M

Transkripcija

1 Š i f r a k a n d i d a a : Državni izpini cener *M144111* JESENSKI IZPITNI ROK FIZIKA Izpina pola Čerek, 8. avgus 14 / 9 minu Dovoljeno gradivo in pripomočki: Kandida prinese nalivno pero ali kemični svinčnik, svinčnik HB ali B, radirko, šilček, računalo brez grafičnega zaslona in možnosi računanja s simboli er geomerijsko orodje. Kandida dobi ocenjevalni obrazec. Priloga s konsanami in enačbami je na perforiranem lisu, ki ga kandida pazljivo izrga. SPLOŠNA MATURA NAVODILA KANDIDATU Pazljivo preberie a navodila. Ne odpiraje izpine pole in ne začenjaje reševai nalog, dokler vam nadzorni učielj ega ne dovoli. Prilepie kodo oziroma vpišie svojo šifro (v okvirček desno zgoraj na ej srani in na ocenjevalni obrazec). Izpina pola vsebuje 6 srukuriranih nalog, od kaerih izberie in rešie 3. Ševilo očk, ki jih lahko dosežee, je 45; vsaka naloga je vredna 15 očk. Pri reševanju si lahko pomagae s podaki iz periodnega sisema na srani er s konsanami in enačbami v prilogi. V preglednici z "x" zaznamuje, kaere naloge naj ocenjevalec oceni. Če ega ne bose sorili, bo ocenil prve ri naloge, ki se jih reševali Rešive, ki jih pišie z nalivnim peresom ali s kemičnim svinčnikom, vpisuje v izpino polo v za o predvideni prosor. Pišie čiljivo. Če se zmoie, napisano prečraje in rešiev zapišie na novo. Nečiljivi zapisi in nejasni popravki bodo ocenjeni z očkami. Pri reševanju nalog mora bii jasno in korekno predsavljena po do rezulaa z vsemi vmesnimi računi in sklepi. Če se nalogo reševali na več načinov, jasno označie, kaero rešiev naj ocenjevalec oceni. Poleg računskih so možni udi drugi odgovori (risba, besedilo, graf ). Zaupaje vase in v svoje zmožnosi. Želimo vam veliko uspeha. Ta pola ima 4 srani, od ega 4 prazne. RIC 14

2 /4 *M144111* PERIODNI SISTEM ELEMENTOV I VIII 1,1 4, H He vodik 1 II III IV V VI VII 6,94 9,1 1,8 1, 14, 16, 19, liij 3 3, narij 11 39,1 kalij 19 85,5 rubidij cezij 55 (3) francij 87 berilij 4 4,3 magnezij 1 4,1 kalcij 87,6 sroncij barij 56 (6) radij 88 45, skandij 1 88,9 irij lanan 57 (7) akinij 89 47,9 ian 91, cirkonij hafnij 7 (67) ruherfordij 14 relaivna aomska masa simbol ime elemena vrsno ševilo Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 5,9 vanadij 3 9,9 niobij anal 73 (68) dubnij 15 5, krom 4 96, molibden volfram 74 (71) seaborgij 16 54,9 mangan 5 (98) ehnecij renij 75 (7) bohrij 17 55,8 železo 6 11 ruenij osmij 76 (77) hassij 18 58,9 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr kobal 7 13 rodij iridij 77 (76) M meinerij 19 58,7 nikelj 8 16 paladij P plaina 78 (81) Ds darmsadij 11 63,5 65,4 baker cink Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Hg Tl Pb Bi Po A Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs srebro Au zlao 79 (7) Rg rengenij 111 kadmij 48 1 živo srebro 8 bor 5 7, aluminij 13 69,7 galij indij 49 4 alij 81 ogljik 6 8,1 silicij 14 7,6 germanij kosier 5 7 svinec 8 dušik 7 31, fosfor 15 74,9 arzen 33 1 animon 51 9 bizmu 83 kisik 8 3,1 žveplo 16 79, selen elur 5 (9) polonij 84 fluor 9 35,5 klor 17 79,9 brom jod 53 (1) asa 85 helij, neon 1 39,9 argon 18 83,8 kripon ksenon 54 () radon cerij 58 3 orij prazeodim proakinij neodim 6 38 uran 9 (145) promeij 61 (37) nepunij samarij 6 (44) pluonij Lananoidi Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu evropij 63 (43) Akinoidi Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr americij gadolinij 64 (47) curij erbij 65 (47) berkelij disprozij 66 (51) kalifornij holmij 67 (5) einseinij erbij 68 (57) fermij ulij 69 (58) mendelevij ierbij 7 (59) nobelij luecij 71 (6) lavrencij 13

