FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Átírás

1 izika középszint 1012 ÉRETTSÉGI VIZSGA 11. május 17. IZIKA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ NEMZETI ERŐORRÁS MINISZTÉRIUM

2 JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ ELSŐ RÉSZ A feleletválasztós kérdésekben csak az útmutatóban közölt helyes válaszra lehet meadni a 2 pontot. A pontszámot (0 vay 2) a feladat mellett található szürke télalapba, illetve a feladatlap véén található összesítő táblázatba is be kell írni. MÁSODIK RÉSZ Az útmutató által mehatározott részpontszámok nem bonthatók, hacsak ez nincs külön jelezve. Az útmutató dőlt betűs sorai a meoldáshoz szüksées tevékenyséeket határozzák me. Az itt közölt pontszámot akkor lehet meadni, ha a dőlt betűs sorban leírt tevékenysé, művelet lényeét tekintve helyesen és a vizsázó által leírtak alapján eyértelműen metörtént. Ha a leírt tevékenysé több lépésre bontható, akkor a várható meoldás eyes sorai mellett szerepelnek az eyes részpontszámok. A várható meoldás leírása nem feltétlenül teljes, célja annak meadása, hoy a vizsázótól milyen mélyséű, terjedelmű, részletezettséű, jelleű stb. meoldást várunk. Az ez után következő, zárójelben szereplő mejeyzések adnak további eliazítást az esetlees hibák, hiányok, eltérések fiyelembe vételéhez. A meadott ondolatmenet(ek)től eltérő helyes meoldások is értékelhetők. Az ehhez szüksées arányok meállapításához a dőlt betűs sorok adnak eliazítást, pl. a teljes pontszám hányadrésze adható értelmezésre, összefüések felírására, számításra stb. Ha a vizsázó összevon lépéseket, paraméteresen számol, és ezért kihayja az útmutató által közölt, de a feladatban nem kérdezett részeredményeket, az ezekért járó pontszám ha eyébként a ondolatmenet helyes meadható. A részeredményekre adható pontszámok közlése azt a célt szolálja, hoy a nem teljes meoldásokat könnyebben lehessen értékelni. A ondolatmenet helyesséét nem érintő hibákért (pl. számolási hiba, elírás, átváltási hiba) csak eyszer kell pontot levonni. Ha a vizsázó több meoldással vay többször próbálkozik, és nem teszi eyértelművé, hoy melyiket tekinti véleesnek, akkor az utolsót (más jelzés hiányában a lap alján lévőt) kell értékelni. Ha a meoldásban két különböző ondolatmenet elemei keverednek, akkor csak az eyikhez tartozó elemeket lehet fiyelembe venni: azt, amelyik a vizsázó számára előnyösebb. A számítások közben a mértékeyséek hiányát ha eyébként nem okoz hibát nem kell hibának tekinteni, de a kérdezett eredmények csak mértékeyséel eyütt foadhatók el. A rafikonok, ábrák, jelölések akkor tekinthetők helyesnek, ha eyértelműek (tehát eyértelmű, hoy mit ábrázol, szerepelnek a szüksées jelölések, a nem meszokott jelölések mayarázata stb.). A rafikonok esetében azonban a mértékeyséek hiányát a tenelyeken nem kell hibának venni, ha eyértelmű (pl. táblázatban meadott, azonos mértékeyséű mennyiséeket kell ábrázolni). Ha a 3. feladat esetében a vizsázó nem jelöli választását, akkor a vizsaleírásnak mefelelően kell eljárni. Értékelés után a lapok alján található összesítő táblázatokba a mefelelő pontszámokat be kell írni. írásbeli vizsa / május 17.

3 ELSŐ RÉSZ 1. A 2. C 3. A 4. C 5. A 6. A 7. A 8. B 9. B 10. C 11. B 12. B 13. A 14. C 15. B 16. C 17. C 18. B 19. B. B Helyes válaszonként 2 pont. Összesen 40 pont. írásbeli vizsa / május 17.

