Physics | High school » Fizika emelt szintű írásbeli érettségi vizsga megoldással II., 2012

FIZIKA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2012. május 17 8:00 2012. május 17 Azonosító jel: ÉRETTSÉGI VIZSGA Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc Fizika Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM emelt szint írásbeli vizsga 1212 Fizika emelt szint Azonosító jel: Fontos tudnivalók A feladatlap megoldásához 240 perc áll rendelkezésére. Olvassa el figyelmesen a feladatok előtti utasításokat, és gondosan ossza be idejét! A feladatokat tetszőleges sorrendben oldhatja meg. Használható segédeszközök: zsebszámológép, függvénytáblázatok. Ha valamelyik feladat megoldásához nem elég a rendelkezésre álló hely, kérjen pótlapot! A pótlapon tüntesse fel a feladat sorszámát is! írásbeli vizsga 1212 2 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: ELSŐ RÉSZ Az alábbi kérdésekre adott válaszok közül minden esetben pontosan egy jó. Írja be a helyesnek tartott válasz

betűjelét a jobb oldali fehér négyzetbe! Ha szükségesnek tartja, kisebb számításokat, rajzokat készíthet a feladatlapon. 1. Egy nem elhanyagolható tömegű, azaz súlyos, lágy rugót egyik végénél felfüggesztünk, majd a rögzítést feloldjuk. Hogyan változik a rugó hossza az esés kezdeti szakaszában? A) B) C) Rövidül. Nem változik a hossza. Megnyúlik. 2 pont 2. Két forró téglát hűtünk le szobahőmérsékleten Mikor hűlnek le gyorsabban? Ha egymásra, vagy ha egymás mellé tesszük őket? A) B) C) Ha egymásra tesszük őket. Ha egymás mellé tesszük őket. Egyforma gyorsan hűlnek le mindkét esetben. 2 pont 3. Egy, a levegőben 2 dioptriás gömbtükröt víz alatt használunk Hány centiméteres lesz a tükör fókusztávolsága a víz alatt? A) B) C) A tükör fókusztávolsága a víz alatt is 50 cm marad. A tükör fókusztávolsága a víz alatt kevesebb mint 50 cm lesz. A tükör fókusztávolsága a víz alatt több mint 50 cm lesz.

2 pont írásbeli vizsga 1212 3 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: 4. Egy egyenes autópályán gépkocsioszlop alakul ki, melyben az autók minden sávban egyformán 120 km/h sebességgel, egyenletesen haladnak, a követési távolság közöttük 70 méter. Hirtelen felhőszakadás következtében az autók pontosan egyszerre, azonos lassulással lelassítanak 60 km/h sebességre. Hogyan alakul közöttük a követési távolság? A) B) C) A követési távolság megnő. A követési távolság lecsökken. A követési távolság változatlan marad. 2 pont 5. Egy elektronmikroszkóp segítségével különböző tárgyakról készítettünk képeket Melyik kép készítésénél volt az elektronnyaláb gyorsító feszültsége a legnagyobb? 1. 2 mm A) B) C) 2. 3. 20 µm 200 µm Az első felvétel készítésénél. A második felvétel készítésénél. A harmadik felvétel készítésénél. 2 pont 6. Egy kör alakú, szigeteletlen vezető

drótot az ábrának megfelelően 8-as formájúra hajtunk. Hogyan változik az ellenállása „A” és „B” pont között a kezdeti ellenálláshoz képest? A) B) C) A B B A Az ellenállás nő. Az ellenállás csökken. Az ellenállás változatlan marad. 2 pont írásbeli vizsga 1212 4 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: 7. Az arkhimédészi csigasor egy álló és több mozgócsigából áll A súlyerőnél hányszor kisebb erőt kell alkalmazni egy teher felemeléséhez, ha a mozgócsigák száma három? A csigák, kötelek súlya, valamint a csigák tengelysúrlódása elhanyagolható. A) B) C) D) 3-szor. 6-szor. 8-szor. 9-szer. 2 pont 8. Egy ideális gáz állapotát egy folyamat kezdetén p1 nyomással és V1 térfogattal jellemezhetjük. A gázt először állandó hőmérsékleten hagyjuk tágulni, majd adiabatikusan összenyomjuk az eredeti térfogatára. Nyomása ebben a végső, harmadik állapotban p3. Mit mondhatunk a teljes