3 *M * 3/4 Konsane in enačbe srednji polmer Zemlje rz 637 km ežni pospešek g 9,81 m s 8 1 hiros svelobe c 3, 1 m s osnovni naboj Avogadrovo ševilo 19 e 1,6 1 A s 6 1 N A 6, 1 kmol splošna plinska konsana R 8,31 1 J kmol K graviacijska konsana elekrična (influenčna) konsana magnena (indukcijska) konsana 11 G 6,67 1 N m kg ,85 1 A s V m V s A m 3 1 Bolzmannova konsana k 1,38 1 J K Planckova konsana h 6,631 J s 4,14 1 ev s 8 4 Sefanova konsana 5,67 1 W m K poenoena aomska masna enoa lasna energija aomske enoe mase masa elekrona masa proona masa nevrona 7 mu 1 u 1,66541 kg 931,494 MeV/ c u mc 931,494 MeV 31 me 9,191 kg 1 u/183,511 MeV/ c 7 mp = 1,676 1 kg = 1,78 u = 938,7 MeV/ c 7 mn = 1, kg = 1,866 u = 939,566 MeV/ c Gibanje s s v v sv a v v a v v as 1 v o = r o v ar r s s sin v s cos a s sin Sila r g( r) g r z mm F G r r 3 F 1 kons. ks F ps F kf F G n gv F ma mv F G M rf sin p gh Energija AFs A Fs cos W mv k Wp mgh W ks pr P A A = W + W + W Ap V k p pr P perforiran lis

4 4/4 *M * Elekrika I e ee F 4 F ee 1 r A e U Es e E e S e CU C l W e S CU e C Magneizem F IlB F IlB sin F ev B I B r B NI l M NISB sin Φ BS cos Ui i lvb U SB sin U i Nihanje in valovanje c dsin j m k l g LC N P 4 r 1 v c 1 v c U RI l R S U P ef U I ; Ief UI L I W LI m U U N N 1 1 c Fl m sin c v Toploa Opika Moderna fizika n m M pv N N nrt l l T A V VT AQ W Q cmt Q qm c n c sin c sin c f a b s b p a n n 1 1 Wf h Wf Ai Wk W f W n W mc 1/ NN Ne ln 1/ W 3 kt A N Q P P S T l j P S j T 4

5 *M * 5/4 1. Merjenje Ozka seklena cevka je na spodnjem koncu zaaljena. Skozi odpri konec cevke vsavimo kapljico, s kaero v cevko ujamemo solpec zraka pri normalnem zračnem laku. Cevko posavimo v večjo posodo z vodo, ki jo počasi segrevamo. Temperauro vode in cevke z zrakom merimo er jo zapisujemo v preglednico. Med segrevanjem se prosornina zračnega solpca spreminja, merive so zbrane v spodnji preglednici. i T C i 3 V mm T K i 1 5, 67,5 1 69,1 3 7, , , ,5 Vi T i mm K 3 T grelec kapljica zračni solpec 1.1. V čeri solpec preglednice vpišie absolune emperaure zraka v cevki. Izračunaje kvocien med prosornino in absoluno emperauro zraka v cevki er ga zapišie v zadnji solpec. V 3 i 1.. Na podlagi vrednosi iz zadnjega solpca ( mm ) z enačbo zapišie zvezo med T i K prosornino zraka v cevki in njegovo absoluno emperauro. ( očki) (1 očka) 1.3. Narišie graf odvisnosi prosornine zračnega solpca od emperaure. Merske očke povežie s premico, ki se jim čim bolj prilega. V mm T C ( očki)

