Državna matura 2011. - ljetni rok

1. zadatak (2 boda)

Koji od grafova prikazuje ovisnost brzine o vremenu za jednoliko ubrzano gibanje?

1.  A.  graf A.
2.  B.  graf B.
3.  C.  graf C.
4.  D.  graf D.

2. zadatak (2 boda)

Na tijelo djeluje ukupna sila koja se mijenja duž puta kako je prikazano na grafu. Tijelo početno miruje.

Koliko iznosi kinetička energija tijela nakon što je ono prešlo 3 m? Trenje se zanemaruje.

1.  A.  0 J
2.  B.  20 J
3.  C.  25 J
4.  D.  30 J

3. zadatak (2 boda)

Kada je potpuno uronjeno u tekućinu, tijelo mase 1.5 kg istisne 0.8 kg tekućine.

Što od navedenoga vrijedi za silu uzgona na tijelo?

1.  A.  Sila uzgona iznosi 7 N i usmjerena je prema gore.
2.  B.  Sila uzgona iznosi 7 i usmjerena je prema dolje.
3.  C.  8 N i usmjerena je prema gore.
4.  D.  8 N i usmjerena je prema dolje.

4. zadatak (2 boda)

Akceleracija slobodnoga pada na površini Mjeseca je g M. Polumjer Mjeseca je R.

Kolika je akceleracija slobodnoga pada na udaljenosti 2R od površine Mjeseca?

1.  A.  gM/9
2.  B.  gM/3
3.  C.  gM/2
4.  D.  2gM

5. zadatak (2 boda)

Iz helikoptera koji leti u horizontalnome smjeru ispušten je paket.

Što je za promatrača na tlu putanja paketa ako se zanemari utjecaj otpora zraka na paket?

1.  A.  dio pravca
2.  B.  dio kružnice
3.  C.  dio elipse
4.  D.  dio parabole

6. zadatak (2 boda)

Potrebno je povećati korisnost idealnoga toplinskoga stroja. Može se povećati temperatura toplijega spremnika za ΔT ili smanjiti temperatura hladnijega spremnika za isti iznos ΔT.

Koja je od navedenih tvrdnji točna?

1.  A.  Korisnost će biti veća ako se poveća temperatura toplijega spremnika za ΔT.
2.  B.  Korisnost će biti veća ako se smanji temperatura hladnijega spremnika za ΔT.
3.  C.  Korisnost će se povećati jednako u obama slučajevima.
4.  D.  Korisnost se ne će promijeniti zbog promjene temperature spremnika topline.

7. zadatak (2 boda)

Idealni plin temperature T zagrije se tako da se srednja kinetička energija nasumičnoga gibanja njegovih čestica udvostruči.

Kolika je temperatura plina nakon zagrijavanja?

1.  A.  $T/\sqrt{2}$
2.  B.  $T\sqrt{2}$
3.  C.  2T
4.  D.  6T

8. zadatak (2 boda)

Specifična toplina isparavanja vode iznosi 2260 kJ/kg. Vodena para mase 0.5 kg i temperature 100 oC kondenzira se u vodu temperature 100 oC.

Koja se od navedenih izmjena topline dogodila tijekom toga procesa?

1.  A.  Iz pare je u okolinu prenesena toplina od 1130 kJ.
2.  B.  Iz okoline je na paru prešla toplina od 1130 kJ.
3.  C.  Iz pare je u okolinu prenesena toplina od 2260 kJ.
4.  D.  Iz okoline je na paru prešla toplina od 2260 kJ.

9. zadatak (2 boda)

Učenici su izmjerili sljedeće vrijednosti napona na polovima neopterećene baterije:
1.50 V, 1.51 V, 1.53 V i 1.50 V.

Koji od predloženih odgovora predstavlja ispravan zapis rezultata toga mjerenja?

1.  A.  (1.50 ± 0.03) V
2.  B.  (1.50 ± 0.01) V
3.  C.  (1.51 ± 0.02) V
4.  D.  (1.51 ± 0.03) V

10. zadatak (2 boda)

Baterija u strujnome krugu prikazanome na crtežu ima elektromotorni napon E. Smatra se da su ampermetar i voltmetar idealni.

Kako će se promijeniti iznosi na mjernim uređajima kada se zatvori prekidač P?

1.  A.  Iznos na ampermetru će se povećati, a na voltmetru smanjiti.
2.  B.  Povećat će se iznosi i na ampermetru i na voltmetru.
3.  C.  Iznos na ampermetru će se smanjiti, a na voltmetru povećati.
4.  D.  Smanjit će se iznosi i na ampermetru i na voltmetru.