folyamat során a belső energia ΔE megváltozásáról, illetve a p3 nyomásról? A) B) p3 > p1 ; ΔE > 0 p3 > p1 ; ΔE < 0 C) p3 < p1 ; ΔE > 0 D) p3 < p1 ; ΔE < 0 2 pont 9. A földfelszín közelében tiszta időben, sík terepen az elektromos térerősség körülbelül N nagyságú és lefelé mutat. Egy gólya éppen a földön áll, míg egy pacsirta 150 C elrepül fölötte a magasban. Melyik madár van magasabb elektromos potenciálú helyen? A) B) C) A gólya. A pacsirta. Azonos potenciálú helyen van a két madár. 2 pont írásbeli vizsga 1212 5 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: 10. Az ábrán egy ideális gáz körfolyamata látható A gáz kezdetben az A-val jelölt, legnagyobb nyomású állapotban volt. Az állapotváltozások a nyílnak megfelelő irányban zajlottak. Mit mondhatunk a gáz egy teljes periódus alatti hőfelvételéről? p A V A) B) C) A gáz által felvett hő nagyobb, mint a

leadott hő. A gáz által felvett hő egyenlő a leadott hővel. A gáz által felvett hő kisebb, mint a leadott hő. 2 pont 11. Egy drótdarabot feltekercselünk egyszer egy L hosszúságú hengerre, másodszor pedig egy L/2 hosszúságú hengerre. A hengerek átmérője egyforma Melyik tekercs közepén lesz nagyobb a B mágneses indukcióvektor nagysága, ha a tekercseken azonos erősségű áram folyik? A) B) C) Az L hosszúságú tekercsben. Egyforma lesz B nagysága a két tekercsben. Az L/2 hosszúságú tekercsben. 2 pont 12. Egy adott időpontban két, különböző radioaktív izotópot tartalmazó minta aktivitása azonos, a bennük lévő izotópok felezési ideje azonban nem. Melyik mintában található ekkor több radioaktív mag? A) B) C) Abban, amelyikben a hosszabb felezési idejű izotóp van. Abban, amelyikben a rövidebb felezési idejű izotóp van. Azonos a két mintában lévő radioaktív magok száma. 2 pont írásbeli vizsga 1212 6 / 16 2012.

május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: 13. Sajnovics János és Hell Miksa 1769-ben a norvégiai Vardö szigetéről követte nyomon a Vénusz Nap előtti átvonulását helyi idő szerint este 9 és hajnali 3 óra között. Azért utaztak a sarkkörön túlra, hogy az Európa túlnyomó részéről megfigyelhetetlen jelenséget láthassák Milyen évszak volt ekkor az egykori Pest-Budán? A) B) C) Nyár. Tél. A megadott adatok alapján nem lehet eldönteni. 2 pont 14. A Rutherford-modell szerint az elektronok különböző sugarú körpályákon keringenek az atommag körül. Egy atom két elektronját vizsgáljuk a modell alapján Az egyik kisebb, a másik nagyobb sugarú körpályán kering. Melyiknek nagyobb a keringési ideje? A) B) C) A kisebb sugarú körpályán lesz nagyobb a keringési idő. A nagyobb sugarú körpályán lesz nagyobb a keringési idő. A két érték egyenlő. 2 pont 15. Egy újságban ezt olvashattuk: "A teljes napfogyatkozás

közvetlen naplemente előtt zajlott. A város fényeitől távol elhelyezkedő erdei tisztáson különösen szép volt a jelenség. Ezután hamar besötétedett, s a csapat hazafelé indult A Hold fényes korongja misztikus ragyogásba vonta a tájat." Reális ez a történet? A) B) C) D) Igen, mert a Hold ekkor éjfél felé delelhetett. Nem, mert újhold volt, s a Hold hamar lenyugodott. Nem, mert teljes napfogyatkozás csak délben lehet. Igen, mert csak a telihold tudja eltakarni a teljes Napot. 2 pont írásbeli vizsga 1212 7 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: MÁSODIK RÉSZ Az alábbi három téma közül válasszon ki egyet és fejtse ki másfél-két oldal terjedelemben, összefüggő ismertetés formájában! Ügyeljen a szabatos, világos fogalmazásra, a logikus gondolatmenetre, a helyesírásra, mivel az értékelésbe ez is beleszámít! Mondanivalóját nem kell feltétlenül a megadott szempontok sorrendjében kifejtenie. A

