Državna matura 2013. - jesenski rok

1. zadatak (2 boda)

Neko se tijelo njiše ovješeno na nit kao što je prikazano na crtežu.

U kojoj je točki putanje pri njihanju najveća napetost niti?

1.  A.  u T1
2.  B.  u T2
3.  C.  u T3
4.  D.  u T4

2. zadatak (2 boda)

Tijelo mase m postavljeno je na ravnu gredu duljine L. Jedan kraj grede podigne se na visinu h od vodoravnoga tla, kao što je prikazano na crtežu.

Koliki je iznos ukupne sile na tijelo? Oznakom d na crtežu označena je duljina osnovice kosine koju tvori greda. Zanemarite trenje.

1.  A.  mgh/L
2.  B.  mgh/d
3.  C.  mgd/h
4.  D.  mgd/L

3. zadatak (2 boda)

S visine od 150 m tijelo je izbačeno u vodoravnome smjeru početnom brzinom 10 m/s.

Koji će položaj tijelo imati 3 sekunde nakon početka gibanja? Zanemarite otpor zraka.

U ponuđenim odgovorima x označava vodoravnu udaljenost tijela od početnoga položaja, a y udaljenost tijela od tla.

1.  A.  x = 10 m, y = 105 m
2.  B.  x = 10 m, y = 45 m
3.  C.  x = 30 m, y = 105 m
4.  D.  x = 30 m, y = 45 m

4. zadatak (2 boda)

Prva svemirska brzina za Zemlju iznosi v1 Masa Zemlje je M, a radijus Zemlje je R.

Koliko iznosi prva svemirska brzina za planet čija je masa M/4, a radijus 4R?

1.  A.  v1/16
2.  B.  v1/4
3.  C.  4v1
4.  D.  16v1

5. zadatak (2 boda)

Kroz cijev presjeka 24 cm2 za 5 s prođe 120 L tekućine.

Kolika je brzina protjecanja tekućine kroz tu cijev?

1.  A.  0,01 m/s
2.  B.  0,1 m/s
3.  C.  1 m/s
4.  D.  10 m/s

6. zadatak (2 boda)

Određena se količina vode zagrijava u zatvorenoj posudi. Pritom je cjelokupna količina vode u tekućemu stanju.

Koji od ponuđenih crteža prikazuje masu vode u ovisnosti o temperaturi tijekom grijanja?

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

7. zadatak (2 boda)

Tijekom promjene stanja plin gubi toplinu od 100 J, a u isto vrijeme obavlja rad od 20 J.

Što je od navedenoga točno za unutarnju energiju toga plina?

1.  A.  Smanjila se za 120 J
2.  B.  Smanjila se za 80 J
3.  C.  Povećala se za 80 J
4.  D.  Povećala se za 120 J

8. zadatak (2 boda)

Električki neutralno tijelo nakon trljanja vunenom krpom postane elektrizirano nabojem +Q.

Koliki je ukupan naboj krpe i tijela nakon trljanja? Vunena krpa bila je električki neutralna prije trljanja.

1.  A.  -Q
2.  B.  0
3.  C.  +Q
4.  D.  +2Q

9. zadatak (2 boda)

Promjenjivi otpornik spojen je na izvor elektromotornoga napona ε i unutarnjega otpora u R . Graf prikazuje napon na promjenjivome otporniku u ovisnosti o struji koja prolazi kroz taj otpornik.

Koliko iznosi struja kratkoga spoja?

1.  A.  3 A
2.  B.  6 A
3.  C.  9 A
4.  D.  18 A

10. zadatak (2 boda)

Na crtežu je prikazan dio strujnoga kruga. Omjer otpora je R1 : R2 : R3 = 1 : 2 : 4. Struja koja prolazi kroz otpornik R3 iznosi 3 A.

Koliku struju pokazuje ampermetar A?

1.  A.  3 A
2.  B.  6 A
3.  C.  12 A
4.  D.  21 A

11. zadatak (2 boda)

Otpornik otpora 100 Ω spojen je u krug izmjenične struje. Graf prikazuje struju koja prolazi kroz otpornik u ovisnosti o vremenu.

