miejsce
na naklejkĊ
z kodem szkoáy
OKE KRAKÓW
CKE
FIZYKA I ASTRONOMIA
POZIOM PODSTAWOWY
PRZYKàADOWY ZESTAW ZADAē
MARZEC
ROK 2008
Czas pracy 120 minut
Instrukcja dla zdającego
1. SprawdĨ, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 13 stron
(zadania 1 – 19). Ewentualny brak zgáoĞ przewodniczącemu
zespoáu nadzorującego egzamin.
2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to
przeznaczonym przy kaĪdym zadaniu.
3. W rozwiązaniach zadaĔ rachunkowych przedstaw tok
rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz
pamiĊtaj o jednostkach.
4. Pisz czytelnie. UĪywaj dáugopisu/pióra tylko z czarnym
tuszem/atramentem.
5. Nie uĪywaj korektora, a báĊdne zapisy wyraĨnie przekreĞl.
6. PamiĊtaj, Īe zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie.
7. Podczas egzaminu moĪesz korzystaü z karty wybranych
wzorów i staáych fizycznych, linijki oraz kalkulatora.
8. Wypeánij tĊ czĊĞü karty odpowiedzi, którą koduje zdający.
Nie wpisuj Īadnych znaków w czĊĞci przeznaczonej
dla egzaminatora.
9. Na karcie odpowiedzi wpisz swoją datĊ urodzenia i PESEL.
pola odpowiadające cyfrom numeru PESEL.
Zamaluj
BáĊdne zaznaczenie otocz kóákiem
i zaznacz wáaĞciwe.
Za rozwiązanie
wszystkich zadaĔ
moĪna otrzymaü
áącznie
50 punktów
ĩyczymy powodzenia!
Wypeánia zdający przed
rozpoczĊciem pracy
PESEL ZDAJĄCEGO
KOD
ZDAJĄCEGO
Przykáadowy zestaw zadaĔ z fizyki i astronomii
Poziom podstawowy
2
ZADANIA ZAMKNIĉTE
W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi jedną
poprawną odpowiedĨ.
Zadanie 1. (1 pkt)
Na wykresie przedstawiono zaleĪnoĞü wartoĞci prĊdkoĞci od czasu dla ruszającego z miejsca
samochodu. Korzystając z wykresu, moĪna obliczyü, Īe droga przebyta przez ten samochód
w czasie 6 sekund wynosi
v, m/s
A. 80 m.
20
B. 100 m.
C. 120 m.
D. 140 m.
0
2
4
6 t, s
Zadanie 2. (1 pkt)
Czoág jedzie do przodu po linii prostej z prĊdkoĞcią o wartoĞci 40 km/h wzglĊdem podáoĪa.
Górna czĊĞü gąsienicy porusza siĊ wzglĊdem czoágu
A.
B.
C.
D.
z prĊdkoĞcią o wartoĞci 0 km/h.
do przodu z prĊdkoĞcią o wartoĞci 40 km/h.
do tyáu z prĊdkoĞcią o wartoĞci 40 km/h.
do przodu z prĊdkoĞcią o wartoĞci 80 km/h.
Zadanie 3. (1 pkt)
Po ogrzaniu szczelnie zamkniĊtej stalowej butli zawierającej hel ciĞnienie tego gazu wzrosáo.
JeĞli pominiemy rozszerzalnoĞü termiczną butli to gaz ulegá przemianie
A.
B.
C.
D.
izochorycznej.
izotermicznej.
izobarycznej.
adiabatycznej.
Zadanie 4. (1 pkt)
PoniĪej przedstawiono wypowiedzi trzech uczniów na temat promieniowania jądrowego.
Wojtek – promieniowanie alfa to wiązka rozpĊdzonych jąder helu. Promieniowanie to jest
bardzo przenikliwe.
Mirek – promieniowanie gamma to promieniowanie elektromagnetyczne, które jest
bardzo przenikliwe.
Artur – promieniowanie beta to wiązka rozpĊdzonych elektronów. Promieniowanie to