megoldást a következő oldalakra írhatja. 1. A mozgó töltések és a mágneses tér Lorentz a századforduló (19. század vége) méltán egyik legnépszerűbb és legnagyobb nemzetközi tekintélynek örvendő fizikusa, bár mind a relativitáselmélet Einstein által adott értelmezésével, mind a Planck-féle kvantumelmélettel szemben igen nehezen adta fel tartózkodó magatartását. Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete. Budapest, 1981 H. A Lorentz Mozgó töltésekkel mágneses teret kelthetünk. Ismertesse az árammal átjárt hosszú, egyenes vezető és a hosszú, egyenes tekercs mágneses terének sajátságait. Vázlatos ábrán szemléltesse az indukcióvonalak rendszerét! Mutassa be, hogyan függ az áram irányától a keletkező mágneses tér iránya! Ismertesse a mágneses indukció nagyságát leíró összefüggéseket! A mágneses tér hat a benne mozgó töltésekre. Mutassa be a homogén mágneses mezőben mozgó elektromos töltésre ható

erőt! Készítsen a jelenséget bemutató ábrát! Ismertesse, hogyan függ a töltésre ható erő a töltés előjelétől, sebességvektorának az indukcióvonalakkal bezárt szögétől! Indokolja meg, mely irányok esetén maximális, és mikor minimális az erő! Ismertessen két olyan gyakorlati példát vagy természeti jelenséget, amelyben a mágneses térben mozgó töltésre ható erő alapvető szerepet játszik! Mutassa be, hogyan magyarázható a Lorentz-erő segítségével a mágneses térben mozgatott fémrúd végei között megjelenő feszültség! Készítsen ábrát! Ismertesse, hogy milyen tényezőktől függ a rúd végei között mérhető feszültség nagysága! Néhány alapesetre szorítkozva mutassa be, hogyan befolyásolja a kialakuló feszültséget a mágneses tér, a rúd, illetve a mozgás iránya! írásbeli vizsga 1212 8 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: 2. A víz és gőze Ha pedig e tért a gőzre nézve még

egyszer akkorára tesszük. a vízből még egyszer annyi gőz fejlik ki, mely az előbbivel egyenlő feszerejű és sűrűségű lesz. A gőznek tehát minden hőmérsékletre nézve szabatosan meghatározott legnagyobb feszereje és sűrűsége van, melyet mindig elér, mégpedig az üres, vagy légritkult térben hamarább, mint a léggel töltöttben, ha a gőznemző anyag elegendő mennyiségű. Schirkhuber Móricz: Elméleti és tapasztalati természettan. Pesten, 1851. Ismertesse a párolgás jelenségét! Térjen ki annak bemutatására, hogy milyen tényezőktől függ egy folyadék párolgásának sebessége! A párolgás jelenségét és a párolgás sebességét befolyásoló tényezőket értelmezze az anyag részecskemodelljének segítségével! Adja meg a párolgáshő fogalmát és mértékegységét! Mutassa be, hogyan következtethetünk a párolgáshő mértékéből arra az átlagos energiára, amely ahhoz szükséges, hogy egyetlen részecskét kiszakítsunk a

folyadékból! Ismertesse az abszolút és a relatív páratartalom fogalmát! Miért ajánlott télen a fűtött szobában vizet párologtatni? Mutassa be a harmatképződés folyamatát. írásbeli vizsga 1212 9 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: 3. A radioaktív bomlástörvény A fiatal tanár büszkélkedett, kivette zsebéből a tokot, és kitartotta maga elé. Hosszúkás tubus tengelye táján halvány, kékes fénypontocska világol. Ez a betokozott, vastagon körülzárt rádium emanációja: a piciny fémdarab rettenetes fényenergiája keresztülvilágítja az ujjnyi acéllemezt. Az asszony nézte, hitetlenkedett, bámult. A tanár is felizgult, szédítő számokat vágott ki, rémítgette a feleségét. Harmincezer kalória tudod-e, mennyi az? Az emanáció másodpercenkint millió és millió részecskét lövell ki ebből a parányi elemből. Karinthy Frigyes: A lift feljebb megy (1921) Marie Sklodowska Curie A radioaktív bomlások

