Matura 2009 fizyka i astronomia. Arkusze, pytania i odpowiedzi

Poziom podstawowy

Zadanie 1
odpowiedź C

Zadanie 2
odpowiedź B

Zadanie 3
odpowiedź D

Zadanie 4
odpowiedź A

Zadanie 5
odpowiedź A

Zadanie 6
odpowiedź A

Zadanie 7
odpowiedź D

Zadanie 8
odpowiedź B

Zadanie 9
odpowiedź D

Zadanie 10
odpowiedź A

Zadanie 11
Vsr= 3m/7s

Zadanie 11.2
a=1m/s kwadrat
F=660N

Zadanie 12.2
Ek=(q(kwadrat)*B(kw)*r(kw))/2m

Zadanie 13.1
k=80N/m

Zadanie 13.2
amax=4m/a(kw)

Zadanie 14.2
u=32g

Zadanie 17.2
m=10/8 u*g

Zadanie 18.3
V= 1,37*10 do7 m/s

Zadanie 20.1
E=2,1*10 do 32 J

Zadanie 20.2
PAl= 1,28* 10 do -3
PSB = 1,9*10 do 6

Pobierz arkusze egzaminacyjne:

• Matura 2009 - test z fizyki i astronomii - poziom podstawowy
• Matura 2009 - test z fizyki i astronomii - poziom rozszerzony

Fizyka i astronomia poziom rozszerzony, sugerowane odpowiedzi:

Zadanie 1. Piłka (12 pkt)

Zadanie 1.1 (2 pkt) Na rysunku powyżej naszkicuj tor ruchu piłki kopniętej przez zawodnika oraz zaznacz wektor siły działającej na piłkę w najwyższym punkcie toru.

Zadanie 1.2 (1 pkt) Oblicz czas lotu piłki z punktu A do punktu B. t = 3,2 s

Zadanie 1.3 (1 pkt) Oblicz wartość prędkości początkowej, jaką zawodnik nadał piłce. v0 = 20 m/s

Zadanie 1.4 (2 pkt) Oblicz maksymalną wysokość, jaką osiągnęła piłka. h max = 12,8 m

Zadanie 1.5 (2 pkt) Wyprowadź równanie ruchu piłki, czyli zależność y(x). t = x/5, y = 6/5*x - 1/5x do kwadratu

Zadanie 1.6 (2 pkt) Irlandzkiemu zawodnikowi Stevenowi Reidowi udało się nadać kopniętej piłce prędkość o rekordowej wartości 52,5 m/s.

Oblicz, jaki byłby maksymalny zasięg dla piłki, która po kopnięciu zaczyna poruszać się z wyżej podaną wartością prędkości przy zaniedbaniu oporów ruchu. z = 275,625 m

Zadanie 1.7 (2 pkt) Piłkę do gry w piłkę nożną napompowano azotem do ciśnienia 2000 hPa. Objętość azotu w piłce wynosiła 5,6 dm sześciennych, a jego temperatura 27 stopnia C. Masa molowa azotu jest równa28 g/mol. Oblicz masę azotu znajdującego się w piłce. Przyjmij, że azot traktujemy jak gaz doskonały. m = 22,25

Zadanie 2. Kalorymetr (12 pkt)
Zadanie 2.1 (1 pkt) Wyjaśnij, dlaczego kalorymetr składa się z dwóch naczyń umieszczonych jedno wewnątrz drugiego. Aby zminimalizować wymianę ciepła z otoczeniem; powietrze pełni funkcję izolującą.

Zadanie 2.2 (4 pkt) Narysuj wykres zależności temperatury wody od czasu oraz naszkicuj linią przerywaną przewidywany dalszy przebieg krzywej do końca drugiej godziny, kiedy temperatura wody praktycznie przestała się zmieniać.

Zadanie 2.3 (1 pkt) Napisz, czy szybkość przepływu ciepła z naczynia do otoczenia (ÄQ/Ät) w miarę upływu czasu rosła, malała, czy pozostawała stała. Szybkość przepływu ciepła malała w czasie.
Zadanie 2.4 (2 pkt) Oblicz ciepło oddane przez wodę w czasie 10 minut od momentu rozpoczęcia pomiarów. W obliczeniach przyjmij, że ciepło właściwe wody jest równe 4200 J/kg.K. Delta Q = 6720 kJ
Zadanie 2.5 (2 pkt) W kolejnym doświadczeniu, aby utrzymać stałą temperaturę wody równą 90oC, umieszczono w wodzie grzałkę, którą zasilano napięciem 12 V. Oblicz opór, jaki powinna mieć grzałka, by pracując cały czas, utrzymywała stałą temperaturę wody w naczyniu. Przyjmij, że w tych warunkach szybkość przepływu ciepła z naczynia do otoczenia wynosi 80 J/s. R = 1,8 Ohma
Zadanie 2.6 (2 pkt) Oblicz, z dokładnością do 0,001 stopnia C, temperaturę zewnętrznej powierzchni naczynia kalorymetru. Przyjmij, że wartość współczynnika przewodnictwa cieplnego aluminium wynosi 235 W/m.K.