6 6/4 *M * 1.4. Izračunaje smerni koeficien premice, ki se jo narisali na grafu. Točki, na podlagi kaerih bose izračunali smerni koeficien, posebej označie. Ne pozabie na enoo smernega koeficiena. ( očki) 1.5. Izračunaje relaivno in absoluno napako izračunanega smernega koeficiena premice, če je relaivna napaka razlike emperaur 3 % in relaivna napaka odčiane razlike emperaur %. ( očki) 1.6. Odčiaje z grafa, kolikšna je prosornina zraka v cevki pri T C, in jo zapišie. (1 očka)

7 *M * 7/ Izračunaje, pri kaeri emperauri ( T ) bi se prosornina zmanjšala na vrednos V, če bi za plin ves čas veljala enaka odvisnos VT, ko se jo narisali pri 3. vprašanju e naloge. Pri em smiselno uporabie izračunani smerni koeficien narisane premice. ( očki) 1.8. Izračunaje absoluno napako e emperaure ( T ), če privzamee, da se pri odčiavanju prosornine pri T C zagrešili napako 3 %. Ne pozabie na napako smernega koeficiena. (1 očka) Poskus ponovimo ako, da povečamo začeno maso zraka v cevki. Drugi dejavniki poskusa (lak zraka v cevki, začena emperaura, segrevanje ) naj osanejo enaki Opišie, kako bi se zaradi povečane mase zraka spremenil graf, ki se ga narisali ko odgovor na 3. vprašanje e naloge. ( očki)

8 8/4 *M *. Mehanika.1. Zapišie definicijo pospeška in zapišie enoo zanj. Poimenuje količine v zapisu. ( očki) Jure je skočil v višino. Zaporedne faze skoka so prikazane na spodnjih slikah. Preden ga je začel, je nekoliko počepnil, pri čemer se je njegovo ežišče spusilo za 19 cm. V renuku, ko se je 1 prenehal doikai al, je imelo njegovo ežišče hiros v, m s. Jureova masa je 64 kg. Del skoka, ko se Jure ni doikal al, lahko obravnavamo ko navpični me. v v h Jure miruje v počepu pred skokom. Trenuek, ko se Jure odlepi od plošče. Trenuek, ko doseže najvišjo višino. Trenuek, ko se spe doakne al... Opišie, kako se je hiros Jureovega ežišča spreminjala od renuka, ko se je prenehal doikai al, do najvišje očke. (1 očka).3. Izračunaje, kako visoko je Jure skočil ( h ). ( očki)

9 *M * 9/4.4. Kolikšna je Jureova kineična energija v renuku, ko se je prenehal doikai al? ( očki).5. Jure je pred skokom nekoliko počepnil. Njegovo ežišče se je pri em spusilo za 19 cm. Za koliko se mu je pri em spremenila poencialna energija? Ali se je povečala ali zmanjšala? ( očki) Od renuka, ko se je začel odrivai iz počepa, do renuka, ko se je prenehal doikai al, je minilo,8 s..6. Koliko noranje energije je Jure v eh,8 s med odskokom s svojo dejavnosjo prevoril v mehansko energijo? ( očki)

10 1/4 *M *.7. Kolikšna je bila Jureova povprečna moč med odskokom? ( očki) Graf kaže hiros Jureovega ežišča med skokom. V renuku je miroval v počepu. v ms 1 1 1,4,8 1, s.8. Iz grafa določie in napišie, ob kaerem času je bilo Jureovo ežišče v najvišji očki. (1 očka).9. Iz grafa določie in napišie, ob kaerem času je Jureovo ežišče pri doskoku doseglo najnižjo lego. (1 očka)