statisztikus jellegűek. Miben nyilvánul meg ez a statisztikus jelleg egy atommagra nézve, illetve az atommagok sokaságára vonatkoztatva? Milyen radioaktív sugárzásokat ismer? Milyen részecskék hagyják el az atommagot az egyes sugárzások során? Ismertesse, hogy az egyes sugárzásokban megváltozik-e az atommag összetétele, és ha igen, hogyan! Írja föl a radioaktív bomlástörvényt, ábrázolja diagramon a radioaktív atommagok számának alakulását az idő függvényében! Értelmezze a bomlástörvényben szereplő mennyiségeket! Ismertesse az aktivitás, az elnyelt dózis és a dózisegyenérték fogalmát és mértékegységét! Mutasson be három egymástól eltérő jellegű példát a radioaktív sugárzások gyakorlati alkalmazására, vagy természeti megjelenésére! írásbeli vizsga 1212 10 / 16 2012. május 17 Fizika emelt szint írásbeli vizsga 1212 Azonosító jel: 11 / 16 Tartalom Kifejtés Összesen 18 pont 5 pont 23 pont 2012.

május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: HARMADIK RÉSZ Oldja meg a következő feladatokat! Megállapításait – a feladattól függően – szövegesen, rajzzal vagy számítással indokolja is! Ügyeljen arra is, hogy a használt jelölések egyértelműek legyenek! 1. Egy műhold az Egyenlítő fölött körpályán kering a Föld körül. A teljes egyenlítői tartomány fölötti elhaladáshoz 8 órára van szüksége. a) Mekkora a műhold keringési ideje, ha egy irányban kering a Föld forgásával? b) Mekkora lenne a műhold keringési ideje, ha ellentétes irányban keringene a Föld forgásával? c) Milyen magasan kering a műhold a Föld felszíne felett az a) esetben? Milyen magasra kellene följuttatni a b) esetben? N ⋅ m2 A gravitációs állandó γ = 6,67 ⋅10 −11 , a Föld tömege: M Föld = 5,97 ⋅ 10 24 kg, kg 2 a Föld sugara RFöld = 6370 km. a) b) c) 2 pont 2 pont 8 pont írásbeli vizsga 1212 12 / 16 Összesen 12 pont 2012. május 17

Fizika emelt szint Azonosító jel: 2. Egy d = 0,05 m szélességű térrészben E = 2·104 V/m térerősségű homogén elektromos tér van. A térbe az erővonalakkal párhuzamosan, irányukkal ellentétesen v = 106 m/s sebességű protont lövünk be. E v a) Mekkora sebességgel lép ki a proton a térből? b) Milyen széles tér fékezné le teljesen a protont? c) Hogyan módosulnak az eredményeink, ha proton helyet alfarészecskét használunk? d (Az α-részecske tömegét tekintsük négy proton tömegével azonosnak, a részecskékre ható gravitációs erőtől tekintsünk el!) A proton tömege: m p = 1,67 ⋅ 10 −27 kg, a proton töltése: q p = 1,6 ⋅ 10 −19 C. a) b) c) 5 pont 3 pont 6 pont írásbeli vizsga 1212 13 / 16 Összesen 14 pont 2012. május 17 Fizika emelt szint Azonosító jel: 3. Az alábbi táblázat a vízpárával teljesen telített levegő (azaz a 100%-os relatív páratartalmú levegő) páratartalmát mutatja a

hőmérséklet függvényében, normál nyomáson. a) Egy sátorban a levegő hőmérséklete 30 ºC, a lehűlés során telítetté 5 ºC-on válik (harmatpont). Mekkora a sátorban a relatív páratartalom? b) Hány vízmolekula található 1 liternyi sátorbeli levegőben? c) Hány gramm víz csapódik ki a zárt sátor levegőjének egy köbméteréből, ha a sátor 0 ºC-ra hűl le? (A víz moláris tömege 18 g/mol.) a) b) c) 6 pont 3 pont 3 pont írásbeli vizsga 1212 14 / 16 Összesen 12 pont 2012. május 17 Fizika emelt szint 4. Azonosító jel: Élelmiszerek tartósítására használhatunk nagy energiájú elektromágneses sugárzást is. Ha például a romlékony nyers hús 2000 gray röntgensugár dózist nyel el, akkor elpusztulnak benne a baktériumok, és (megfelelően lezárva) sokáig eltartható marad. a) Hány 5 MeV energiájú röntgenfotont kell egy 30 dkg tömegű hússzeletnek elnyelnie ahhoz, hogy elérjük a 2000 gray-es dózist? b) Mennyivel