11. zadatak (2 boda)

Na grafu je prikazana ovisnost jakosti struje I o naponu U za dva vodiča.

Koliko bi iznosio ukupni otpor serijskoga spoja tih dvaju vodiča?

1.  A.  0.23 Ω
2.  B.  4.3 Ω
3.  C.  25 Ω
4.  D.  35 Ω

12. zadatak (2 boda)

Dva točkasta naboja u zraku se međusobno odbijaju silom 2 μN. Naboji su smješteni na jednak razmak u sredstvo relativne dielektrične konstante 8.

Kolika je sila između tih naboja u navedenome sredstvu?

1.  A.  0 N
2.  B.  0.25 μN
3.  C.  2 μN
4.  D.  16 μN

13. zadatak (2 boda)

Konvergentna leća stvara sliku predmeta na zastoru udaljenome 12 cm od leće. Žarišna daljina leće je 6 cm.

Kolika je udaljenost između predmeta i slike toga predmeta?

1.  A.  18 cm
2.  B.  20 cm
3.  C.  22 cm
4.  D.  24

14. zadatak (2 boda)

Točkasti izvor vala titra frekvencijom 50 Hz. Val se širi brzinom od 300 m/s.

Kolika je razlika u fazi između točaka koje su 2 m i 8 m udaljene od izvora?

1.  A.  0 rad
2.  B.  π rad
3.  C.  6 rad
4.  D.  2π rad

15. zadatak (2 boda)

Vremenska ovisnost elongacije tijela koje harmonijski titra dana je izrazom $y=2\, cm\, sin\left ( \pi \, s^{-1}\, t \right )$.

Kako glasi izraz za brzinu toga tijela u ovisnosti o vremenu?

1.  A.  $v=2\, cm/s\,\, sin\left ( 2\pi \, s^{-1}\, t \right )$
2.  B.  $v=2\pi\, cm/s\,\, sin\left ( \pi \, s^{-1}\, t \right )$
3.  C.  $v=2\, cm/s\,\, cos\left ( 2\pi \, s^{-1}\, t \right )$
4.  D.  $v=2\pi\, cm/s\,\, cos\left (\pi \, s^{-1}\, t \right )$

16. zadatak (2 boda)

Infracrveno zračenje valne duljine 2 μm nailazi na pregradu s dvjema pukotinama međusobnoga razmaka 1 mm. Maksimumi interferencije detektiraju se na udaljenosti 1 m od pregrade.

Koliki je razmak između susjednih maksimuma interferencije?

1.  A.  1 mm.
2.  B.  2 mm.
3.  C.  3 mm.
4.  D.  4 mm.

17. zadatak (2 boda)

Tijelo vezano na oprugu titra oko ravnotežnoga položaja.

Kako se naziva najveći pomak od ravnotežnoga položaja?

1.  A.  period
2.  B.  frekvencija
3.  C.  elongacija
4.  D.  amplituda

18. zadatak (2 boda)

Od 10 000 jezgri nekoga radioaktivnoga izotopa u prva se četiri dana raspadne 5 000 jezgri.

Koja je od navedenih tvrdnji točna?

1.  A.  U prva se dva dana raspalo 2 500 jezgri.
2.  B.  U sljedeća će se četiri dana raspasti preostalih 5 000 jezgri.
3.  C.  U prva se dva dana raspalo više jezgri nego u sljedeća dva dana.
4.  D.  Svaki se dan raspadne jednaki broj jezgri

19. zadatak (2 boda)

Kojoj vrsti zračenja pripadaju fotoni energije 2 eV?

1.  A.  gama zračenju
2.  B.  vidljivoj svjetlosti
3.  C.  mikrovalnomu zračenju
4.  D.  radiovalovima

20. zadatak (2 boda)

Na crtežu je shematski prikazan dio energijskoga spektra nekoga atoma.

Za koji od navedenih prijelaza s jedne energijske razine na drugu elektron treba primiti najveću energiju?

1.  A.  za n = 1 → n = 2
2.  B.  za n = 2 → n = 1
3.  C.  za n = 2 → n = 4
4.  D.  za n = 4 → n = 2

21. zadatak (2 boda)

Kolika je temperatura na površini zvijezde čiji je intenzitet zračenja maksimalan na valnoj duljini 400 nm ? Pretpostavite da zvijezda zrači kao apsolutno crno tijelo.