jest mniej przenikliwe od promieniowania alfa.
Poprawną wypowiedĨ przedstawiá
A.
B.
C.
D.
Wojtek i Artur.
Mirek i Artur.
tylko Mirek.
Wojtek, Mirek i Artur.
Poziom podstawowy
3
Zadanie 5. (1 pkt)
Atom bizmutu o liczbie atomowej 83 i liczbie masowej 209 posiada
A.
B.
C.
D.
209 protonów, 83 neutrony, 83 elektrony,
83 protony, 126 neutronów, 83 elektrony,
209 protonów, 83 neutrony, 126 elektronów,
126 protonów, 83 neutrony, 83 elektrony.
Zadanie 6. (1 pkt)
W jednorodnym polu magnetycznym umieszczono trzy jednakowej wielkoĞci prĊty: z miedzi,
która jest diamagnetykiem, z aluminium, które jest paramagnetykiem, oraz ze stali, która jest
ferromagnetykiem. Prawdą jest, Īe
A.
B.
C.
D.
wszystkie prĊty namagnesowaáy siĊ jednakowo.
najsilniej namagnesowaá siĊ prĊt z miedzi.
najsilniej namagnesowaá siĊ prĊt z aluminium.
najsilniej namagnesowaá siĊ prĊt ze stali.
Zadanie 7. (1 pkt)
W obszar jednorodnego pola magnetycznego prostopadle do linii pola wpadáa cząstka.
Analizując tory przedstawione na rysunku, moĪemy wnioskowaü, Īe cząstka poruszająca siĊ po
A.
B.
C.
D.
pierwszym torze jest neutronem.
drugim torze jest cząstką alfa.
trzecim torze jest elektronem.
trzecim torze jest protonem.
JG
B
1
2
3
Zadanie 8. (1 pkt)
Na naprĊĪonej nici (rys.) zawieszono cztery wahadáa, tak jak pokazano na rysunku. Wahadáo
pierwsze odchylono w kierunku prostopadáym do páaszczyzny, w której wiszą wahadáa
i puszczono. W wyniku tego moĪemy zaobserwowaü, Īe po pewnym czasie
A. tylko wahadáo trzecie bĊdzie wykonywaü
drgania o okresie drgaĔ wahadáa pierwszego.
B. Īadne z pozostaáych wahadeá nie zacznie
drgaü.
C. wszystkie pozostaáe wahadáa bĊdą siĊ wahaü,
a okres ich drgaĔ bĊdzie równy okresowi drgaĔ
wahadáa pierwszego.
D. tylko wahadáo czwarte bĊdzie wykonywaü
drgania o okresie dwa razy mniejszym niĪ
wahadáo pierwsze.
4
3
1
2
Poziom podstawowy
4
Zadanie 9. (1 pkt)
Dwa elektrony poruszają siĊ w próĪni naprzeciwko siebie z prĊdkoĞciami o wartoĞciach
0,75 c kaĪdy wzglĊdem nieruchomego ukáadu odniesienia. JeĞli przez c oznaczono prĊdkoĞü
Ğwiatáa w próĪni to wartoĞü wzglĊdnej prĊdkoĞci tych elektronów jest
A.
B.
C.
D.
równa c.
równa 1,5 c.
równa 0,75 c.
wiĊksza od 0,75 c, ale mniejsza od c.
Zadanie 10. (1 pkt)
Zjawisko dyfrakcji Ğwiatáa moĪna zaobserwowaü gdy Ğwiatáo przechodzi przez
A.
B.
C.
D.
szklany pryzmat.
wąską szczelinĊ.
cienką soczewkĊ.
páytkĊ páasko-równolegáą.
ZADANIA OTWARTE
Rozwiązanie zadaĔ o numerach od 11 do 19 naleĪy zapisaü w wyznaczonych
miejscach pod treĞcią zadania.
Zadanie 11. Rakieta (4 pkt)
Rakieta sáuĪąca do wynoszenia sztucznych ogni, wystrzelona z powierzchni Ziemi pionowo
w górĊ, osiąga wysokoĞü 45 m po upáywie 3 s i eksploduje. Odgáos eksplozji dociera do
obserwatora znajdującego siĊ w pewnej odlegáoĞci po czasie 0,5 s od eksplozji.