növeli meg a hús hőmérsékletét az elnyelt energia? A hús fajhője c = 4200 J , 1 eV = 1,6·10-19 J, 1 Gy = 1 J/kg kg ⋅ °C a) b) 6 pont 3 pont írásbeli vizsga 1212 15 / 16 Összesen 9 pont 2012. május 17 Azonosító jel: Fizika emelt szint Figyelem! Az értékelő tanár tölti ki! maximális pontszám I. Feleletválasztós kérdéssor II. Esszé: tartalom II. Esszé: kifejtés módja III. Összetett feladatok Az írásbeli vizsgarész pontszáma elért pontszám 30 18 5 47 100 javító tanár Dátum: . elért pontszám egész számra kerekítve programba beírt egész pontszám I. Feleletválasztós kérdéssor II. Esszé: tartalom II. Esszé: kifejtés módja III. Összetett feladatok javító tanár jegyző Dátum: . Dátum: . írásbeli vizsga 1212 16 / 16 2012. május 17 ÉRETTSÉGI VIZSGA 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési

útmutató 1212 FIZIKA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató A dolgozatokat az útmutató utasításai szerint, jól követhetően kell javítani és értékelni. A javítást piros tollal, a megszokott jelöléseket alkalmazva kell végezni. ELSŐ RÉSZ A feleletválasztós kérdésekben csak az útmutatóban közölt helyes válaszra lehet megadni a pontot. Az adott pontot (0 vagy 2) a feladat mellett található, illetve a teljes feladatsor végén található összesítő táblázatba is be kell írni MÁSODIK RÉSZ A kérdésekre adott választ a vizsgázónak folyamatos szövegben, egész mondatokban kell kifejtenie, ezért a vázlatszerű megoldások nem értékelhetők. Ez alól kivételt csak a rajzokhoz tartozó magyarázó szövegek, feliratok jelentenek Az értékelési útmutatóban megjelölt tényekre, adatokra csak akkor adható

pontszám, ha azokat a vizsgázó a megfelelő összefüggésben fejti ki. A megadott részpontszámokat a margón fel kell tüntetni annak megjelölésével, hogy az útmutató melyik pontja alapján adható, a szövegben pedig kipipálással kell jelezni az értékelt megállapítást. A pontszámokat a második rész feladatai után következő táblázatba is be kell írni. HARMADIK RÉSZ Az útmutató dőlt betűs sorai a megoldáshoz szükséges tevékenységeket határozzák meg. Az itt közölt pontszámot akkor lehet megadni, ha a dőlt betűs sorban leírt tevékenység, művelet lényegét tekintve helyesen és a vizsgázó által leírtak alapján egyértelműen megtörtént. Ha a leírt tevékenység több lépésre bontható, akkor a várható megoldás egyes sorai mellett szerepelnek az egyes részpontszámok. A „várható megoldás” leírása nem feltétlenül teljes, célja annak megadása, hogy a vizsgázótól milyen mélységű, terjedelmű, részletezettségű,

jellegű stb. megoldást várunk Az ez után következő, zárójelben szereplő megjegyzések adnak további eligazítást az esetleges hibák, hiányok, eltérések figyelembevételéhez. A megadott gondolatmenet(ek)től eltérő helyes megoldások is értékelhetők. Az ehhez szükséges arányok megállapításához a dőlt betűs sorok adnak eligazítást, pl. a teljes pontszám hányadrésze adható értelmezésre, összefüggések felírására, számításra stb. Ha a vizsgázó összevon lépéseket, paraméteresen számol, és ezért „kihagyja” az útmutató által közölt, de a feladatban nem kérdezett részeredményeket, az ezekért járó pontszám – ha egyébként a gondolatmenet helyes – megadandó. A részeredményekre adható pontszámok közlése azt a célt szolgálja, hogy a nem teljes megoldásokat könnyebben lehessen értékelni. A gondolatmenet helyességét nem érintő hibákért (pl. számolási hiba, elírás, átváltási hiba) csak egyszer kell

pontot levonni. Ha a vizsgázó több megoldással vagy többször próbálkozik, és nem teszi egyértelművé, hogy melyiket tekinti véglegesnek, akkor az utolsót (más jelzés hiányában a lap alján lévőt) kell értékelni. Ha a megoldásban két különböző gondolatmenet elemei keverednek, akkor csak az egyikhez tartozó elemeket lehet figyelembe venni, azt, amelyik a vizsgázó számára előnyösebb. A számítások közben a mértékegységek hiányát – ha egyébként nem okoz hibát – nem kell hibának tekinteni, de a kérdezett eredmények csak mértékegységgel együtt fogadhatók el. írásbeli vizsga 1212 2 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató ELSŐ RÉSZ 1. A 2. B 3. A 4. C 5. C 6. C 7. C 8. A 9. B 10. C 11. C 12. A 13. A 14. B 15. B Helyes válaszonként 2 pont. Összesen 30 pont. írásbeli vizsga 1212 3 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató MÁSODIK RÉSZ