11 *M * 11/4 3. Termodinamika 3.1. Zapišie enačbo, s kaero je definirana specifična alilna oploa. Poimenuje količine, ki v enačbi nasopajo. (1 očka) 3.. Kolikšna je absoluna emperaura mešanice ekoče vode in ledu, ko sa v oplonem ravnovesju pri normalnem zračnem laku? (1 očka) V posodi sa led in voda v oplonem ravnovesju pri normalnem zračnem laku 11 kpa. Ob času posavimo posodo na grelno ploščo in začnemo merii emperauro mešanice. Moč grelca je 1 W. Privzemie, da so izgube oploe v okolico in oplona kapaciea posode zanemarljive. Spodnji graf kaže, kako se je spreminjala emperaura mešanice v odvisnosi od časa. T C s 3.3. Od časa se kljub dovajanju oploe emperaura mešanice ni spreminjala. Pojasnie, zakaj je emperaura začela naraščai šele ob času 15 s. Uemeljiev zapišie. (1 očka)

12 1/4 *M * 3.4. Izračunaje, koliko oploe je led prejel med aljenjem. ( očki) 3.5. Specifična alilna oploa ledu je renuku kj kg. Izračunaje maso ledu, ki je bil v posodi v (1 očka) 3.6. Izračunaje, koliko oploe smo dovedli vodi od renuka, ko je emperaura začela naraščai, do renuka, ko je dosegla C. (1 očka)

13 *M * 13/ Specifična oploa vode je ekoče vode v posodi J kg K. Izračunaje, kolikšna je bila začena masa (3 očke) 3.8. V grelni plošči, na kaeri segrevamo posodo z ledom in vodo, je navije iz žice, ki je priključeno na napeos 3 V. Moč plošče je 1 W. Kolikšna je dolžina žice, če je njen 1 specifični upor 1, 4 mm m in ploščina prečnega preseka 3, 1 mm? (3 očke) 3.9. Spodnji črkani graf je narisan za grelec, kaerega moč je 1 W. Poskus ponovimo pod enakimi pogoji, le da uporabimo grelec z močjo W. V spodnji graf narišie, kako se emperaura spreminja v em primeru. T C s ( očki)

14 14/4 *M * 4. Elekrika in magneizem 4.1. Z enačbo zapišie definicijo magnenega preoka in poimenuje količine, ki v njej nasopajo. ( očki) 4.. Iz bakrene žice navia uljava oblike valja ima upor 15. Izračunaje, kolikšno elekrično moč porablja uljava, če jo priključimo na enosmerno napeos 1 V. (1 očka) S uljavo in dodanim upornikom R 3 napeos 1 V, kakor kažea sliki. naredimo dve vezji in vsako posebej priključimo na Slika 1: Vezje A Slika : Vezje B 4.3. Izračunaje ok, ki eče po uljavi v vezju A in v vezju B. ( očki) 4.4. Premer uljave je 3, cm, njena dolžina 1 cm, na uljavi pa je 5 ovojev. Tuljavo priključimo na vir napeosi ako, da po njej eče ok 1, A. Izračunaje gosoo magnenega polja v središču uljave. ( očki)

15 *M * 15/4 V središče uljave namesimo manjšo vrljivo uljavico s 1 ovoji in površino preseka Tuljavico vrimo s frekvenco 4 Hz okoli osi, ki je pravokona na os uljave (gl. sliko) Izračunaje ampliudo napeosi, ki se inducira na priključkih uljavice., cm. (3 očke) 4.6. Narišie graf časovnega spreminjanja napeosi za dva vrljaja in usrezno opremie osi grafa s skalama in oznakami Izmenično napeos, ki se inducira v uljavici, priključimo na upornik in izmerimo, da je ampliuda oka 5 ma. Izračunaje efekivni ok, ki eče skozi upor. (3 očke) (1 očka) 4.8. Vaš sošolec komenira reševanje naloge akole:»napeos, ki bi jo izmerili na uljavici, bi nekoliko odsopala od izračunane, saj v računu nismo upoševali zemeljskega magnenega polja.«ali ima sošolec prav? Odgovor uemeljie. (1 očka)

