Matura rozszerzona fizyka listopad 2017 arkusz próbny + PDF

Krótki opis zadań ze stron arkusza, w kolejności stron.

• Strona 2: Zadanie 1: Na rysunku przedstawiono wykres a(t) dla ciała o masie 80 kg w ruchu prostoliniowym. W chwili początkowej ciało spoczywało. Wykres zawiera trzy obszary: P1, P2, P3. Zadanie 1.1: Zapisz, po jakim czasie prędkość ciała osiągnęła maksymalną wartość. Uzasadnij odpowiedź. Zadanie 1.2: Zapisz, po jakim czasie ciało znalazło się w największej odległości od położenia początkowego. Uzasadnij odpowiedź.
• Strona 3: Zadanie 1.3: Wybierz uzupełnienie zdania spośród A-B. Prostokąt P3 ma pole równe sumie pól prostokątów P1 i P2. Wynika stąd, że po 5 s ruchu ciało A) zatrzymało się, B) wróciło do położenia początkowego. Zadanie 1.4: Oceń prawdziwość zdań, zaznacz P lub F. Między 4 a 6 sekundą ruchu: 1. zwrot wektora prędkości ulegał zmianie, 2. wartość wektora prędkości zmalała, 3. zwrot wektora przyspieszenia ulegał zmianie, 4. wartość wektora przyspieszenia zmalała. Zadanie 1.5: Narysuj wykres zależności wypadkowej siły działającej na ciało od czasu.
• Strona 4: Zadanie 1.6: Oblicz drogę pokonaną podczas pierwszych 5 s ruchu. Zadanie 2: Do jednorodnego pręta o masie 500 g i długości 60 cm przyłożono siły, jak pokazano na rysunku. Pręt przymocowany w środku masy (punkt A). Moment bezwładności wynosi \( \frac{1}{12} m \cdot L^2 \). Pręt obraca się wokół punktu A ze stałym przyspieszeniem kątowym \( \pi \, \text{rad/s}^2 \). Rysunek przedstawia pręt z wektorami sił \( \vec{F}_I, \vec{F}_{II}, \vec{F}_{III}, \vec{F}_{IV} \).
• Strona 5: Zadanie 2.1: Wskaż, która z podanych na rysunku sił daje największy wkład do przyspieszenia kątowego pręta. Opcje: A) F₁, B) F₂, C) F₃, D) F₄. Zadanie 2.2: Wybierz właściwe uzupełnienie zdania, siły, których moment wynosi 0 N·m, to: 1. F₁, 2. F₂ oraz A) F₃, B) F₄. Zadanie 2.3: Oblicz wypadkowy moment sił działających na pręt.
• Strona 6: Zadanie 2.4: Oblicz czas, w którym pręt wykonał pierwszy obrót. Zadanie 3: Pewna zawodniczka uprawiająca skok o tyczce potrafi osiągnąć na rozbiegu prędkość 7 m/s. Środek masy zawodniczki znajduje się na wysokości 91 cm. Zakładamy, że tyczka pozwala bez strat zamienić energię kinetyczną zawodniczki w energię potencjalną oraz że na maksymalnej wysokości energia kinetyczna jest równa 0. Resztę wysokości, to jest 20 cm, zawodniczka zawdzięcza pracy rąk. Zadanie 3.1: Oblicz, jaką maksymalną wysokość może przekroczyć zawodniczka. Wynik zaokrąglij w dół do 1 cm.
• Strona 7: Zadanie 3.2: Wybierz właściwe uzupełnienie zdania spośród 1.–3. oraz spośród A–B. Gdyby zawodniczka osiągnęła prędkość większą o 10%, jej energia kinetyczna zwiększyłaby się o: 1. 10%, 2. mniej niż 10%, 3. więcej niż 10%, a wysokość, jaką może ona pokonać, zwiększałaby się o: A. mniej niż 10%, B. więcej niż 10%. Informacja do zadania 4: Opis promieniowania neutronowego. Zadanie 4.1: Zaznacz poprawne dokończenie zdania. W tekście opisano rozpad neutronu, czyli: A. rozpad alfa, B. rozpad beta, C. rozpad gamma, D. reakcję łańcuchową.