Mindhárom témában minden pontszám bontható. 1. A mozgó töltések és a mágneses tér Az árammal átjárt egyenes vezető mágneses terének bemutatása, ábra készítése: 2 pont (Helyes ábra készítése, amelyen a mágneses tér szerkezete, iránya, az áram iránya helyes: 1 pont, a helyes összefüggés felírása: 1 pont) Az árammal átjárt egyenes tekercs mágneses terének bemutatása, ábra készítése: 2 pont (Helyes ábra készítése, amelyen a mágneses tér szerkezete, iránya, az áram iránya helyes: 1 pont, a helyes összefüggés felírása: 1 pont) (A tekercs esetében, ha a vizsgázó a valóságnak megfelelően a végének közelében a tekercsből kiszóródó mágneses teret rajzol, értelemszerűen nem tekinthető hibának!) A homogén mágneses térben mozgó töltésre ható erő nagyságának és irányának jellemzése, ábra készítése, a maximum és a minimum megadása: 1+1+1+1 pont (Helyes ábra készítése: 1 pont, az erő nagyságának

megadása a sebesség irányának függvényében: 1 pont, a negatív töltésre ható erő: 1 pont, a maximum és a minimum megmutatása: 1 pont.) A mágneses tér és a mozgó töltések kölcsönhatására bemutatott két gyakorlati/természeti példa: 2+2 pont A homogén mágneses térben mozgatott fémrúdban indukálódott feszültség értelmezése: 6 pont (bontható) (A helyes magyarázó ábra elkészítése: 1 pont. A fellépő erőhatás ismertetése és nagyságának, illetve az azt befolyásoló fizikai mennyiségeknek megadása: 2 pont. A vektorirányok és az indukált feszültség kapcsolatának bemutatása: 3 pont. Ez a 3 pont teljes egészében csak akkor adható meg, ha a vizsgázó kitér a rúd mozgásának azon esetére is, amikor nulla a Lorentz-erő, s arra az esetre is, amikor a Lorentz-erő ugyan nem nulla, de rúd helyzete miatt nem tud töltéseket szétválasztani.) Összesen írásbeli vizsga 1212 18 pont 4 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint

Javítási-értékelési útmutató 2. A víz és gőze A párolgás jelenségének ismertetése: 1 pont A párolgás sebességét befolyásoló tényezők bemutatása: 4 pont (Hőmérséklet, a párolgó felület nagysága, anyagi minőség, a gőztér relatív páratartalma, légmozgás. Ez utóbbi kettő nem választható el teljesen egymástól, az is elég, ha a vizsgázó az egyikre kitér.) A párolgás sebességét befolyásoló tényezők értelmezése részecskemodellel: 3 pont (A folyadékrészecskék átlagos energiája, a visszacsapódó részecskék számának csökkenése) A párolgáshő fogalma és mértékegysége: 1+1 pont Egy részecske kiszakításához szükséges energia kiszámítási módjának megadása: 2 pont (Konkrét számításra nincs szükség, csak az elvre: a párolgáshőt el kell osztanunk az egy kilogramm anyagban megtalálható részecskék számával, ami az anyag moláris tömegéből és az Avogadro-számból kiszámítható.) Az abszolút

és a relatív páratartalom fogalmának kifejtése: 2 pont A fűtött szobában a párologtatás szükségességének indoklása: 2 pont A harmatképződés bemutatása: 2 pont Összesen írásbeli vizsga 1212 18 pont 5 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató 3. A radioaktív bomlástörvény A statisztikus jelleg megnyilvánulásának bemutatása atommagsokaság és egy atommag esetében: 2+2 pont Egy adott idő alatt elbomló részecskék számát nem jósolhatjuk meg pontosan, csak statisztikus közelítést adhatunk rá (2 pont), ahogy arra is, hogy egy egyedi részecske az adott idő alatt elbomlik-e vagy sem. (2 pont) α-,β−- és γ-bomlás bemutatása a magátalakulásokkal: 2+2+1 pont (Az α-,β−- és γ-bomlás, illetve részecske megnevezéséért nem jár pont. Az α-,β−-bomlásra 2-2 pont adható, ha a vizsgázó leírja, hogy mit ért α- és β−-részecskén és megadja, hogyan változik az atommag nukleon