11.1 (1 pkt)
Oblicz wartoĞü Ğredniej prĊdkoĞci, z jaką wznosi siĊ rakieta.
11.2 (1 pkt)
Oblicz odlegáoĞü obserwatora od miejsca w którym eksploduje rakieta. W obliczeniach
przyjmij, Īe dĨwiĊk rozchodzi siĊ w powietrzu z prĊdkoĞcią o wartoĞci 330 m/s.
Poziom podstawowy
5
11.3 (2 pkt)
Oblicz minimalną wartoĞü prĊdkoĞci początkowej, z jaką musi wystartowaü rakieta
z powierzchni Ziemi. Skorzystaj z zasady zachowania energii. W obliczeniach nie
uwzglĊdniaj oporów ruchu.
Zadanie 12. Spinacz (5 pkt)
Jeden koniec cienkiej nici przywiązano do stalowego spinacza biurowego, a drugi
przymocowano do stoáu. Pionowo nad spinaczem na statywie zawieszono magnes sztabkowy,
tak jak pokazuje rysunek. Spinacz zostaá przyciągniĊty przez magnes naprĊĪając niü.
N
S
spinacz
miejsce na wykonanie rysunku
12.1 (2 pkt)
Narysuj, oznacz i nazwij siáy dziaáające na spinacz w przedstawionej sytuacji. Spinacz
potraktuj jak punkt materialny. UwzglĊdnij odpowiednie dáugoĞci wektorów.
6
Poziom podstawowy
12.2 (1 pkt)
Zapisz nazwĊ wáasnoĞci magnetycznych materiaáu, z którego wykonano spinacz.
12.3 (2 pkt)
Zapisz, w którą stronĊ bĊdzie poruszaá siĊ spinacz jeĞli przepalimy nitkĊ. OdpowiedĨ
uzasadnij.
Zadanie 13. Kuchenka mikrofalowa (4 pkt)
W kuchence mikrofalowej znajduje siĊ szklany talerz obrotowy. W odlegáoĞci 10 cm od osi
obrotu talerza postawiono maáą szklaneczkĊ z wodą i wáączono kuchenkĊ, powodując
obracanie siĊ talerza.
13.1 (2 pkt)
Oblicz minimalny okres obrotu talerza, przy którym w opisanej sytuacji szklaneczka nie zsunie
siĊ z talerza. Przyjmij, Īe wspóáczynnik tarcia statycznego szklaneczki o talerz wynosi 0,01.
Poziom podstawowy
7
13.2 (2 pkt)
Naszkicuj wykres ilustrujący zaleĪnoĞü wartoĞci siáy odĞrodkowej dziaáającej na szklaneczkĊ
od promienia okrĊgu, po którym porusza siĊ szklaneczka. OdpowiedĨ uzasadnij,
wyprowadzając odpowiednią zaleĪnoĞü.
Zadanie 14. Silnik spalinowy (5 pkt)
Podczas pracy silnika spalinowego zasilanego gazem ziemnym temperatura w komorze
spalania jest równa 2000 K, a temperatura gazów wydechowych wynosi 600 K. W czasie
kaĪdej sekundy w wyniku spalania gazu powstaje 80 kJ energii cieplnej, z czego do cháodnicy
przekazywane jest 32 kJ.
14.1 (1 pkt)
Oblicz teoretyczną sprawnoĞü silnika, przyjmując, Īe pracuje on w cyklu Carnota.
8
Poziom podstawowy
14.2 (2 pkt)
Oblicz maksymalną teoretyczną moc tego silnika.
14.3 (2 pkt)
Oblicz rzeczywistą sprawnoĞü tego silnika, jeĞli pracuje on z mocą 22 kW.
Zadanie 15. Pryzmat (5 pkt)
PromieĔ Ğwiatáa jednobarwnego pada na szklany pryzmat prostopadle do jego Ğciany, tak jak
pokazano na rysunku. Pryzmat umieszczony jest w powietrzu. Przyjmij, Īe bezwzglĊdne
wspóáczynniki zaáamania Ğwiatáa w szkle i powietrzu wynoszą odpowiednio 1,5 i 1.
60o
15.1 (2 pkt)
