Matura 2012: Arkusze i rozwiązania z fizyki

Piątek, 11 maja 2012 (17:39)

Publikujemy arkusze oraz zaproponowane przez eksperta INTERIA.PL rozwiązania matury z fizyki na poziomie podstawowym i rozszerzonym.

Zdjęcie

/© Panthermedia
/© Panthermedia
Poniżej zamieszczamy rozwiązania z poziomu podstawowego. Jeśli chcesz zobaczyć rozwiązania z poziomu rozszerzonego, kliknij TUTAJ.

Arkusze z fizyki: podstawowy, rozszerzony.

Rozwiązania zadań są dodawane partiami. Uwaga, strona nie odświeża się automatycznie. Jeśli nie widzisz wszystkich zadań, kliknij TUTAJ.

Zdjęcie

Zdjęcie

Zdjęcie

Zdjęcie

Zdjęcie

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 11

Zdjęcie

Zadanie 12. Pudło i pocisk (5 pkt)

Pocisk o masie 10 g lecący poziomo z prędkością 600 m/s wpada do pudła z piaskiem o masie 5 kg i grzęźnie w nim. Pudło początkowo spoczywało na poziomym podłożu. Współczynnik

Reklama

tarcia pudła o podłoże wynosi 0,3.

Zadanie 12.1 (2 pkt)

Oblicz prędkość pudła wraz z pociskiem tuż po ugrzęźnięciu pocisku (zatrzymaniu ruchu względnego). Wskazówka: ponieważ ugrzęźnięcie pocisku trwa bardzo krótko, więc można zaniedbać skutki działania siły tarcia pudła o podłoże w ciągu tego czasu.

Rozwiązanie zad. 12.1

Zdjęcie

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 12.2

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 12.3

Mniejsza. Uzasadnienie: Jest to przykład zderzenia idealnie niesprężystego.

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 13.1

Zdjęcie

Nitka o długości 0,5 m jest za krótka, ponieważ do uzyskania wahadła matematycznego o zadanym okresie, potrzeba nitki o długości 70 cm.

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 13.2

Nie. Okres drgań wahadła matematycznego nie zależy od masy (a okres jego drgań z nitką o długości 50 cm jest mniejszy od drgań pojedynczego odważnika na sprężynie). Doczepienie do sprężyny drugiego odważnika spowoduje wzrost okresu drgań tego układu.

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 14.1

Zdjęcie

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 14.2

Nie znany jest dokładny kształt zakochanych. Powyższy wzór dotyczy oddziaływania punktów materialnych. Zastosowanie go do obiektów o złożonym kształcie jest jedynie przybliżeniem.

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 15.1

a = 0

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 15.2

F = T, jeśli a = 0 i klocek porusza się ruchem jednostajnym.

Sytuacji tej odpowiada punkt przecięcia prostej wykresu z osią odciętych.

T = 0,9 N

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 15.3

Zdjęcie

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 16

Zdjęcie

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 17.1

a) Plastik nie przewodzi prądu elektrycznego, zatem przy dotknięciu główki elektroskopu, na elektroskop spływa jedynie ładunek z punktu styku. Aby na elektroskop spłynął cały ładunek zgromadzony na pałeczce niezbędny jest kontakt z każdym punktem pałeczki.

b) Przy dotknięciu naładowaną pałeczką przewodnika następuje przepływ do elektroskopu całego ładunku zgromadzonego na pałeczce. Spowodowane to jest faktem, że metale przewodzą prąd elektryczny.

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 17.2

B

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 18.1

Ponieważ zimą występuje większa różnica temperatur powietrza pomiędzy wnętrzem pomieszczania, a temperaturą na zewnątrz (powoduje to większe różnice gęstości i co za tym idzie większą różnicę ciśnień hydrostatycznych).

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 18.2

Powietrze przepływa z pokoju do przewodu kominowego, ponieważ ciepłe (lekkie) powietrze w pokoju i w kominie jest wypychane przez napór zimnego (ciężkiego) powietrza z zewnątrz.