összetétele. A γ-bomlásra az 1 pont akkor adható meg, ha a vizsgázó azonosítja a γ-fotont, s jelzi, hogy a magszerkezet nem változott.) A radioaktív bomlástörvény felírása, a felezési idő megadása, a diagram felrajzolása: 1+1+1 pont Az aktivitás, elnyelt dózis és dózisegyenérték fogalma, mértékegységének megadása: 1+1+1 pont (A fogalmak ismertetésére akkor adható meg az 1-1-1 pont, ha helyes mértékegység áll mellettük.) A radioaktív sugárzás gyakorlati megnyilvánulásának bemutatása három példán: 1+1+1 pont Összesen írásbeli vizsga 1212 18 pont 6 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató A kifejtés módjának értékelése mindhárom témára vonatkozólag a vizsgaleírás alapján: Nyelvhelyesség: 0–1–2 pont • A kifejtés szabatos, érthető, jól szerkesztett mondatokat tartalmaz; • a szakkifejezésekben, nevekben, jelölésekben nincsenek helyesírási hibák. A szöveg

egésze: 0–1–2–3 pont • Az egész ismertetés szerves, egységes egészet alkot; • az egyes szövegrészek, résztémák összefüggenek egymással egy világos, követhető gondolatmenet alapján. Amennyiben a válasz a 100 szó terjedelmet nem haladja meg, a kifejtés módjára nem adható pont. Ha a vizsgázó témaválasztása nem egyértelmű, akkor az utoljára leírt téma kifejtését kell értékelni. írásbeli vizsga 1212 7 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató HARMADIK RÉSZ 1. feladat N ⋅ m2 , M Föld = 5,97 ⋅ 10 24 kg, RFöld = 6370 km. kg 2 a) A műhold keringési idejének megadása az első esetben: Adatok: t = 8 h, γ = 6,67 ⋅10 −11 2 pont (bontható) Ha a műhold azonos irányban kering a Földdel, a Földhöz képest a szögsebessége 2π 2π 2π ωrel = ω1 − ω Föld = − = (1 pont), amiből T1= 6 h (1 pont). T1 24h 8h b) A műhold keringési idejének megadása a második esetben: 2 pont

(bontható) Ha a műhold ellentétes irányban kering a Földdel, a Földhöz képest a szögsebessége 2π 2π 2π ωrel = ω2 + ω Föld = + = (1 pont), amiből T2= 12 h (1 pont). T2 24h 8h c) Kepler törvényének felírása a műhold keringésére: 4 pont (bontható) Kepler harmadik törvénye szerint T 2 4 ⋅π 2 = , ahol most R a műhold távolsága a Föld R3 γ ⋅ M tömegközéppontjától (2 pont). 1/ 3 ⎛ γ ⋅ M ⋅T 2 ⎞ ⎟⎟ Ebből R = ⎜⎜ 2 ⋅ 4 π ⎝ ⎠ (2 pont). A keresett keringési magasságok kiszámítása: 4 pont (bontható) Az első esetben R1 = 16760 km adódik (1 pont), amiből a keringés földfelszín feletti magasságára h1 = 10390 km jön ki (1 pont). Az második esetben R2 = 26600 km adódik (1 pont), amiből a keringés földfelszín feletti magasságára h2 = 20230 km jön ki (1 pont). (Természetesen a helyes keringési magasság megadása esetén teljes pontszám jár akkor is, ha a vizsgázó a keringési sugarakat expliciten nem