Koliki je maksimalni napon na otporniku?

1.  A.  5 V
2.  B.  10 V
3.  C.  50 V
4.  D.  500 V

12. zadatak (2 boda)

Tijelo harmonijski titra. Elongacija tijela u ovisnosti o vremenu opisana je izrazom y = 2m·sin [πt/(3s) + π]

Koliki je period titranja toga tijela?

1.  A.  2/3 s
2.  B.  3/2 s
3.  C.  3 s
4.  D.  6 s

13. zadatak (2 boda)

Otvoreni LC krug emitira elektromagnetski val valne duljine λ0. Ako se kapacitet u tome LC krugu smanji na devetinu početne vrijednosti, krug emitira elektromagnetski val valne duljine λ.

Koliki je omjer valnih duljina λ/λ0?

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

14. zadatak (2 boda)

Koliko je daleko od promatrača eksplodirala raketa vatrometa ako je promatrač vidio njezin bljesak 2 s prije nego što je čuo zvuk eksplozije? Brzina zvuka u zraku iznosi 340 m/s i puno je manja od brzine svjetlosti.

1.  A.  170 m
2.  B.  340 m
3.  C.  680 m
4.  D.  1360 m

15. zadatak (2 boda)

Divergentna leća ima žarišnu daljinu f. Predmet se nalazi na udaljenosti 2f od središta leće. Oštra slika predmeta vidi se na udaljenosti d od središta leće.

Koliko iznosi d?

1.  A.  2f/3
2.  B.  f
3.  C.  3f/2
4.  D.  2f

16. zadatak (2 boda)

Dva snopa svjetlosti destruktivno interferiraju u točki T.

Za koliko se razlikuju prijeđeni putovi tih dvaju snopova do točke T?

1.  A.  za paran broj valnih duljina
2.  B.  za neparan broj valnih duljina
3.  C.  za neparan broj polovina valne duljine
4.  D.  za paran broj polovina valne duljine

17. zadatak (2 boda)

Svemirski brod prolazi brzinom 0,8c uz svemirsku postaju. Astronauti u svemirskome brodu u smjeru svojega gibanja izmjere da duljina postaje iznosi 60 m.

Koliku duljinu postaje u smjeru gibanja broda izmjere promatrači smješteni u postaji? Brzina svjetlosti u vakuumu je c.

1.  A. 36 m
2.  B. 48 m
3.  C. 60 m
4.  D. 100 m

18. zadatak (2 boda)

Dvije čestice različitih masa imaju jednaku de Broglievu valnu duljinu.

Što je od navedenoga točno za te dvije čestice?

1.  A.  Čestica manje mase ima veću količinu gibanja.
2.  B.  Čestica veće mase ima veću količinu gibanja.
3.  C.  Čestica manje mase ima veću brzinu.
4.  D.  Čestica veće mase ima veću brzinu.

19. zadatak (2 boda)

Fotoni energije 9 eV dolaze na metalnu pločicu zbog čega iz nje izlaze elektroni kinetičke energije 6 eV.

Kolika je kinetička energija elektrona koji izlaze iz te metalne pločice ako na nju dolaze fotoni energije 18 eV?

1.  A.  6 eV
2.  B.  9 eV
3.  C.  12 eV
4.  D.  15 eV

20. zadatak (2 boda)

Koju česticu označava X u nuklearnoj reakciji $$$$

$$_{20}^{44}Ca +\, _{1}^{1}H\rightarrow \, _{19}^{41}K+\, X$$

1.  A.  elektron
2.  B.  neutron
3.  C.  jezgru vodika
4.  D.  jezgru helija

21. zadatak (2 boda)

Radioaktivni uzorak sadrži 106 radioaktivnih jezgri.

Koliko će ostati neraspadnutih jezgri nakon tri vremena poluraspada toga uzorka?

1.  A.  105
2.  B.  1.25·105
3.  C.  3.33·105
4.  D.  8·105

22. zadatak (2 boda)

Grafovi prikazuju iznos akceleracije tijela u ovisnosti o vremenu.