1.  A.  3613 K
2.  B.  5109 K
3.  C.  7225 K
4.  D.  9050 K

22. zadatak (2 boda)

Kružna ploča položena je vodoravno te se vrti oko vertikalne osi kroz središte stalnom kutnom brzinom.

Novčić X nalazi se na tri puta manjoj udaljenosti od središta ploče nego novčić Y. Kako se odnose njihove obodne brzine?

1.  A.  vx=vy/3
2.  B.  vx=vy
3.  C.  vx=3vy

23. zadatak (2 boda)

Negativno nabijeni štap približi se bez doticanja nenabijenomu elektroskopu. Kazaljka se elektroskopa otkloni.

Kakav je pritom ukupni naboj na elektroskopu?

1.  A.  pozitivan
2.  B.  negativan
3.  C.  jednak nuli

24. zadatak (2 boda)

Pločica od cinka obasjana je monokromatskim elektromagnetskim zračenjem koje izbacuje elektrone iz cinka.

Na koji se način može povećati broj izbačenih elektrona?

1.  A.  povećanjem intenziteta zračenja
2.  B.  povećanjem frekvencije zračenja
3.  C.  povećanjem valne duljine zračenja

25. zadatak (2 boda)

Balon mase 90 kg pada kroz zrak. Na balon djeluju sila otpora zraka od 300 N i sila uzgona od 60 N.

Kolikom akceleracijom pada balon?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

26. zadatak (2 boda)

Tijelo mase 3 kg guramo jednoliko duž kosine koja je dugačka 4 m, a visoka 2 m. Trenje zanemarujemo.

Koliki se rad izvrši nad tijelom ako ga se gura od dna do vrha kosine?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

27. zadatak (2 boda)

Obujam idealnoga plina pri temperaturi od 293 K je 1 m3. Pri stalnome tlaku temperatura idealnoga plina naraste na 353 K.

Odredite obujam plina pri toj temperaturi.

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

28. zadatak (4 boda)

Zavojnica induktiviteta 0.25 H i kondenzator serijski su spojeni na izvor izmjeničnoga napona frekvencije 60 Hz.

Izračunajte kapacitet kondenzatora ako je njegov kapacitivni otpor jednak induktivnomu otporu zavojnice.

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

29. zadatak (2 boda)

Zraka svjetlosti upada iz zraka pod kutom od 60o prema okomici na mirnu površinu tekućine.

Izračunajte apsolutni indeks loma tekućine ako je kut između odbijene i lomljene zrake 90o.

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

30. zadatak (2 boda)

Astronautkinja putuje raketom koja se giba jednoliko po pravcu brzinom $c\sqrt{3}/2$ u odnosu na Zemlju (c je brzina svjetlosti u vakuumu). Ona je u svojem sustavu izmjerila da njezino putovanje traje 2 godine.

Koliko je vremena putovanje trajalo za promatrača na Zemlji?

31. zadatak (4 boda)

Na tijelo mase 30 kg djeluje se silom F pod kutom od 30o prema horizontali.

Tijelo se giba jednoliko. Faktor trenja između tijela i podloge je 0.1. Odredite iznos sile F.

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak! Upišite redom napone na otporima A, B i C. Odgovore odvojite zarezom.

32. zadatak (4 boda)

Grijačem snage 500 W tali se 2 kg leda temperature 0o C. Sva energija koju proizvede grijač potroši se na taljenje leda.

Za koliko se vremena led rastali? Specifična toplina taljenja leda iznosi 330 000 J kg-1.

33. zadatak (4 boda)

Dva duga, ravna i međusobno paralelna vodiča nalaze se u homogenome magnetskome polju od 2·10-6 T. Vodičima teku struje 10 A u istome smjeru. Vodiči se nalaze u ravnini okomitoj na silnice magnetskoga polja i međusobno su udaljeni 0.2 m.

Kolika je ukupna sila na 1 m duljine vodiča kojim teče struja I1?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

34. zadatak (4 boda)

Duljina neopterećene elastične opruge je 0.15 m. Na oprugu ovjesimo uteg mase 0.1 kg i zatitramo. Period harmonijskoga titranja utega na opruzi iznosi 0.5 s.

Kolika će biti duljina opruge opterećene tim utegom nakon što titranje prestane?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

35. zadatak (4 boda)

Kugla temperature 200 o C i površine 2·10-4 m2 zrači kao crno tijelo.

Koliko energije u vremenu od 60 sekundi kugla izrači u okolinu uz pretpostavku da joj se temperatura pri zračenju ne mijenja?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!