Naszkicuj (na powyĪszym rysunku) dalszy bieg promienia Ğwietlnego, wiedząc, Īe promieĔ
Ğwiatáa ulega caákowitemu wewnĊtrznemu odbiciu i opuszcza pryzmat przez podstawĊ.
Poziom podstawowy
9
15.2 (1 pkt)
Oblicz kąt padania promienia Ğwietlnego na prawą ĞcianĊ pryzmatu.
15.3 (2 pkt)
Oblicz wartoĞü prĊdkoĞci Ğwiatáa w pryzmacie. W obliczeniach przyjmij, Īe wartoĞü
prĊdkoĞci Ğwiatáa w powietrzu jest taka sama jak w próĪni.
Zadanie 16. SáoĔce (3 pkt)
MoĪna przyjąü, Īe wewnątrz SáoĔca w trakcie syntezy helu z wodoru okoáo 0,5% masy
zuĪytego wodoru zamienia siĊ w energiĊ.
Oblicz masĊ wodoru, jaka byáaby potrzebna do uzyskania energii równej 468·1014 J.
Poziom podstawowy
10
Zadanie 17. Fotopowielacz (5 pkt)
Do rejestracji Ğwiatáa o bardzo maáym natĊĪeniu moĪna uĪyü fotopowielacza (rysunek poniĪej
przedstawia jego uproszczoną budowĊ). Wykorzystywane jest w nim zjawisko
fotoelektryczne zewnĊtrzne (zachodzące na katodzie K) oraz wtórna emisja elektronów
z elektrod (tzw. dynod D1 do D5). Pod wpáywem absorpcji energii kinetycznej jednego
elektronu pierwotnego dynoda moĪe wyemitowaü kilka elektronów wtórnych. MiĊdzy
kolejnymi elektrodami (od katody K poprzez dynody D1 – D5 aĪ do anody A) wytwarzane są
pola elektrostatyczne zwrócone tak, Īe zapewniają przechodzenie wszystkich elektronów
wtórnych do nastĊpnej elektrody.
U1
U3
U5
D1
foton
D3
e
e
okienko
szklane
D4
D2
fotokatoda
D5
K
U2
A
U4
UA
17.1 (1 pkt)
Na podstawie opisu dziaáania fotopowielacza moĪna stwierdziü, Īe linie
elektrostatycznego miĊdzy dynodą trzecią D3, a dynodą czwartą D4 zwrócone są:
pola
.
od dynody .............. do dynody .............. .
17.2 (2 pkt)
Oblicz liczbĊ elektronów docierających do anody A fotopowielacza po wybiciu przez foton
jednego elektronu z katody K. Przyjmij, Īe pod wpáywem absorpcji energii kinetycznej
jednego elektronu pierwotnego kaĪda dynoda emituje trzy elektrony wtórne.
Zapisz ogólną reguáĊ pozwalającą obliczyü liczbĊ elektronów docierających do anody dla n dynod.
17.3 (2 pkt)
Oblicz graniczną dáugoĞü fali elektromagnetycznej, która wywoáuje zjawisko fotoelektryczne
zewnĊtrzne na katodzie wykonanej z cezu, dla którego praca wyjĞcia wynosi 2,9·10–19 J.
Poziom podstawowy
11
Zadanie 18. Wspóáczynnik sprĊĪystoĞci (4 pkt)
Masz do dyspozycji statyw, sprĊĪynĊ, linijkĊ oraz ciĊĪarek o znanej masie z uchwytem.
18.1 (2 pkt)
Zaproponuj metodĊ wyznaczenia wspóáczynnika sprĊĪystoĞci sprĊĪyny, zapisując w punktach
podstawowe czynnoĞci, jakie powinieneĞ wykonaü.
Zapisz formuáĊ matematyczną pozwalającą obliczyü wspóáczynnik sprĊĪystoĞci sprĊĪyny.
18.2 (2 pkt)
Pojedynczy ciĊĪarek zawieszony na sprĊĪynie wprowadzono w pionowe drgania.
WykaĪ, Īe po zawieszeniu na sprĊĪynie 4 jednakowych ciĊĪarków zamiast jednego ciĊĪarka
i wprawieniu ich w pionowe drgania czĊstotliwoĞü drgaĔ zmaleje 2 razy.