Koji od ponuđenih grafova prikazuje gibanje u kojemu se iznos brzine čitavo vrijeme jednoliko povećava?

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

23. zadatak (2 boda)

Toplinski stroj radi između dvaju toplinskih spremnika temperatura TA i TB , tako da vrijedi TA > TB.

Što će se dogoditi s korisnošću toga stroja ako se TB smanji, a TA ostane nepromijenjena?

1.  A.  Smanjit će se.
2.  B.  Neće se promijeniti.
3.  C.  Povećat će se.

24. zadatak (2 boda)

Ravni se magnet razdijeli na dva jednaka komada.

Koji od ponuđenih crteža točno prikazuje dijeljenje magneta?

1.  A.  Crtež A.
2.  B.  Crtež B.
3.  C.  Crtež C.

25. zadatak (2 boda)

Graf prikazuje iznos sile koja djeluje na neko tijelo u ovisnosti o vremenu.

Koliki je impuls sile primilo tijelo tijekom prvih pet sekunda?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

26. zadatak (2 boda)

Tijelo se giba po pravcu. Početna brzina tijela iznosi 5 m/s. Nakon prijeđena 4 m brzina tijela iznosi 1 m/s.

Koliko iznosi srednja akceleracija tijela? Orijentacija brzine tijela se ne mijenja.

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

27. zadatak (2 boda)

Srednja kinetička energija nasumičnoga gibanja čestica jednoatomnoga idealnog plina iznosi 6·10-20 J.

Kolika je termodinamička temperatura toga plina?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak! Rezultat zaokružite na jednu decimalu.

28. zadatak (4 boda)

Dva točkasta naboja, Q1 i Q2 međusobno su udaljena 1 m. Sila međudjelovanja između naboja iznosi F.

Na kolikoj se međusobnoj udaljenosti trebaju nalaziti naboji Q1 i 2Q2 da bi sila međudjelovanja između njih također iznosila F?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak! Rezultat zaokružite na tri decimale.

29. zadatak (2 boda)

Kolika je konstanta optičke rešetke ako se spektar petoga reda svjetlosti valne duljine 500 nm vidi pod kutom od 30o?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

30. zadatak (2 boda)

Atom vodika prelazi iz prvoga pobuđenog stanja energije –5,44·10-19 J u osnovno stanje energije –21,76·10-19 J

Kolika je frekvencija elektromagnetskoga zračenja koje je pritom emitirano?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak! Rezultat zapišite u znanstvenom zapisu zaokružen na jedno decimalno mjesto.

31. zadatak (4 boda)

Automobil mase 1000 kg nailazi na ispupčen most polumjera zakrivljenosti 20 m. Brzina automobila na vrhu mosta iznosi 10 m/s.

Koliki je iznos sile kojom automobil djeluje na most kada se nalazi na vrhu mosta?

32. zadatak (4 boda)

U cilindru s pomičnim klipom nalazi se plin pod tlakom 2·105 Pa pri temperaturi 300 K. Plin se izobarno stlači na volumen 0,9·10-3 m3 i pritom se na plinu obavi rad od 20 J.

Kolika je temperatura plina nakon tlačenja?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

33. zadatak (4 boda)

Bakrena žica duljine 1000 m ima otpor 1 Ω.

Kolika je masa te žice? Otpornost bakra je 1,7·10-8 Ω m, a gustoća 8900 kg m-3.

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak! Rezultat zaokružite na cijeli broj.

34. zadatak (4 boda)

Uteg mase 0,2 kg harmonijski titra na opruzi konstante elastičnosti 80 N/m s amplitudom 0,1 m.

Kolika je brzina toga utega kada mu je elongacija 0,05 m?

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak!

35. zadatak (4 boda)

Tijekom 5 s kružna ploča grijalice promjera 0,1 m u okolinu izrači 500 J energije.

Kolika je temperatura te ploče? Temperatura ploče se za vrijeme zračenja ne mijenja. Zanemarite debljinu ploče.

Napomena: Na državnoj maturi potreban je postupak! Rezultat zaokružite na cijeli broj.