fizyka poziom r rok 2007-407 MODEL.pdf

(77 KB) Pobierz
Odpowiedzi_Test_przed_matura_2007_Arkusz_ZR_Fizyka
TEST PRZED MATUR Ą 2007
MODELE ODPOWIEDZI
DO PRZYKŁADOWEGO ARKUSZA EGZAMINACYJNEGO
Z FIZYKI I ASTRONOMII
ZAKRES ROZSZERZONY
Numer
zadania
Punktowane elementy rozwi ą zania (odpowiedzi)
Maksymaln
a liczba
punktów
1.
1.1.
za podanie odpowiedzi – 1 pkt
Do 15 m ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Następnie do chwili
zatrzymania się ruchem jednostajnie opóźnionym. Ostatnia faza ruchu to swobodne
spadanie.
za obliczenie przyspieszenia – 1 pkt
10
a
= m
F
=
30
m
s
2
za obliczenie czasów ruchu t 1 i t 2 – 1 pkt
Ruch w górę pod działaniem siły:
t
= a
2
h
=
1
,
v
=
a
×
t
=
30
m
1
s
Czas wznoszenia po ustaniu działania siły:
t
= g
v o
=
3
2
1.2.
at
2
Przez 3 s ciało wzniesie się na
h
=
v
t
+
=
45
m
o
2
za obliczenie czasu t 3 i całego czasu – 1 pkt
Czas swobodnego spadania z wysokości 60 m:
t
= g
2
h
=
s3
3
Całkowity czas ruchu kamienia: t = t 1 + t 2 + t 3 = 7,5 s.
= 300 J
za podanie warunków minimalnej pracy – 1 pkt
Najmniejszą pracę 75 J moŜna wykonać ruchem jednostajnym.
za obliczenie energii na wysokości 15 m – 1 pkt
E kinetyczna = 225 J, E potencjalna = 75 J
=
Fs
cos
1.3.
1
za obliczenie pracy – 1 pkt
a
W
119730245.051.png 119730245.062.png 119730245.073.png 119730245.075.png 119730245.001.png 119730245.002.png 119730245.003.png 119730245.004.png 119730245.005.png 119730245.006.png
za narysowanie wykresu wykonanej pracy – 1 pkt
za narysowanie i zeskalowanie układu współrzędnych – 1 pkt
za narysowanie wykresu prędkości – 1 pkt
W, J
v , m/s
30
200
20
1.4
100
10
5 10 15 s, m
-10
1 2 3 4 5 6 7 8
t , s
-20
-34,6
2.1.
za podanie warunków – 1 pkt
Aby nie było wybrzuszenia skóry, ciśnienie spowodowane obciąŜeniem musi być
równe ciśnieniu atmosferycznemu.
za obliczenie masy – 1 pkt
F
=
p
,
m
g
=
100
000
Pa
m = 1 kg
S
0
0001
m
2
2.2.
za udzielenie odpowiedzi – 1 pkt
Gdy jest niskie ciśnienie, powietrze naciska na skórę mniejszą siłą. Naczynia
krwionośne rozszerzają się. Krew płynie wolniej.
za podanie odpowiedzi – 1 pkt
Ciśnienie hydrostatyczne słupa wody nie moŜe być większe od ciśnienia
atmosferycznego.
za obliczenie wysokości – 1 pkt
F = gh ρ h = 10 m
2.3.
za obliczenie wysokości – 1 pkt
h
p
atm
= r
g
×
×
h = 10 m
2.
10
za wyjaśnienie – 1 pkt
Gdy szklankę zanurzymy w wodzie i obrócimy ją otworem do dołu oraz podniesiemy
do góry, to woda nie wylewa się z niej. Gdyby szklanka miała wysokość 10 m (przy
ciśnieniu atmosferycznym powyŜej 1000 hPa) i miała zanurzony tylko wylot, to woda
równieŜ nie wylewałaby się. Przy większej wysokości (przy tym samym ciśnieniu
atmosferycznym) część wody wyleje się. W górnej części naczynia nie będzie wody.
Inaczej moŜna powiedzieć, Ŝe ciśnienie atmosferyczne moŜe wtłoczyć wodę jedynie do
wysokości 10 m (zaleŜy jeszcze od stanu barometru). Z takiej właśnie głębokości
hydrofor moŜe zasysać wodę. W praktyce maksymalna głębokość studni nie przekracza
9 m.