• Strona 8: Zadanie 4.2: Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących zachowania masy, ładunku, energii kinetycznej i pędu podczas rozpadów, zaznacz P lub F. Zadanie 4.3: Oblicz czas rozpadu 99,9% swobodnych neutronów, używając przybliżenia log₂ 1000 ≈ 9,97. Zadanie 4.4: Wyjaśnij, dlaczego w przyrodzie występują neutrony mimo ich nietrwałości.
• Strona 9: Informacja do zadania 5: opis sposobów osłabiania dawki promieniowania za pomocą materiałów osłonowych, takich jak stal, beton, ołów i gleba, z podaniem grubości materiałów dla zmniejszenia promieniowania gamma. Zadanie 5: (0–5). Zadanie 5.1: (0–1) Podaj dwie cechy ołowiu, dzięki którym jest on dobrym absorberem promieniowania.
• Strona 10: Zadanie 5.2: Oblicz, jaką częstotliwość ma promieniowanie gamma o energii podanej w tekście źródłowym. Zadanie 5.3: Zaznacz przeszkodę, która najlepiej chroni przed promieniowaniem gamma. A) 2 cm ołowiu, B) 2 cm żelaza, C) 30 cm betonu, D) 30 cm wody. Zadanie 6: Atom wodoru wyemitował foton, przechodząc z poziomu energetycznego E₂ do stanu podstawowego E₁ = -13,6 eV. Oblicz długość fali tego fotonu i wyraź ją w nanometrach, określ, czy jest to foton światła widzialnego. Przyjmij zakres 0,380 μm – 0,780 μm.
• Strona 11: Zadanie 7: Zaznacz poprawne dokończenie zdania o jednostce siły elektromotorycznej w jednostkach SI. Zadanie 8: Podkreśl odpowiednie słowa w zdaniu o oporze elektrycznym metali. Zadanie 9: Na rysunku przedstawiono naładowaną kulę z ładunkiem q=-40 nC i promieniem R=2 cm. Zadanie 9.1: Narysuj wektor natężenia pola elektrycznego w punkcie A. Zadanie 9.2: Oblicz wartość natężenia pola elektrycznego w punkcie A na podstawie rysunku.
• Strona 12: Zadanie 10. (0–3) Zadanie 10.1. (0–2) Na podstawie prawa Hubble'a oblicz, z jaką prędkością oddala się od Ziemi galaktyka Messier 99, która odległa jest od nas o 18,4 megaparseków. Strona zawiera siatkę do obliczeń lub wykresów.
• Strona 13: Zadanie 10.2: oceń prawdziwość zdań, zaznacz P lub F. 1. Nie znamy dokładnej wartości stałej Hubble’a. 2. Prawo Hubble’a odnosi się do niezbyt odległych obiektów. Zadanie 11: wyznacz długość fali wiązki laserowej skierowanej na siatkę dyfrakcyjną o stałej d=100 μm. Zmierzono odległość L=300±1 cm i odległości D dla prążków k=1 do 4. Zadanie 11.1: wybierz uzupełnienia zdań 1-2 oraz A-B. Jasne prążki są: 1. jednobarwne lub wielobarwne, 2. szerokim lub wąskim przedziale częstotliwości.
• Strona 14: Zadanie 11.2: Dla wybranego prążka oblicz długość fali oraz jej niepewność względną, używając przybliżenia sinα ≈ tgα. Zadanie 11.3: Oceń prawdziwość zdań dotyczących zmniejszenia względnej niepewności długości fali: 1. zwiększyć odległość L, 2. przybliżyć laser do siatki, 3. użyć lasera o większej mocy, 4. użyć siatki o mniejszej liczbie rys na milimetr. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub F, jeśli fałszywe.
• Strona 15: Zadanie 11.4: Na podstawie podanych wyników pomiarów sporządź wykres zależności D(k). Strona zawiera siatkę do rysowania wykresu.