16 16/4 *M * 5. Nihanje in valovanje Nino nihalo je sesavljeno iz vrvice z dolžino, m in ueži z maso 5 g Izračunaje nihajni čas in frekvenco ninega nihala. ( očki) Nino nihalo odklonimo oliko, da vrvica z navpičnico oklepa ko Izračunaje višino, za kaero se pri em dvigne uež, in delo, ki ga opravimo, da nihalo odklonimo iz ravnovesne lege. (3 očke) Nihalo prejme krakorajen sunek sile,1 Ns pravokono na vrvico, ako kakor kaže slika. 5 Sunek sile 5.3. Izračunaje gibalno količino in hiros ueži akoj po sunku. ( očki)

17 *M * 17/ Izračunaje kineično energijo ueži akoj po sunku. (1 očka) 5.5. Izračunaje polno energijo nihala v renuku prehoda skozi ravnovesno lego. ( očki) 5.6. Izračunaje ampliudo, s kaero nihalo niha. Upoševaje, da so odmiki nihala od ravnovesne lege majhni. (3 očke) Po 4 nihajih se nihalu zmanjša ampliuda na polovico začene Po koliko nihajih od začeka nihanja bo ampliuda padla na čerino začene? Izračunaje energijo nihanja akra. ( očki)

18 18/4 *M * 6. Moderna fizika 6.1. Zapišie enačbo, s kaero izračunamo energijo foona, in poimenuje količine, ki nasopajo v njej. (1 očka) 6.. Na sliki je skica foocelice z elekričnim vezjem. V sliko vrišie vzporeden snop žarkov, ki je usmerjen ako, da povzroča fooefek. A (1 očka) 6.3. Na zgornji sliki vira napeosi označie poziivni (+) in negaivni ( ) priključek, ko je napeos priključena ako, da pospešuje izbie elekrone. (1 očka) 6.4. Pri poskusih s foocelico uporabimo svelobo z valovno dolžino 3 nm. Izračunaje, kolikšna je energija foonov e svelobe. ( očki)

19 *M * 19/ Kolikšna pa je energija foonov e svelobe v seklu, kaerega lomni kvocien je 1,45? (1 očka) 6.6. Izračunaje, kolikšni sa največja kineična energija in največja hiros elekronov, ki jih sveloba z valovno dolžino 3 nm izbija iz cinkove kaode. Izsopno delo za cink je 4,3 ev. (3 očke) 6.7. Izračunaje, kolikšen ok eče v vezju, če vsako sekundo prilei na anodo v povprečju elekronov, ki jih sveloba izbije iz kaode. 1 1 (1 očka)

20 /4 *M144111* Na kaodo foocelice sveimo s svelobo, kaere valovna dolžina je 3 nm. Vir napeosi nasavimo na,9 V in priključimo na foocelico ako, da napeos zavira izbie elekrone Na skico vrišie, kje je poziivni (+) in kje negaivni ( ) priključek vira. A 6.9. Ali bo v em primeru v vezju še vedno ekel elekrični ok? Uemeljie vaš odgovor. Če menie, da bo skozi foocelico ekel ok, vrišie v zgornjo skico smer oka. (1 očka) ( očki) V naslednjem poskusu osveljujemo cezijevo kaodo foocelice s svelobo, kaere speker je prikazan na naslednjem grafu. Izsopno delo za cezij je,1 ev. inenziea nm 6.1. Izračunaje, pri kolikšni mejni vrednosi zaporne napeosi bo ok skozi foocelico padel na nič. ( očki)

21 *M * 1/4 Prazna sran

22 /4 *M144111* Prazna sran

23 *M * 3/4 Prazna sran

24 4/4 *M * Prazna sran