2.4.
za obserwację – 1 pkt
Ciśnienie spowodowane cięŜarem tłoka musi być równe hydrostatycznemu
za obliczenie wysokości 1 pkt
2.5.
F
= r
g
×
×
h
– 1 pkt
S
h = 4 m
2
300
119730245.007.png 119730245.008.png 119730245.009.png 119730245.010.png 119730245.011.png 119730245.012.png 119730245.013.png 119730245.014.png 119730245.015.png 119730245.016.png 119730245.017.png 119730245.018.png 119730245.019.png
Tłok pod naciskiem cięŜarówki moŜe przesuwać się w dół. Zatrzyma się, gdy objętość
wody wypchniętej przez tłok będzie równa objętości wody w węŜu, do wysokości 4 m.
2
×
1
2
=
4
m
×
0
0001
x = 0,04 mm – 1 pkt
3.1.
za obliczenie energii – 1 pkt
E = 1/2 . U = 0,5 J
za obliczenie pojemności – 1 pkt
C = Q/U = 1 F
3.2.
za obliczenie odległości – 1 pkt
3.3.
C
=
e
S
d = 8,8·10 –8 m
o
d
za obliczenie natęŜenia pola – 1 pkt
E = U/d E = 1,14·10 10 V/m
3.4.
za obliczenie prędkości – 1 pkt
3.5.
m
× 2
2
=
e
×
U
v = 1,7·10 7 m/s
za obliczenie siły – 1 pkt
1
F
= 2
Q
×
E
F = 5,7·10 6 N
3.6.
za obliczenie siły z dielektrykiem – 1 pkt
Po włoŜeniu dielektryka natęŜenie pola elektrycznego zmaleje 5 razy. Siła równieŜ
zmaleje 5 razy.
F 1 = 1,1·10 6 N
3.
10
za narysowanie wykresu – 1 pkt
U , V
1500
bez dielektryka
3.7.
1000
500
z dielektrykiem
0,5 1 1,5
Q , mC
za obserwację – 1 pkt
Kondensator do połowy wypełniony dielektrykiem moŜna potraktować jak dwa
kondensatory: bez dielektryka (z lewej) C 1 i z dielektrykiem (z prawej) C 2 .
3.8.
za obliczenie pojemności – 1 pkt
C 1 = ½ C = 0,5 F
C 2 = e r · C 1 = 2,5 F
C 1 + C 2 = 3 F
4.
4.1.
za zaznaczenie kierunku prądu i obliczenie napięcia – 1 pkt
Ze źródła w prawą stronę.
U = I · R = 10 A · 0,05 = 0,5 V
10
za obliczenie siły – 1 pkt
F = BIl = 0,1 T · 10 A · 0,2 m = 0,2 N
Wektorowy zapis siły elektrodynamiczej
F
=
I
×
l
´
B
4.2.
za podanie kierunku siły – 1 pkt
Kierunek siły jest prostopadły do przewodnika, a zwrot wynika z iloczynu
3
x
m
v
C
C
C
119730245.020.png 119730245.021.png 119730245.022.png 119730245.023.png 119730245.024.png 119730245.025.png 119730245.026.png 119730245.027.png 119730245.028.png 119730245.029.png 119730245.030.png 119730245.031.png 119730245.032.png 119730245.033.png 119730245.034.png 119730245.035.png 119730245.036.png 119730245.037.png 119730245.038.png 119730245.039.png 119730245.040.png
wektorowego (reguła prawej dłoni) – do góry.
Ε
za obliczenie natęŜenia – 1 pkt
ind
=
-
Bl
v
=
-
0
2
Ε
4.3.
I
= R
ind
=
0
4
A
za określenie kierunku prądu – 1 pkt
Kierunek przepływu prądu indukcyjnego określa reguła Lenza. Prąd indukcyjny płynie
w lewo.
za obliczenie wypadkowego napięcia – 1 pkt
U w = U + in Ε = 0,5 V – 0,2 V = 0,3 V.
4.4.
4.5.
za kaŜdą obserwację – po 1 pkt
1) Podczas przepływu prądu przewodnik ogrzewa się pod wpływem ciepła.
