Matura CKE Maj 2014 – Fizyka Podstawowa

Zadanie 1. (1 pkt)
Pasażer siedzący w przedziale pociągu poruszającego się z prędkością o wartości $10 \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$ widzi przez 6 s pociąg jadący w przeciwną stronę. Jeśli długość mijanego pociągu jest równa 150 m, to wartość jego prędkości wynosi

Zadanie 2. (1 pkt)
Na sanki o masie 2 kg poruszające się z prędkością o wartości $6 \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$ zaczęła działać stała siła hamująca, która zatrzymała te sanki w czasie 4 s. Wartość siły hamującej wynosi około

Zadanie 3. (1 pkt)
Rozważamy zależność siły tarcia od następujących czynników: siły wzajemnego nacisku ciał, rodzaju stykających się ze sobą powierzchni, stopnia wygładzenia powierzchni oraz wielkości powierzchni styku. Jeśli zmieniamy tylko jeden z tych czterech czynników, to okazuje się, że wartość siły tarcia nie zależy od

Zadanie 4. (1 pkt)
Dwoje uczniów ogląda film, w którym załoga statku kosmicznego podczas bitwy w przestrzeni międzyplanetarnej widzi wybuch innego statku i po chwili słyszy odgłos wybuchu. Uczniowie uważają, że nie jest to realne. Uczniowie

Zadanie 5. (1 pkt)
Trzy zamknięte naczynia mają jednakową objętość. W pierwszym znajduje się 64 g tlenu, w drugim – 84 g azotu, a w trzecim – 8 g wodoru. Temperatury tych gazów są jednakowe. Masa jednego mola tlenu wynosi 32 g, azotu – 28 g i wodoru – 2 g. Ciśnienie gazu jest

Zadanie 6. (1 pkt)
Naładowana cząstka wpada w próżni w obszar jednorodnego pola prostopadle do linii tego pola. Cząstka w obszarze pola porusza się po okręgu. Opisana sytuacja może mieć miejsce w

Zadanie 7. (1 pkt)
Mała kieszonkowa latarka zawiera punktowo świecącą diodę i wklęsłe zwierciadło kuliste o promieniu krzywizny 12 mm. Latarka świeci równoległą wiązką, gdy dioda znajduje się

Zadanie 8. (1 pkt)
W obserwacji wnętrza samochodu często przeszkadza nam światło odbite od szyby. Aby zminimalizować ten efekt, obserwator może użyć specjalnych filtrów, które wykorzystują zjawisko

Zadanie 9. (1 pkt)
Na powierzchnię szkła o współczynniku załamania 1,5 pada wiązka światła o częstotliwości $6,9 \cdot 10^{14} \text{ Hz}$. Częstotliwość fali tego światła w szkle jest równa

Zadanie 10. (1 pkt)
Izotop polonu $^{210}\text{Po}$ ulega rozpadowi z czasem połowicznego zaniku równym 138 dni i przechodzi w stabilny izotop ołowiu $^{206}\text{Pb}$. Początkowo w próbce znajdował się wyłącznie polon, a liczba jego jąder wynosiła $1,2 \cdot 10^{10}$. Po upływie 414 dni w próbce będzie

Zadanie 11. Winda (4 pkt)
Winda jedzie 15 sekund z parteru na trzecie piętro bez zatrzymywania się. Przez pierwsze 2 sekundy winda porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym, potem – ruchem jednostajnym, a przez 2 ostatnie sekundy przed zatrzymaniem – ruchem jednostajnie opóźnionym. Wartości przyspieszenia i opóźnienia windy wynoszą $0,5 \dfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.

Zadanie 12. Spadanie (4 pkt)
Niewielka piłka o masie 400 g spada z wysokości 10 m nad ziemią. Przyjmujemy, że powierzchnia ziemi jest poziomem odniesienia.

Zadanie 13. Elektroskop (2 pkt)
Po dotknięciu górnej części elektroskopu laską szklaną naładowaną dodatnio obserwujemy odchylenie listka elektroskopu. Po cofnięciu laski listek pozostaje odchylony. Przedstaw mikroskopowy opis zjawisk prowadzących do odchylenia listka. Podaj znak ładunku uzyskanego przez listek i pręt.

Zadanie 14. Planety (5 pkt)
Dane dotyczące księżyców dwóch planet Układu Słonecznego zamieszczono w tabeli. Zakładamy, że orbity tych księżyców są okręgami.

	Odległość księżyca od środka planety	Czas pełnego obiegu księżyca wokół planety
Planeta I	9,4 tys. km	7,5 h
Planeta II	1070,4 tys. km	171,8 h

Zadanie 15. Ruch drgający (5 pkt)
Ciężarek o masie 0,05 kg zawieszono na sprężynie i wzbudzono drgania harmoniczne. Na rysunku pokazano kolejne położenia ciężarka w odstępach czasu co 0,5 s. W chwili I ciężarek znajdował się w położeniu równowagi, a w chwili II miało miejsce maksymalne wychylenie.

Zadanie 16. Chłodzenie silnika (3 pkt)
Pewien silnik w wyniku spalania paliwa w każdej sekundzie pracy pobiera ciepło o wartości 250 kJ. W układzie chłodzącym silnika krąży ciecz, która odbiera z silnika 20% tego ciepła. Temperatura cieczy wynosi $80^\circ\text{C}$ przy wejściu do układu chłodzącego, a $90^\circ\text{C}$ – przy wyjściu z niego. Ciepło właściwe cieczy wynosi $3,15 \dfrac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$. Oblicz masę cieczy przepływającej w czasie 1 s przez układ chłodzący.

Zadanie 17. Pompka rowerowa (4 pkt)
Początkowa objętość powietrza w pompce rowerowej wynosiła $100 \text{ cm}^3$, jego temperatura wynosiła $20^\circ\text{C}$, a ciśnienie było równe ciśnieniu zewnętrznemu. Podczas szybkiego sprężania zmniejsza się objętość tego powietrza i jednocześnie wzrasta jego temperatura. Przyjmujemy, że wylot pompki jest zamknięty (masa powietrza w pompce się nie zmienia).

Zadanie 18. Metody badawcze (5 pkt)
O własnościach substancji, ich budowie wewnętrznej i poziomach energetycznych atomów dowiadujemy się z wyników doświadczeń, takich jak:
I. Badanie zjawiska fotoelektrycznego.
II. Badanie widma emisyjnego gazów.
III. Badanie widma absorpcyjnego gazów.
IV. Badanie dyfrakcji elektronów na krysztale.

Zadanie 19. Przejście światła (1 pkt)
Światło latarki pada na prostopadłościenną płytę szkła i przechodzi na drugą stronę. Po wyjściu z płyty natężenie światła jest mniejsze od natężenia światła padającego. Podaj jedną z przyczyn zmniejszenia natężenia światła.

Zadanie 20. Soczewka (4 pkt)
Ogniskowa soczewki zależy od współczynnika załamania materiału (szkła), a współczynnik załamania szkła zależy od długości fali światła. Wykres przedstawia zależność współczynnika załamania pewnego gatunku szkła i odpowiadającej mu prędkości światła w tym szkle od długości fali światła w próżni.

Zadanie 21. Bombardowanie (3 pkt)
Poniższy rysunek przedstawia sytuację zapoczątkowaną wniknięciem neutronu w głąb jądra plutonu.