4 MÁSODIK RÉSZ 1. feladat m Adatok: m = k, l = 3 m, α = 30, = 10 2 s A meoldás két változatát I. és II. jelöli. a) Az eyensúly ey szüksées feltételének mefoalmazása: I.: A erendára ható erők eredője nulla. vay II.: A erendára ható erők (valamely pontra vonatkozó) foratónyomatékainak összee nulla. (Ha a feltétel mefoalmazása hiányzik, de a meoldásból eyértelműen kitűnik, hoy a vizsázó e feltételt tudatosan alkalmazza, akkor a pontszám jár.) Az eyensúly kvantitatív mefoalmazása: I.: A erendára ható három, párhuzamos hatásvonalú erő rajza () (A pontszám akkor is jár, ha a rajzon 1 és 2 nem eyenlő naysáú.) és az erőkre vonatkozó eyenlet valamely alakja, pl.: = G () 1 4 pont 2 G Mivel a párhuzamos 1 és 2 erő eredője a rúd közepén hat, ezért 1 = 2 (), és íy 2 = G. () vay II.: A erendára ható két erő és az erőkarok rajza () és a foratónyomatékokra vonatkozó eyenlet valamely alakja, pl.: k1 = G k 2 () (amennyiben a foráspont a harmadik erő hatásvonalában van.) Mivel k 1 = 2 k 2, () ezért 2 = G. () A kötélerő meadása: G = = 100 N 2 k 1 G k 2 írásbeli vizsa / május 17.

5 b) A foratónyomatékok eyensúlyának felismerése: k = G k G (amennyiben a foráspont a rúd letámasztott vée) Az erőkarok meállapítása rajzban: 3 pont k 1 k 1 = l, k 2 a foráspont és G hatásvonalának távolsáa. (E felismerésekért a 3 pont rajz nélkül is meadandó.) G k 2 Számítás és eredmény: k 2 = l cosα 2 = l l G 2 cosα 1 = G cos30 2 = 87 N 4 pont Összesen 14 pont írásbeli vizsa / május 17.

6 2. feladat MJ Adatok: P = 500 MW, H = 12 k a) Az ey másodperc alatt vébemenő fúziós reakciók számának mehatározása: 19 Mivel 1 ev = 1,6 J, ezért ey D-T reakcióban felszabaduló eneria E = 17,6 MeV = 17,6 1,6 J = 2,82 J, DT 1s alatt 8 E = P t = 500 MW 1s = 5 J eneria szabadul fel, 8 5 ezért a reakciók számát az 12 2,82 Tehát a másodpercenkénti reakciók száma N = 1,77 reakció (Az 1,8 10 is elfoadható.) arány adja. 7 pont 1+ 2 pont b) Annak felismerése, hoy az üzemanya kiszámítása a molszám és a moltöme ismeretében lehetsées: 2 pont (A meoldás bármely eleme utalhat e felismerésre, explicit kifejtés nem szüksées.) Az 1s alatt vébemenő reakció molban kifejezett mennyiséének kiszámítása: 1, n = 0,3 = 3 mol 23 6 Az üzemanya moltömeének mehatározása: 2 pont 4 pont Plazmaállapotban eyatomos a áz, ezért a moltömeek az atomtömeekkel eyenlők. M D = 2, M T = 3 mol mol 1+ M üzemanya = M D + M T = 5. mol írásbeli vizsa / május 17.

7 Az 1s alatt felhasznált üzemanya tömeének kiszámítása: m = n M = 1,5 3 Az 1 perc alatt felhasznált üzemanya tömeének kiszámítása: 3 m = 90 = 0,09 2 pont b) 2. meoldás (vázlat) molszám, moltöme ismerete szüksées felismerésért: (2 pont) plazmaállapot M = A () M D = 2, M T = 3 mol mol (1 + ) Az 1 perc alatt vébemenő reakciók száma N = 60 1,77 () 60 1,77 2 A mólok száma percenként n = = 1,77 mol 23 6 (2 pont, bontható) m n M 2 = 3,5 () D = D T = n M T 2 m = 5,3 () 2 összesen m = 8,8 0,09 () b) 3. meoldás (vázlat) Annak felismerése, hoy a deutérium kettő, a trícium három nukleonból áll, azaz összesen minden reakcióban öt nukleon szerepel (4 pont, bontható) Az 1 másodperc alatt felhasznált üzemanya N = 5 1,77 nukleon (2 pont) Ennek tömee közelítőle 5 1,77 m p (vay m n ) (2 pont) Ey nukleon tömeének kikeresése () 2 Számítás m = 8,8 0,09 (2 pont, bontható) Összesen 18 pont írásbeli vizsa / május 17.

