[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Matura z fizyki i astronomii 2013
Zadania przygotowawcze do matury na poziomie podstawowym
6 maja 2013
Arkusz A1
Czas rozwiązywania:
120 minut
Liczba punktów do uzyskania:
50
Zadanie 1 (1 pkt)
Dodatni ładunek
q
punktowy umieszczono w niewielkiej odległości od dodatnio naładowanej kuli
Q
. Wskaż prawidłowe zdanie.
A.
Ładunek
q
znajduje się w centralnym polu elektrostatycznym wytworzonym przez kulę o
ładunku
Q
i będzie oddalał się od niej ruchem jednostajnym prostoliniowym.
B.
Ładunek
q
będzie poruszał się ruchem prostoliniowym jednostajnie opóźnionym, wzdłuż linii
pola elektrostatycznego wytworzonego przez kulę o ładunku
Q
.
C
. Ładunek
q
będzie poruszał się ruchem prostoliniowym niejednostajnie opóźnionym, wzdłuż linii
pola elektrostatycznego wytworzonego przez kulę o ładunku
Q
.
D.
Ładunek
q
będzie poruszał się ruchem prostoliniowym niejednostajnie przyspieszonym, wzdłuż
linii pola elektrostatycznego wytworzonego przez kulę o ładunku
Q
.
Zadanie 2 (1 pkt)
Na rysunku przedstawiono układ trzech ciał o jednakowej masie.
Jakie jest przyspieszenie tego układu? Pomijamy tarcie między masami a podłożem.
A.
a
=
g
B.
a
=
1
2
g
C.
a
=
1
3
g
D.
a
=
2
3
g
Zadanie 3 (1 pkt)
Satelita porusza się w centralnym polu grawitacyjnym tuż nad powierzchnią planety . Jaka musi być
wartość prędkości
v
satelity, aby torem jego ruchu była elipsa?
v
I
i
v
II
to odpowiednio
pierwsza i druga prędkość kosmiczna planety.
A.
v
<
v
I
B.
v
=
v
I
C.
v
I
<
v
<
v
II
D.
v
=
v
II
Zadanie 4 (1 pkt)
Energia jonizacji atomu wodoru będącego w stanie podstawowym wynosi
13,6 eV
. Foton o jakiej
energii zostanie wyemitowany przez atom wodoru, przy przeskoku elektronu z orbity trzeciej na
drugą?
A.
1,51 eV
B.
1,89 eV
C.
3,4 eV
D.
4,91 eV
Zadanie 5 (1 pkt)
Wskaż
błędne
stwierdzenie.
A.
W rozpadzie beta minus nowo powstałe jądro posiada taką samą liczbę nukleonów, a jeden z
neutronów jądra początkowego rozpadł się na proton, elektron i antyneutrino elektronowe.
B.
Rozpad beta minus polega na przemianie kwarka górnego
u
w kwark dolny
d
. Emitowany przy
tym jest elektron i antyneutrino elektronowe.
C.
Masa antyneutrina elektronowego powstałego podczas rozpadu beta minus jest bardzo mała i
można przyjąć ją za równą 0.
D.
Energia wydzielana podczas elementarnego rozpadu beta minus przedstawionego reakcją
n
→
p
+
e
+
̄
ν
wynosi
5,11 eV
.
Zadanie 6 (1 pkt)
Z jakiej zależności obliczymy okres drgań wahadła matematycznego znajdującego się w windzie
poruszającej się w górę z przyspieszeniem o wartości
a
?
√
l
A.
T
=2π
g
+
a
√
l
B.
T
=2π
√
g
2
+
a
2
√
l
C.
T
=2π
g
−
a
√
l
a
D.
T
=2π
Zadanie 7 (1 pkt)
Jaką energię kinetyczną uzyska cząstka alfa w polu elektrycznym o napięciu
100 V
?
A.
1
00 eV
B.
2
00 eV
C.
300 eV
D.
400 eV
Zadanie 8 (1 pkt)
Proton wpadł prostopadle w jednorodne pole magnetyczne o indukcji
2 mT
i zaczął poruszać się po
okręgu o promieniu
5 cm
. Jaka jest wartość pędu protonu?
A.
1,6
⋅
10
−
23
kg
⋅
m
/
s
B.
1,6
⋅
10
−
24
kg
⋅
m
/
s
C.
1,6
⋅
10
−
25
kg
⋅
m
/
s
D.
6,4
⋅
10
−
21
kg
⋅
m
/
s
Zadanie 9 (1 pkt)
Sprężyna po zawieszeniu na niej masy
2 kg
, wydłuża się o
1 cm
. Jaką pracę należy wykonać, aby
rozciągnąć taką sprężynę o
4 cm
?
A.
1,6 J
B.
16 mJ
C.
16 kJ
D.
160 J
Zadanie 10 (1 pkt)
Pewną ilość wodoru o temperaturze
400 K
sprężono izobarycznie. W trakcie tej przemiany wodór
A.
pobrał ciepło z otoczenia i jego energia wewnętrzna wzrosła.
B.
oddał ciepło do otoczenia i jego energia wewnętrzna nie zmieniła się, gdyż w trakcie sprężania
wykonaliśmy nad nim pracę.
C.
oddał ciepło do otoczenia i jego energia wewnętrzna zmalała pomimo wykonania nad nim pracy
podczas sprężania.
D.
pobrał ciepło z otoczenia, ale jego energia wewnętrzna zmalała, gdyż sprężając się wykonał
pracę.
Zadanie 11 (5 pkt) - Rower
Jazda na rowerze to ekonomiczny sposób pokonywania odległości. Rowerzysta jadący z prędkością
o stałej wartości musi działać siłą równoważącą siły tarcia i siłę oporu powietrza. Wartość sumy
wymienionych sił można oszacować, korzystając ze wzoru:
F
= 0,05
M
+ 0,015
v
2
gdzie
M
- łączna masa roweru i rowerzysty wyrażona w [
kg
],
v
- wartość prędkości wyrażona w
[
km
/
h
]
Współczynniki liczbowe we wzorze wyrażono w takich jednostkach, że wartość siły otrzymujemy
w niutonach.
Na podstawie K.Ernst, Fizyka sportu, PWN 1992
11.1 (1 pkt)
Ustal i zapisz, w jakich jednostkach wyrażone są współczynniki liczbowe w podanym wzorze.
A
= 0,05 ..........
B
= 0,015 ..........
11.2 (1 pkt)
Oblicz wartość sił tarcia i oporu podczas jazdy rowerzysty o masie 50
kg
na rowerze o masie 10
kg
ze stałą prędkością o wartości 10
km
/
h
.
Informacje do zadań 11.3 i 11.4
Gdy rowerzysta jedzie po poziomym odcinku jezdni ruchem jednostajnym z prędkością o wartości
v
, a wartość sił tarcia i oporu oznaczono przez
F
, to moc potrzebna do utrzymania takiej prędkości
wyraża się wzorem
P
=
F
⋅
v
.
11.3 (1 pkt)
Wyprowadź powyższy wzór pozwalający obliczyć moc rowerzysty potrzebną do utrzymania stałej
prędkości
v
.
11.4 (2 pkt)
Oblicz moc, jaka jest potrzebna do jazdy rowerzysty o masie 50
kg
na rowerze o masie 10
kg
z
prędkością 36
km
/
h
.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]