12
Poziom podstawowy
Zadanie 19. Datowanie radiowĊglowe (5 pkt)
Datowanie radiowĊglowe to metoda wyznaczania wieku obiektów oparta na pomiarze
proporcji miĊdzy zawartoĞciami izotopu promieniotwórczego wĊgla 146 C , a izotopami
stabilnymi 126 C i 136 C . Jądra azotu 147 N oraz wĊgla 136 C zawarte w atmosferze, pod wpáywem
bombardowania neutronami (powstającymi w wyniku zderzeĔ promieni kosmicznych
z innymi jądrami) ulegają przemianie w promieniotwórcze jądra wĊgla 146 C . Izotop ten
przenika do Īywych organizmów i jednoczeĞnie opuszcza je w procesach Īyciowych.
Skutkiem tego jest utrzymywanie siĊ w czasie Īycia organizmów staáego stosunku zawartoĞci
izotopu wĊgla 146 C do zawartoĞci izotopów wĊgla 126 C i 136 C równego okoáo 1/1012.
Gdy organizm umiera przestaje wymieniaü wĊgiel z otoczeniem, a jądra izotopu 146 C zawarte
w jego martwych szczątkach ulegają rozpadowi z czasem poáowicznego zaniku okoáo
5700 lat. Aby dowiedzieü siĊ, kiedy dany organizm przestaá Īyü, naleĪy wyznaczyü aktualny
stosunek liczby jąder izotopu wĊgla 146 C do caákowitej liczby wszystkich jąder wĊgla
w badanych pozostaáoĞciach organizmu i porównaü je ze stosunkiem wystĊpującym za Īycia
organizmu. Uzyskany w ten sposób wynik jest doĞü dokáadny.
Opisana metoda nie pozwala na precyzyjne datowanie obiektów starszych niĪ 50 000 lat.
19.1 (2 pkt)
Zapisz dwa równania reakcji jądrowych, w których powstają jądra izotopu
14
6C .
19.2 (1 pkt)
Zapisz równanie rozpadu jądra izotopu
14
6C
, którą wykorzystuje siĊ w opisanej metodzie
wiedząc, Īe w jej wyniku powstaje jądro azotu
14
7N
.
19.3 (2 pkt)
WyjaĞnij, dlaczego do datowania obiektów starszych niĪ 50 000 lat nie stosuje siĊ metody
opisanej w treĞci zadania. OdpowiedĨ krótko uzasadnij.
Poziom podstawowy
BRUDNOPIS
13
PESEL
WYPEŁNIA ZDAJĄCY
Data urodzenia zdającego
dzień miesiąc
zad. A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
rok
C
D
W
Y
P
E
Ł
N
I
A
E
G
Z
A
M
I
N
A
T
O
R
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
Nr
zad. 0
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
Punkty
2
3
4
SUMA
PUNKTÓW
D
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Miejsce na naklejkę
z kodem
J
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
5
KOD EGZAMINATORA
Czytelny podpis egzaminatora
KOD ZDAJĄCEGO

fizyka i astronomia

Transkrypt

Podobne dokumenty

Zaświadczenie o wynagrodzeniu i zatrudnieniu

Praktyki i staże Płatny Staż w Business Intelligence

Komiks PRZYGODY WAĩKI Z LUBLINA: KŕOPOTY Z BAGAĩEM.

fizyka i astronomia

UZUPEŁNIA ZESPÓŁ NADZORUJĄCY miejsce na naklejkę z

akcesoria komputerowe

Drukuj artykuł - Stowarzyszenie Wejhera

Bu³garscy maszyniœci siusiaj¹ z pó³obrotu

Zasady rejestracji obrazu i dźwięku oraz fotografowania

Próbna, poziom podstawowy