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 19

Prąd płynący w obwodzie powoduje wydzielanie się ciepła Joule'a. Skutkuje to ogrzewaniem włókna. Ponieważ oporność właściwa rośnie wraz ze wzrostem temperatury, to przy stałym napięci, po ogrzaniu w obwodzie żarówki będzie płynął mniejszy prąd (zgodnie z prawem Ohma).

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 20.1

Zdjęcie

W celu wyznaczenia ogniskowej należy umieścić kolejno świeczkę, soczewkę i ekran jak na rysunku. Następnie przy stałym położeniu świeczki i soczewki zmieniać położenie ekranu aż do uzyskania na nim ostrego obrazu. Mierzona jest odległość świeczki od soczewki, x, i ekranu od soczewki, y. (Ważne jest aby x była większa od ogniskowej, f, bo w przeciwnym wypadku powstanie obraz pozorny. Należy ustalić taką odległość świeczki od soczewki, aby możliwe było uzyskanie obrazu rzeczywistego)

Zadanie 20.2 (1 pkt)

Podaj zależność matematyczną, z której skorzystasz w celu obliczenia wartości ogniskowej. Objaśnij symbole występujące w tej zależności.

Rozwiązanie zad. 20.2

Zdjęcie

Zadanie 20.3 (1 pkt)

Napisz, w jaki sposób można zwiększyć dokładność pomiaru ogniskowej.

Rozwiązanie zad. 20.3

Przez zastosowanie punktowego i statycznego źródła światła lub przez umieszczenie źródła światła w nieskończonej (bardzo dużej) odległości od soczewki. W drugim przypadku y = f.

Zadanie 21. Działanie światła na metal (4 pkt)

Metalowy krążek jest osadzony na główce elektroskopu. Pod wpływem padającego światła nadfioletowego krążek elektryzuje się i dodatkowo ogrzewa.

Zadanie 21.1 (2 pkt)

a) Wyjaśnij przyczynę elektryzowania się krążka.

b) Podaj znak ładunku uzyskanego przez krążek. Uzasadnij odpowiedź.

Rozwiązanie zad. 21.1b)Padające promieniowanie wybija z powierzchni metalu elektrony (o ładunku "-"). W metalu powstaje deficyt ładunków ujemnych, a sam metal zyskuje ładunek dodatni.

Zadanie 21.2 (1 pkt)

Jeśli światło pada na krążek przez długi czas, jego ładunek po pewnym czasie przestaje rosnąć (ustala się). Wyjaśnij, dlaczego dalsze naświetlanie krążka nie zwiększa jego ładunku.

Rozwiązanie zad. 21.2

Ponieważ wybijaniu elektronów z metalu zaczyna przeciwdziałać elektrostatyczne przyciąganie pomiędzy elektronami, a powierzchnią metalu.

Zadanie 21.3 (1 pkt)

Mikrofale są falami elektromagnetycznymi, których długość jest znacznie większa, niż promieni nadfioletowych. Uzupełnij poniższe zdanie, podkreślając właściwe słowa. Gdybyśmy zamiast światła nadfioletowego użyli mikrofal, krążek (naelektryzowałby / ogrzałby) się, ale nie (naelektryzował / ogrzał).Uzasadnij powyższy wybór.

Energia kwantu promieniowania mikrofalowego jest mniejsza od pracy wyjścia wszystkich metali.

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 22

Zdjęcie

Zdjęcie

Rozwiązanie zad. 23.1

Świadczy to o falowej naturze elektronów.

Zadanie 23.2 (2 pkt)

Załóżmy, że układ plamek na obu powyższych fotografiach jest identyczny (co z pewnych drugorzędnych powodów niezupełnie się zgadza z obserwacjami), a pomiar kątów odchylenia wiązki dał dla każdej plamki jednakowe wyniki w obu przypadkach.

Uzupełnij poniższe zdanie, wpisując nazwę jednej z wielkości: masa, prędkość, pęd, energia kinetyczna.

Wnioskiem z wymienionych obserwacji jest to, że neutrony miały tę samą (ten sam) energię kinetyczną.

Uzasadnienie: Warunkiem jednakowego obrazu dyfrakcyjnego jest jednakowa długość fali promieniowania. Ponieważ Ek = hc/?, to z warunku równości długości fali wynika równość energii.