8 3/A feladat A mehatározott nyomásértékek helyes ondolatmenet esetében az útmutatóban szereplő értékektől 5000 ± Pa-lal eltérhetnek. a) A meadott adatok ábrázolása rafikonon: p (1000 Pa) 8 pont h (m) (A mefelelően skálázott és feliratozott tenelyek felrajzolása 2-2 pontot ér, az adatok mefelelő ábrázolásáért 4 pont jár. A tenelyek ábrázolásánál mértékeyséet is fel kell tüntetni, ennek hiányában tenelyenként csak adható!) írásbeli vizsa / május 17.

9 b) A 25 m mélysében uralkodó nyomás mehatározása: 2 pont Az adatokra eyenest illesztve és a rafikonról leolvasva a 25 m mélyséhez tartozó nyomás kb Pa-nak adódik. (Vay a táblázat adatait felhasználva a m-es és a 30 m-es nyomás számtani közepeként is mekapható a véeredmény.) c) A tó felett uralkodó nyomás (lényomás) mehatározása: 3 pont Az adatokra eyenest illesztve és a h = 0 m füőlees tenellyel a metszéspontot mekeresve leolvasható a rafikonról: p 0 = Pa (Ha a vizsázó csak a helyes értéket közli, de nem állapítható me, hoy határozta me, adható.) d) A Boyle Mariotte-törvény alkalmazása a buborék nyomására és térfoatára: 3 pont p 1 V1 = p0 V0 = p0 3 V1 ( 2 pont) íy a hajóroncs mélyséében uralkodó nyomás p 1 = p0 3 = Pa. () A hajóroncs mélyséének mehatározása: 1 + A buborék nyomása mindi a külső nyomással eyenlő. () A Pa-hoz tartozó mélysé a táblázatból kiolvasva vay a rafikonról leolvasva m. () Összesen 18 pont írásbeli vizsa / május 17.

10 3/B feladat a) Az első, illetve a második képsorozaton látható jelenséek menevezése: Az első képsorozat a Hold fázisait mutatja, a második képsorozat pedi ey holdfoyatkozást ábrázol. b) Az elsötétedés okának mefoalmazása az első, illetve a második esetben: pont pont Az első esetben a Hold, a öld és a Nap kölcsönös helyzete olyan, hoy nem látjuk a teljes meviláított félömböt a öldről. A második esetben a Hold a öld által vetett árnyékban tartózkodik, tehát nem éri a Napból érkező fény, íy sötétnek látjuk. c) I. választása esetén A Hold fázisait bemutató ábra készítése: 10 pont H 4 Nap H 1 H 3 H 2 H 4 H 1 H 3 H 2 A Nap, a öld és a Hold öld körüli pályájának rajza (2 pont). Nem szüksées feltüntetni a Napot, amennyiben pl. nyilak jelölik a Nap irányából érkező suárzást. Pontszerű fényforrás is elfoadható, azonban fényforrás hiányában itt nem jár pont. írásbeli vizsa / május 17.

11 A Hold helyzeteinek rajza a holdfázisoknak mefelelően (2-2 pont). Ey jó helyre és jó fázisban merajzolt Hold ér két pontot, eyébként nem jár pont. A fázis meadása történhet számozással a kép szerint (H 1, stb.) vay a holdfázis szemléltetésével a rajzon. Ez utóbbi szintén kétféleképpen lehetsées, a kétféle ábrának mefelelően. Az elsőnél a Hold öldről nézett alakjait rajzoltuk be, a másodiknál a Hold távolabbi űrből nézett alakját rajzoltuk be, ami mindi ey féli meviláított ömb, de a öld felé nem mindi ez fordul. Bármelyik ábrázolásmód elfoadható, amennyiben következetes. (Mivel a körüljárási irány és nézet kapcsolata nem vizsálandó, ezért H 2 és H 4 címke felcserélhető.) II. választása esetén A holdfoyatkozás fázisait bemutató ábra készítése: 10 pont H 1 Nap H 2 H 3 H 4 A Nap, a öld és a Hold öld körüli pályaívének, valamint a öld által vetett árnyék rajza (2 pont, bontható) (Elfoadható, ha a vizsázó ey pontszerű fényforrás miatt keletkező árnyékot rajzol. A teljes/részlees árnyék külön táryalása vay berajzolása nem szüksées.) A Hold helyzeteinek rajza a számozott felvételeknek mefelelően: (2-2 pont) Amennyiben a helyzetek számozása helyes, a különböző mértékű satírozások hiánya nem számít hibának. Összesen 18 pont írásbeli vizsa / május 17.