Tz = ok. 89,966 stopnia Celsjusza
Zadanie 3. Zwierciadło (12 pkt)
Zadanie 3.1 (1 pkt) Zapisz, jakim zwierciadłem (wypukłym/wklęsłym) i (skupiającym/rozpraszającym) jest wewnętrzna powierzchnia miski w tym doświadczeniu zwierciadłem wklęsłym, skupiającym
Zadanie 3.2 (2 pkt) Oblicz odległość ogniska tego zwierciadła od sufitu. h=1,8m
Zadanie 3.3 (2 pkt) Oblicz czas spadania kropli. t = ok. 0,693 s
Zadanie 3.4 (1 pkt)

Określ, jakim ruchem poruszają się względem siebie dwie kolejne spadające krople. Podkreśl właściwą odpowiedź. ruch jednostajny
Zadanie 3.5 (3 pkt) Przy odpowiednim oświetleniu spadającej kropli, w pewnym jej położeniu, na suficie powstaje ostry obraz kropli.

a) Wykaż, że obraz kropli na suficie jest wtedy powiększony trzykrotnie, przyjmując, że ogniskowa zwierciadła wynosi 0,6 m.

b) Uzupełnij poniższe zdanie, wpisując pozostałe dwie cechy obrazu kropli.

Obraz kropli na suficie jest powiększony, rzeczywisty i odwrócony
Zadanie 3.6 (3 pkt) Wykorzystaj informację, że zaznaczony na rysunku punkt F, jest ogniskiem zwierciadła przed wypełnieniem wodą.
Zadanie 4. Fotorezystor (12 pkt)
Zadanie 4.1 (2 pkt) a) Zapisz pod rysunkami właściwe nazwy materiałów (izolator, półprzewodnik, przewodnik)

Oznaczenia: pp - pasmo przewodnictwa, pw - pasmo walencyjne, pe - przerwa energetyczna

w kolejności tak, jak w arkuszu: przewodnik, półprzewodnik, izolator
b) Podkreśl nazwy tych pierwiastków, które są półprzewodnikami. (miedź żelazo german rtęć krzem)

Zadanie 4.2 (1 pkt) Przez domieszkowanie wykonuje się półprzewodniki, w których nośnikami większościowymi są elektrony lub dziury. elektrony

Zapisz, jak nazywają się nośniki większościowe w półprzewodniku typu n.
Zadanie 4.3 (3 pkt) Przeanalizuj wykres i ustal, jak opór elektryczny fotorezystora zależy od natężenia oświetlenia (rośnie, maleje, nie ulega zmianie). Wyjaśnij tę zależność, odwołując się do mikroskopowych własności półprzewodników.

Większe natężenie światła powoduje powstawanie większej ilości elektronów, które sprzyjają przewodzeniu prądu
Zadanie 4.4 (3 pkt) Wyznacz natężenie oświetlenia fotorezystora w przedstawionej sytuacji. Dokonaj niezbędnych obliczeń. Przyjmij, że mierniki są idealne, a opór wewnętrzny baterii jest równy zeru. E=100 lx
Zadanie 5. Cefeidy (12 pkt)
Zadanie 5.1 (2 pkt) Zapisz, w którym z zaznaczonych obszarów I, II, III, IV na diagramie Hertzsprunga-Russella znajduje się cefeida? W obszarze III

Zapisz nazwę gwiazd znajdujących się w obszarze I.

białe karły
Zadanie 5.2 (2 pkt) Oszacuj (w watach), w jakim przedziale zawiera się moc promieniowania gwiazd leżących na ciągu głównym.

Pmin = 3,82 * 19 do 22 [W], Pmax = 3,82 * 10 do 32 [W]
Zadanie 5.3 (1 pkt) Oszacuj i zapisz okres zmian jasności tej cefeidy. Wykorzystaj dane zawarte na wykresie. ok. 6 dni
Zadanie 5.4 (1 pkt) Moc promieniowania emitowanego z jednostki powierzchni gwiazdy zależy od temperatury jej powierzchni. Wyjaśnij, dlaczego cefeida ? Cephei emituje znacznie więcej energii niż Słońce, mimo podobnej temperatury powierzchni. Ponieważ ma dużo większą powierzchnię
Zadanie 5.5 (2 pkt) Odległości do galaktyk, w których zidentyfikowano cefeidy, można wyznaczać, wykorzystując zależność pomiędzy okresem zmian jasności dla różnych cefeid i ich średnią mocą promieniowania. Na wykresie poniżej przedstawiono zależność między średnią mocą promieniowania a okresem zmian jasności.

Oblicz średnią moc promieniowania cefeidy o okresie zmian jasności 10 dni, korzystając z informacji zawartych w tekście wprowadzającym oraz na wykresie.

Zadanie 5.6 (2 pkt) Oblicz odległość tej cefeidy od Ziemi.

r = 10 do 20 metra
Zadanie 5.7 (2 pkt) Wyraź odległość 10 do potęgi 17 km w latach świetlnych. 10570,8 lat świetlnych

Pamiętaj, że to tylko przykładowe rozwiązania z fizyki i astronomii. Twój egzamin będzie oceniany przez CKE według oficjalnego klucza.