számolja ki. A mozgásegyenleten alapuló megoldás is teljes értékű.) Összesen: 12 pont írásbeli vizsga 1212 8 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató 2. feladat Adatok: d = 0,05 m, E = 2·104 V/m, v = 106 m/s, m p = 1,67 ⋅ 10 −27 kg, q p = 1,6 ⋅ 10 −19 C. a) A proton kilépő sebességének megadása: 5 pont (bontható) A proton Ekin mozgási energiáját, miután a téren áthaladt, a munkatétel adja meg: 1 1 Ekin = m p ⋅ v2 = m p ⋅ v 2 − E ⋅ q p ⋅ d (2 pont), amiből 2 2 1 m p ⋅ v2 = 8,35 ⋅10 −16 J - 1,6 ⋅10 −16 J = 6,75 ⋅10 −16 J (1 pont). 2 A proton sebessége pedig 2 Ekin m v= (1 pont), amiből v = 9 ⋅105 (1 pont). mp s b) A proton teljes lefékezéséhez szükséges térszélesség megadása: 3 pont (bontható) A proton akkor fékeződne le teljesen, ha a tér rajta végzett munkája pontosan akkora volna, mint a mozgási energiája: 1 m p ⋅ v 2 = E ⋅ q p ⋅ d (2 pont), amiből d

= 0,26 m (1 pont). 2 c) Az alfa-részecske kilépő sebességének megadása: 4 pont (bontható) Mivel az alfa-részecske tömege közelítőleg négyszerese a protonénak, töltése pedig kétszerese annak, a munkatétel most: 2m p ⋅ vα 2 = 2m p ⋅ v 2 − E ⋅ 2q p ⋅ d (2 pont), amiből 2m p ⋅ vα 2 = 30,2 ⋅10 −16 J (1 pont) és így vα = 9,5 ⋅105 m (1 pont). s Az alfa-részecske teljes lefékezéséhez szükséges térszélesség megadása: 2 pont (bontható) 2m p ⋅ v 2 = E ⋅ 2q p ⋅ d (1 pont), amiből d = 0,52 m (1 pont). Összesen: 14 pont írásbeli vizsga 1212 9 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató 3. feladat Adatok: t = 30 ºC, tharmat = 5 ºC, M = 18 g/mol, t2 = 0 ºC, 1 mol = 6·1023. a) A levegő páratartalmának megadása: 2 pont A táblázatból leolvasható, hogy az 5 ºC-on telítetté váló levegő 6,8 g/m3 vízpárát tartalmaz. A 30 ºC-os levegő telítettséghez szükséges

páratartalmának megadása: 2 pont 3 A táblázat szerint 30 g/m . A levegő relatív páratartalmának megadása: 2 pont Az előző két érték hányadosából a relatív páratartalom 23%. b) A literenkénti molekulaszám megadása: 3 pont (bontható) g m 3 = 0,38 mol (1 pont), 1 literben tehát 2,3·1020 db vízmolekula van A páratartalom g m3 18 mol (2 pont). 6,8 c) A 0 oC-on kicsapódó vízmennyiség megadása: 3 pont (bontható) Mivel a táblázatból láthatóan 0 ºC-on a levegő legfeljebb 4,8 g/m3 vizet tartalmazhat (2 pont), köbméterenként 6,8 g – 4,8 g = 2 g víz csapódik ki a hűlés során (1 pont). Összesen: 12 pont írásbeli vizsga 1212 10 / 11 2012. május 17 Fizika emelt szint Javítási-értékelési útmutató 4. feladat Adatok: m = 30 dkg, D = 2000 Gy, Efoton = 100 keV, c = 4200 J , 1 eV = 1,6·10-19 J, kg ⋅ °C 1 Gy = 1 J/kg. a) A megadott dózisnak megfelelő fotonszám megadása: 6 pont (bontható) Mivel a szükséges 2000 Gy

elnyelt dózis 2000 J/kg, így a sugárzásból elnyelt energia: J E = 2000 ⋅ 0,3 kg = 600 J (képlet és számítás 1 + 1 pont). kg Egy röntgenfoton energiája Efoton= 5 MeV = 5⋅106 eV = 8·10-13 J (1 pont). A megadott dózisnak megfelelő fotonszám tehát 600 J E = = 7,5 ⋅1014 db (képlet és számítás 2 + 1 pont). N= −13 E foton 8 ⋅10 J b) A hús hőmérséklet-növekedésének megadása: Az elnyelt energia melegíti a húst, tehát E = c ⋅ m ⋅ Δt (1 pont), 600 J E = = 0,48 °C ≈ 0,5 °C amiből Δt = c ⋅ m 4200 J ⋅ 0,3 kg kg⋅o C (képlet és számítás 1 + 1 pont). 3 pont (bontható) Összesen: 9 pont írásbeli vizsga 1212 11 / 11 2012. május 17