JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Átírás

1 Fizika emelt szint 06 ÉETTSÉGI VIZSGA 006. május 5. FIZIKA EMELT SZINTŰ ÍÁSBELI ÉETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ OKTATÁSI MINISZTÉIUM

2 A dolgozatokat az útmutató utasításai szerint, jól köethetően kell jaítani és értékelni. A jaítást piros (második jaítás esetén zöld) tollal, a megszokott jelöléseket alkalmaza kell égezni. ELSŐ ÉSZ A feleletálasztós kérdésekben csak az útmutatóban közölt helyes álaszra lehet megadni a pontot. Az adott pontot (0 agy ) a feladat mellett található, illete a teljes feladatsor égén található összesítő táblázatba is be kell írni. MÁSODIK ÉSZ A kérdésekre adott álaszt a izsgázónak folyamatos szöegben, egész mondatokban kell kifejtenie, ezért a ázlatszerű megoldások nem értékelhetők. Ez alól kiételt csak a rajzokhoz tartozó magyarázó szöegek, feliratok jelentenek. Az értékelési útmutatóban megjelölt tényekre, adatokra csak akkor adható pontszám, ha azt a izsgázó a megfelelő összefüggésben fejti ki. A megadott részpontszámokat a margón fel kell tüntetni annak megjelöléséel, hogy az útmutató melyik pontja alapján adható, a szöegben pedig kipipálással kell jelezni az értékelt megállapítást. A pontszámokat a második rész feladatai után köetkező táblázatba is be kell írni. HAMADIK ÉSZ Az útmutató dőlt betűs sorai a megoldáshoz szükséges teékenységeket határozzák meg. Az itt közölt pontszámot akkor lehet megadni, ha a dőlt betűs sorban leírt teékenység, műelet lényegét tekinte helyesen és a izsgázó által leírtak alapján egyértelműen megtörtént. Ha a leírt teékenység több lépésre bontható, akkor a árható megoldás egyes sorai mellett szerepelnek az egyes részpontszámok. A árható megoldás leírása nem feltétlenül teljes, célja annak megadása, hogy a izsgázótól milyen mélységű, terjedelmű, részletezettségű, jellegű stb. megoldást árunk. Az ez után köetkező, zárójelben szereplő megjegyzések adnak toábbi eligazítást az esetleges hibák, hiányok, eltérések figyelembe ételéhez. 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 izsgázó összeon 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 megadható. 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, átáltási hiba) csak egyszer kell pontot leonni. Ha a izsgázó több megoldással agy többször próbálkozik, és nem teszi egyértelműé, hogy melyiket tekinti églegesnek, akkor az utolsót (más jelzés hiányában a lap alján léőt) kell értékelni. Ha a megoldásban két különböző gondolatmenet elemei keerednek, akkor csak az egyikhez tartozó elemeket lehet figyelembe enni, azt, amelyik a izsgázó 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 izsga 06 / május 5.

3 ELSŐ ÉSZ. C. A. B 4. A 5. A 6. B 7. A 8. B 9. B 0. B. D. A. A 4. B 5. B Helyes álaszonként pont 0 pont írásbeli izsga 06 / május 5.

4 MÁSODIK ÉSZ Mindhárom témában minden pontszám bontható.. téma a) Szilárd anyagok lineáris és térfogati hőtágulásának bemutatása. A jelenség leírása: + A tágulás mértéke egyenesen arányos a hőmérsékletáltozással. A legfontosabb jellemzők ( Δ t, α, β, l és V ) értelmezése Δ l és Δ V kiszámítására onatkozó összefüggések megadása: + (Anyagszerkezeti magyarázat nem szükséges. Amennyiben a jelölt később, a konkrét példák elemzése során adja meg az a) részhez tartozó álaszokat, a pontszám akkor is megadható.) b) Folyadékok térfogati hőtágulásának leírása. pont (A jelenség leírása, a legfontosabb jellemzők és a közöttük léő kapcsolat megadása.) c) Három példa elemzése: ++ pont Példák: higanyos hőmérő, illanyezetékek belógása, bimetall kapcsoló, teflon edény, asbeton, fogzománc, kültéri burkolatok, hidak, stb. (A két pont akkor adható meg, ha a jelenség említésén túl () a izsgázó arra is kitér, milyen módon nyilánul meg a konkrét helyzetben hőtágulás, s hogyan kerülik el kellemetlen köetkezményeit, agy hasznosítják előnyeit.) d) A íz rendellenes hőtágulásának ismertetése pont 8 pont. téma (Teljes értékű megoldásnak tekinthető a feladat jelenségszintű elemzése, s ha ez pontos, a c λ f összefüggés felírása és használata nem kötelező!) a) A húron kialakuló állóhullámok jellemzése: A húr rögzítési pontjai csomópontok. írásbeli izsga 06 4 / május 5.

5 A húron toábbi csomópontok lehetnek. A csomópontok száma meghatározza az állóhullám hullámhosszát, s az adott astagságú és feszítettségű húr esetében a frekenciáját. pont (A megfelelő tartalmakat rajzzal is ki lehet fejezni. A astagságra és feszítettségre itt még nem feltétlen kell hiatkozni.) b) A felharmonikusok és a hangszín kapcsolatának kifejtése. A felharmonikusok fogalmának ismertetése: pont (Elég megállapítani, hogy a felharmonikusok frekenciája az alaphang frekenciájának egész számú többszöröse. Leezetés, a csomópontok számáal aló kapcsolat igazolása nem szükséges.) A felharmonikus összetétel befolyásolja a hangszínt. c) A hangerősség és a hangmagasság értelmezése: pont A hangerősség nagyobb, ha a húr nagyobb maximális amplitúdóal rezeg. pont A hangmagasság a frekenciáal függ össze, a nagyobb frekencia magasabb hangot jelent. pont d) A hangmagasság áltoztatásának lehetőségei (a feszítettség, illete a hossz áltoztatása): Ha a húrt megfeszítjük, a keletkezett hang frekenciája nagyobb lesz, tehát magasabb hangot hallunk. (A hullám terjedési sebességének áltozására aló utalás nem kötelező.) pont A húrt lefoga a hullámhosszat csökkentjük, ekkor a frekencia s így a hangmagasság nő. pont (A hullámhossz és a húrhossz pontos kapcsolatát nem kötelező megadni.) e) A gitár testének mint rezonátor-doboznak a szerepe a égső hangszín kialakításában: pont Az akusztikus gitár üreges teste felerősíti a hangot. 8 pont. téma a) Az izzókatódos katódsugárcső felépítése: pont (bontható) írásbeli izsga 06 5 / május 5.

6 (A legfontosabb összeteők: izzó katód [], anód [], feszültségforrás [], elektronnyaláb [4], ákuumcső [5], fluoreszkáló beonat [6]. A rajzon is bejelölhetők.) b) A katódsugárcső működése pont Elektronkilépés az izzó katódból, elektromos mezőben gyorsuló elektronok, becsapódás a fluoreszkáló anyagba, fénykibocsátás. c) Egy módszer ismertetése az elektron fajlagos töltésének mérésére: (Bármely helyes módszert fogadjunk el, például mágneses eltérítés, elektromos eltérítés agy Thomson-féle parabolamódszer.) Eljárás leírása: Pl. a mágneses eltérítés esetén: A katódsugárcsőben az elektromos mezőben felgyorsult elektronokat sebességükre merőleges irányú homogén mágneses mezőbe ezetjük, és mérjük az U gyorsítófeszültséget, a B mágneses indukciót és az elektron körpályájának sugarát. pont A mérendő mennyiségek felsorolása és a közöttük léő összefüggések megadása: 4 pont Mágneses eltérítés esetén: Az elektromos mezőben gyorsuló elektronra felírt munkatétel: m qu ( pont) A sebességre merőleges homogén mágneses mezőben körpályán mozgó elektronok mozgásegyenlete: m qb ( pont) A fajlagos töltés megadása: Mágneses eltérítés esetén: A két egyenletből az elektron sebessége kiküszöbölhető, a fajlagos töltésre q U adódik, ami az ismert mennyiségek alapján meghatározható. m B d) A Millikan-kísérlet lényegének ismertetése: 5 pont A álaszadás során az alábbi fogalmaknak kell szerepelnie a leírásban: töltött olajcsepp, elektromos és graitációs térben fellépő erők, egyensúly. 8 pont írásbeli izsga 06 6 / május 5.

7 A kifejtés módjának értékelése mindhárom témára onatkozólag a izsgaleírás alapján: Nyelhelyesség: 0-- pont A kifejtés szabatos, érthető, jól szerkesztett mondatokat tartalmaz; a szakkifejezésekben, neekben, jelölésekben nincsenek helyesírási hibák. A szöeg egésze: 0--- pont Az egész ismertetés szeres, egységes egészet alkot; az egyes szöegrészek, résztémák összefüggenek egymással egy ilágos, köethető gondolatmenet alapján. Amennyiben a álasz a 00 szó terjedelmet nem haladja meg, a kifejtés módjára nem adható pont. Ha a izsgázó témaálasztása nem egyértelmű, akkor az utoljára leírt téma kifejtését kell értékelni. írásbeli izsga 06 7 / május 5.

8 HAMADIK ÉSZ. feladat Adatok: 0 Ω, 0 Ω, P B P A. Az egyes esetekre az A és a B indexek utalnak. I A I B U U Az (A) eset eredő ellenállásának meghatározása: ea + 0 Ω A (B) eset eredő ellenállásának meghatározása a feltétel alapján: P B P I B A I A I I B A eb I I B A U eb U ea ea eb ea 0 Ω, Ω A (B) eset eredő ellenállásának felírása a kapcsolás alapján: eb + -ra: + Az meghatározása: írásbeli izsga 06 8 / május 5.

9 eb, Ω 0 Ω, Ω Az meghatározása. + alapján:, Ω 0 Ω 0 Ω, Ω 5, 5 Ω 0 pont írásbeli izsga 06 9 / május 5.

10 . feladat Adatok: a 40 cm, b 00 cm, m 0 dkg 0, kg. a) Helyes ábra készítése, a lemezre ható erők berajzolásáal: pont (bontható) K x K α a K y b/ b mg F (Amennyiben a rajz tartalmáal megegyező gondolatmenet azonosítható a megoldás bármely részében, a pont megadható.) Annak megállapítása, hogy az egyensúly miatt a lemezre ható erők forgatónyomatékainak előjeles összege zérus. (Ha helyes egyenleteket ír fel később, a pont megadható.) A forgatónyomatéki feltétel alkalmazása a szögre mint forgástengelyre onatkoztata: b Fa mg 0 Az F erő meghatározása: b 00 cm F mg 0, kg 0 a 40 cm F,75 N m s pont b) Annak megállapítása, hogy az egyensúly miatt a lemezre ható erők ektorösszege zérus: (Ha helyes egyenleteket ír fel később, a pont megadható.) Az erőkre onatkozó feltétel alkalmazása, a szög által a lemezre kifejtett erő (K) nagyságának és irányának meghatározása: K x F,75 N K y mg N K K x + K y 4,80 N írásbeli izsga 06 0 / május 5.

11 K y tg α 0,8 α K x 0 8,66 r r r (A K nagyságának és irányának meghatározása történhet a K ( mg + F) egyenlet ektorábrájának elemzése alapján is. Felhasználható a megoldáshoz az is, hogy a forgatónyomatéki feltétel csak úgy teljesülhet, ha K hatásonala átmegy az mg és az F hatásonalainak metszéspontján.) pont írásbeli izsga 06 / május 5.

12 . feladat Adatok: a) λ 6, m, λ k 4, m, N N k N, b) t s, P 0, W, h 6,6 0-4 Js, c 0 8 m/s. a) A fényforrások által t idő alatt kisugárzott energia (E) felírása a kibocsátott fotonok számának (N) és a fotonok jellemzőinek segítségéel: Egy foton energiája: ε hf c. f λ E Nε A fényforrások teljesítményarányának meghatározása: P Pk P E t hc λ hc N λk t hc N λ t N t pont (bontható) P k P P k P λ λ k λ 6,60 0 4, λk m m,5 pont (bontható) b) A örös fényforrás egy fotonjához tartozó energiájának meghatározása: ε hf c h 6,6 0 λ 8 m 0 J s, ,60 0 m 4 9 A örös fényforrás által t s által kisugárzott összes fényenergia meghatározása: E P t 0, J J írásbeli izsga 06 / május 5.

13 Az s alatt kibocsátott fotonok számának meghatározása: N E ε E 0, J 7 8 9, ε,0 0 J írásbeli izsga 06 / május 5.

14 4. feladat Adatok: V dm, p, kpa, T 50 K, V dm, p 78, kpa, c V 74 J/kg K, c P 08 J/kg K, M 8 g/mol, 8, J/mol K. a) A N -gáz tömegének meghatározása az állapotegyenletből: m p M V T m pv M T, 0 Pa 0 m J 8, 50 K mol K 0,08 kg mol 0,080 kg 8 gramm b) A gáz B állapotbeli T hőmérsékletének meghatározása az egyesített gáztörényből agy az állapotegyenletből: pv T pv T pv 78, kpa dm T T 50K p V, kpa dm 0 K c) A gáz energiaáltozásának meghatározása a hőmérsékletáltozásból: f f ΔE c m( T T ) agy ΔE NkΔT ( pv pv ), ahol f 5 J ΔE 74 0,08 kg (0K 50K) 07 J kg K (Ha a jelölt előjelhibát ét a belső energia áltozásának megállapításánál, a c) rész pontszámából leonandó.) pont d) A kitáguló gáz munkájának közelítő meghatározása: W gáz p + p ( V V ) pont írásbeli izsga 06 4 / május 5.

15 W gáz, 0 Pa + 78, 0 Pa ( 0 m 0 m ) 05 J (Ha a jelölt előjelhibát ét a gáz munkájának megállapításánál, a d) rész pontszámából leonandó.) e) A számolt munka és az energiaáltozás arányának összehasonlítása: W gáz 05 J,0 agy Δ E W gáz ΔE 07 J Δ E W gázon Köetkeztetés a folyamat termodinamikai jellegére: Miel Δ E Wgázon, ezért a termodinamika első főtétele alapján a folyamatban Q 0, tehát jó közelítéssel adiabatikus állapotáltozásról an szó. pont (bontható) Ha a jelölt számolás nélkül, pusztán a grafikon alapján jelenti ki, hogy a folyamat adiabatikus, az e) részre adható. 4 pont írásbeli izsga 06 5 / május 5.