Q = I 2 Rt , in Ε = 0,5 V
2) Prąd indukcyjny ma przeciwny kierunek do prądu ze źródła. Do prędkości 50 m/s
wypadkowe natęŜenie prądu maleje. (Prąd ze źródła ma stałą wartość, a indukcyjny
rośnie do 10 A – przy prędkości przewodnika 50 m/s i ma przeciwny zwrot.)
3) Przy większej prędkości prąd indukcyjny przewyŜsza prąd ze źródła i przewodnik
znów się nagrzewa.
za obserwację – 1 pkt
Moc przepływającego przez Ŝarówkę prądu jest równa mocy promieniowania
cieplnego.
za skorzystanie z mocy prądu i promieniowania i za obliczenie temperatury – 1 pkt
5.1.
P
=
I
2
R
,
P
=
E
×
S
4
l
r
×
I
2
=
s
T
4
dl
ã T = 2500 K
p
d
2
za obliczenie długości fali i za określenie barwy fali – 1 pkt
5.2.
l
=
b
= 1,15 m
max
T
nadfiolet
za określenie temperatur – 1 pkt
T = 303K, T 1 = 293K
za obserwację – 1 pkt
Jeśli kula znajduje się w otoczeniu o temperaturze T 1 , to promieniuje tylko nadwyŜkę
energii.
za zapisanie zaleŜności i za obliczenie zdolności emisyjnej – 1 pkt
D
5.
9
5.3.
E = 60 W/m 2 . Tyle energii promieniuje 1 m 2 powierzchni.
za obliczenie mocy promieniowania całej kuli – 1 pkt
P = 4π r 2
E = E – E 1 = σ( T 4 - T 1 4 ) ã
D
D E = 0,658 W
za obserwacj ę – 1 pkt
D
5.4.
E = 0,658 W/m 2
za obliczenie mocy – 1 pkt
P = 5,7 W
6.
6.1. za obliczenie ogniskowej układu – 1 pkt
11
x = 36 cm, y = 2 cm, ukladu
f
= 24 cm,
1
+
1
=
1
x
y
f
oka
za napisanie równania układu soczewki – 1 pkt
1
=
1
+
1
4
f
f
f
ukladu
oka
okularów
za obliczenie ogniskowej okularów – 1 pkt
za obliczenie SEM – 1 pkt
V
119730245.041.png 119730245.042.png 119730245.043.png 119730245.044.png 119730245.045.png 119730245.046.png 119730245.047.png 119730245.048.png 119730245.049.png 119730245.050.png 119730245.052.png 119730245.053.png 119730245.054.png 119730245.055.png 119730245.056.png 119730245.057.png 119730245.058.png 119730245.059.png 119730245.060.png 119730245.061.png 119730245.063.png
f okularów = 72 cm
za napisanie równania – 1 pkt
n 2 = 1,5, n 1 = 1, f = 72 cm,
1
=
n
2
-
1
1
+
1
f
n
r
r
6.2.
1
1
2
⇒ 1/r 2 = 0
za obliczenie ogniskowej – 1 pkt
f = 36 cm
¥
za obliczenie zdolności skupiającej – 1 pkt
6.3.
Z
= f
1
=
1
=
10
D (dioptrii)
0
6.4.
Dla lunety:
za określenie obiektywu i soczewki – 1 pkt
Obiektywem powinna być soczewka o ogniskowej f 2 = 72 cm, a okularem – soczewka
o ogniskowej f 1 = 10 cm. Soczewki naleŜy ustawić w odległości około f 1 + f 2
za obliczenie powiększenia lunety – 1 pkt
p = f 2 / f 1 = 7,2 razy
Dla mikroskopu:
za określenie obiektywu i soczewki – 1 pkt
Obiektywem powinna być soczewka o ogniskowej f 1 = 10 cm, a okularem – soczewka
o ogniskowej f 2 = 72 cm.
za obliczenie powiększenia – 1 pkt
p
=
l
×
d
=
2
raza
f
×
f
1
2
za podanie wniosku – 1 pkt
Z tych soczewek nie opłaca się budować mikroskopu, gdyŜ jego powiększenie byłoby
mniejsze niŜ pojedynczej soczewki uŜytej jako lupy.
5
Dla powierzchni płaskiej r 2 =
119730245.064.png 119730245.065.png 119730245.066.png 119730245.067.png 119730245.068.png 119730245.069.png 119730245.070.png 119730245.071.png 119730245.072.png 119730245.074.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin