Fizika emelt szint 5 É RETTSÉGI VIZSGA 05. október. FIZIKA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA
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 ) 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 hányad része 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 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, 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 5 / 05. október.
ELSŐ RÉSZ. C. A 3. D 4. A 5. B 6. C 7. A 8. C 9. C 0. C. B. D 3. B 4. C 5. D Helyes válaszonként pont. Összesen 30 pont. írásbeli vizsga 5 3 / 05. október.
MÁSODIK RÉSZ Mindhárom témában minden pontszám bontható.. Mesterséges holdak a Föld körül a) Az általános tömegvonzás törvényének ismertetése: b) A törvény alkalmazásának bemutatása a Föld felszínén uralkodó gravitációs gyorsulás meghatározására: c) A marsi vagy holdi gravitációs gyorsulást meghatározó tényezők bemutatása: d) A Föld felszíne felett indított zárt műholdpályák típusainak (a pályaalaknak) bemutatása: pont pont Földfelszínt metsző ellipszispálya ( pont), a Földet éppen kerülő ellipszispálya ( pont), körpálya ( pont), a körpálya sugarán túlnyúló ellipszispálya ( pont). e) A körsebesség meghatározása: f) Annak felismerése, hogy geostacionárius pálya csak az Egyenlítő felett lehetséges: pont g) A geostacionárius pálya sugarának meghatározására szolgáló eljárás bemutatása: h) A geostacionárius pálya gyakorlati jelentőségének ismertetése: pont Összesen 8 pont írásbeli vizsga 5 4 / 05. október.
. Harmonikus rezgőmozgás a) A rugóra függesztett test harmonikus rezgőmozgásának kitérés-idő függvénye: pont b) A függőleges rugón zajló harmonikus rezgőmozgás és az egyenletes körmozgás kapcsolatának bemutatása: c) Megfelelő kísérleti elrendezés bemutatása a kapcsolat igazolására: pont d) A harmonikus rezgőmozgást végző test sebességének és gyorsulásának megadása az idő függvényében, az egyenletes körmozgás alapján: Sebesség ( pont), gyorsulás ( pont). (A képletek származtatás nélküli felírására nem adható pont.) e) A maximumok megadása (származtatása az összefüggésekből): + + pont (Indoklás szükséges!) f) A harmonikus erő bemutatása, annak igazolása, hogy egy súlyos test függőleges helyzetű, ideális rugón történő rezgése során harmonikus erő hat: + pont g) Annak igazolása a különböző kitérésekhez tartozó gyorsulásokból, hogy a harmonikus erő harmonikus rezgőmozgást hoz létre: pont Összesen 8 pont írásbeli vizsga 5 5 / 05. október.
3. Geometriai optika a) A geometriai optika fény terjedésére vonatkozó megközelítésének ismertetése: pont b) Az árnyék és félárnyék jelenségének bemutatása: (Megfelelő rajz is elfogadható. Amennyiben a vizsgázó csak egyetlen pontszerű fényforrásra vonatkozóan oldja meg a feladatot, pont adható.) c) A félárnyékra vonatkozó gyakorlati példa bemutatása: pont d) A fényvisszaverődés törvényének ismertetése: pont (Az alábbi fogalmaknak kell szerepelniük a leírásban: közeghatár (vagy tükör), beesési szög, visszaverődési szög, beesési merőleges. Megfelelő rajz is elfogadható.) e) A síktükör képalkotásának ismertetése, a létrejövő kép jellemzése: + pont A kép megszerkesztése, szemléltető ábra készítése ( pont); a képalkotás jellemzése (egyenes állású, látszólagos, N nagyítású) ( pont). (Ha a három elemből csak kettő szerepel: pont, ha egy: 0 pont.) f) A domború tükör optikai jellemzőinek bemutatása, a jellegzetes sugármenetek ábrázolása: + pont g) A domború tükör képalkotásának bemutatása, jellemzése: (Ha a jellegzetes sugármenetek bemutatására csak a képalkotás bemutatása kapcsán kerül sor a g) pontban, akkor az ezért kapható pontot az f) pontban meg kell adni.) h) A domború tükör gyakorlati alkalmazásának bemutatása egy konkrét példán: pont Összesen 8 pont írásbeli vizsga 5 6 / 05. október.
A kifejtés módjának értékelése mindhárom témára vonatkozólag a vizsgaleírás alapján: Nyelvhelyesség: 0 pont A kifejtés szabatos, érthető, jól szerkesztett mondatokat tartalmaz; a szakkifejezésekben, nevekben, jelölésekben nincsenek helyesírási hibák. A szöveg egésze: 0 Az egész ismertetés szerves, egységes egészet alkot; az egyes szövegrészek, résztémák összefüggenek egymással egy világos, követhető gondolatmenet alapján. Amennyiben a válasz a 00 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 5 7 / 05. október.
HARMADIK RÉSZ. feladat Adatok: g 9,8 m/s, 5 km m m 0 kg, v 300 83,3, α 30. h s a) A repülőgép által leírt körpálya sugarának meghatározása: A repülőgépre a gravitációs erő, illetve a felhajtóerő hat, ezek eredője a vízszintes centripetális erő ( pont). (Ezt a felismerést nem szükséges leírni, megfelelő ábra is elfogadható, amelyen a repülőgépre ható erők fel vannak tüntetve.) 5 pont F fel A 30 -os megdőlés miatt a mellékelt ábra szerint: v o m v v F cp m G tg30 R o R G tg30 g tg30 (képlet + számítás, + pont) o 30 m 30 o G F cp b) A repülőgépre ható felhajtóerő meghatározása: 5 pont Mivel a felhajtóerő függőleges komponense tart egyensúlyt a súlyerővel ( pont), G 6 F fel,6 0 N o (képlet + számítás, + pont). cos30 Összesen: 0 pont írásbeli vizsga 5 8 / 05. október.
. feladat Adatok: λ 450 nm, λ 5 nm, h 6,63 0 Js, me 9, 0 34 3 kg, c 3 0 8 m/s a) A fotonok energiájának meghatározása a két esetben: c 9 c 9 ε h 4,4 0 J, illetve ε h ε 8,84 0 J (képlet + a két energia λ λ kiszámítása, + + pont) b) A katód kilépési munkájának meghatározása: A fényelektromos jelenség alapegyenletét alkalmazzuk a két esetre: c c ) h Wki + me v, illetve ) h Wki + me 4v ( + pont). λ λ Az első egyenletet 4-gyel megszorozva, majd a két egyenletet kivonva egymásból: c h 3 W,95 0 9 ki W J (rendezés + számítás, + pont). λ ki c) A fotocella határfrekvenciájának meghatározása: pont 9,95 0 4 h fh Wki fh 4,45 0 (képlet + számítás, + pont). 34 6,63 0 s s d) Az elektronok kilépési sebességének meghatározása a két esetben: A fényelektromos jelenség alapegyenletét felhasználva: c h W λ m 5 5,68 0 ki e v m s (képlet + számítás, + pont) A második esetben az elektron sebessége duplájára nő, azaz 6 m v,4 0 ( pont) s Összesen: pont írásbeli vizsga 5 9 / 05. október.
3. feladat Adatok: T A 300 K, p A 0 5 Pa, T C 00 K, p C 4 0 5 Pa, J R 8,3. mol K a) A keresett térfogatok meghatározása: Mivel mólnyi mennyiségű gázról van szó, p V R T, amiből R TA R T V,5 0 m 3 C A, illetve V,5 0 m 3 C pa pc (képlet + számítás) b) A keresett hőmérsékletek meghatározása: VA pc Mivel V B VA és p B pc TB 600 K, R VC pa ugyanígy V D VC és p D pa T 600 K R D. c) A gáz által végzett összes munka meghatározása: + pont + pont Munkavégzés csak a DA, illetve a BC szakaszokon volt, így: W p ( V V ) 500 J ( pont), illetve W p ( V V ) 5000 J ( pont), DA D A D tehát W 500 J ( pont). összes BC B C B d) A gép hatásfokának meghatározása: 6 pont A gázzal az AB, illetve a BC szakaszokon közöltünk hőt. A gázzal az AB szakaszon közölt hő: (képlet + számítás, + pont). Q AB 3 EB EA R ( TB TA) 3740 J A gázzal BC szakaszon közölt hő: (képlet + számítás, + pont). Q BC 3 E + ( ) W + C EB WBC R TC TB BC 480 J Wösszes η Q + Q AB BC 500 J 60 J 0,54, azaz a hatásfok 5,4% (képlet + számítás, + pont). Összesen: írásbeli vizsga 5 0 / 05. október.
4. feladat Adatok: A 00 cm², A 40 cm², N 00. a) A kis tekercsben mérhető fluxus meghatározása: Mivel a mágneses indukció a nagy tekercs belsejében homogén ( pont), az indukció nagyságát felírhatjuk a tekercsek keresztmetszetén létrejövő fluxussal: Φ Φ 5 B, amiből Φ,5 0 Wb (képlet + számítás, + pont). A A b) A kis tekercsben indukálódó feszültség értékeinek meghatározása a [0 s; s], illetve a [ s ;5 s] intervallumokban: ΔΦ A kis tekercsben indukált feszültség U N ( pont). Δt Mivel a [0 s; s] intervallumon nem változik a fluxus, U 0 V ( pont). A [ s; 5 s] intervallumon alkalmazva a fenti képletet U 0,5 mv ( pont). A feszültség-idő grafikon elkészítése: U (mv) 0,5 A helyesen megrajzolt és feliratozott tengelyek pontot érnek, a két vízszintes szakaszból álló függvény megrajzolása pontot ér. Ha valaki a feszültség polaritását máshogyan értelmezi, maximális pont adható. 0 3 4 5 t (s) Összesen: pont írásbeli vizsga 5 / 05. október.