Fizika középszint 0911 ÉRETTSÉGI VIZSGA 2009. któber 30. FIZIKA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM
A dlgzatkat az útmutató utasításai szerint, jól követhetően kell javítani és értékelni. A javítást pirs tllal, a megszktt jelöléseket alkalmazva kell végezni. ELSŐ RÉSZ A feleletválasztós kérdésekben csak az útmutatóban közölt helyes válaszra lehet megadni a t. A pntszámt (0 vagy 2) a feladat mellett található szürke téglalapba, illetve a feladatlap végén található összesítő táblázatba is be kell írni. MÁSODIK RÉSZ Az útmutató által meghatárztt részpntszámk nem bnthatók, hacsak ez nincs külön jelezve. Az útmutató dőlt betűs srai a megldáshz szükséges tevékenységeket határzzák meg. Az itt közölt pntszámt akkr lehet megadni, ha a dőlt betűs srban leírt tevékenység, művelet lényegét tekintve helyesen és a vizsgázó által leírtak alapján egyértelműen megtörtént. Ha a leírt tevékenység több lépésre bntható, akkr a várható megldás egyes srai mellett szerepelnek az egyes részpntszámk. A várható megldás leírása nem feltétlenül teljes, célja annak megadása, hgy a vizsgázótól milyen mélységű, terjedelmű, részletezettségű, jellegű stb. megldást várunk. Az ez után következő, zárójelben szereplő megjegyzések adnak tvábbi eligazítást az esetleges hibák, hiányk, eltérések figyelembe vételéhez. A megadtt gndlatmenet(ek)től eltérő helyes megldásk is értékelhetők. Az ehhez szükséges arányk megállapításáhz a dőlt betűs srk adnak eligazítást, pl. a teljes pntszám hányadrésze adható értelmezésre, összefüggések felírására, számításra stb. Ha a vizsgázó összevn lépéseket, paraméteresen száml, és ezért kihagyja az útmutató által közölt, de a feladatban nem kérdezett részeredményeket, az ezekért járó pntszám ha egyébként a gndlatmenet helyes megadható. A részeredményekre adható pntszámk közlése azt a célt szlgálja, hgy a nem teljes megldáskat könnyebben lehessen értékelni. A gndlatmenet helyességét nem érintő hibákért (pl. számlási hiba, elírás, átváltási hiba) csak egyszer kell pntt levnni. Ha a vizsgázó több megldással vagy többször próbálkzik, és nem teszi egyértelművé, hgy melyiket tekinti véglegesnek, akkr az utlsót (más jelzés hiányában a lap alján lévőt) kell értékelni. Ha a megldásban két különböző gndlatmenet elemei keverednek, akkr csak az egyikhez tartzó elemeket lehet figyelembe venni: azt, amelyik a vizsgázó számára előnyösebb. A számításk közben a mértékegységek hiányát ha egyébként nem kz hibát nem kell hibának tekinteni, de a kérdezett eredmények csak mértékegységgel együtt fgadhatók el. A grafiknk, ábrák, jelölések akkr tekinthetők helyesnek, ha egyértelműek (tehát egyértelmű, hgy mit ábrázl, szerepelnek a szükséges jelölések, a nem megszktt jelölések magyarázata stb.). A grafiknk esetében aznban a mértékegységek hiányát a tengelyeken nem kell hibának venni, ha egyértelmű (pl. táblázatban megadtt, azns mértékegységű mennyiségeket kell ábrázlni). Ha a 3. feladat esetében a vizsgázó nem jelöli választását, akkr a vizsgaleírásnak megfelelően kell eljárni. Értékelés után a lapk alján található összesítő táblázatkba a megfelelő pntszámkat be kell írni. írásbeli vizsga 0911 2 / 9 2009. któber 30.
ELSŐ RÉSZ 1. B 2. 3. 4. B 5. 6. 7. B 8. A 9. 10. A 11. B 12. B 13. 14. B 15. A 16. A 17. A 18. 19. 20. B Helyes válasznként. Összesen: 40 pnt írásbeli vizsga 0911 3 / 9 2009. któber 30.
MÁSODIK RÉSZ 1. feladat Adatk: m m 1kg, t -10, t 20, P el 1200 W, η 60% a) A haszns teljesítmény felírása és kiszámítása: P haszns η Pel 720 W J 4200, kg J 2100, kg 1 + 1 pnt A jeget, illetve a vizet melegítő teljesítmény kiszámítása: 1 + 1 pnt A haszns teljesítmény 80%-a a vizet, 20%-a pedig a jeget melegíti. P,8 P 576 W, P,2 P 144 W 0 haszns 0 haszns A hőmérséklet-váltzásának felírása: A jeget az lvadáspntig kell felmelegíteni, azaz t' 0. (Amennyiben ez explicit módn nincs felírva, de később az energiaátadás egyenletéből egyértelműen kiderül, a teljes pntszám jár!) Az energiaátadás felírása: Q W el (1 pnt) (A melegítéséhez szükséges hőt a re jutó elektrms munka fedezi.) m ( t' t P Δt (1 + 1 pnt) ) 3 pnt (Ez az alak magában fglalja az energiamérleget is, ezért, ha csak ez szerepel, a 3 pnt megadandó.) A melegítéshez szükséges idő kiszámítása: Δt m ( t' P t ) 146 s 3 pnt (A keresett mennyiség kifejezése képlettel nem követelmény, amennyiben a számítás és az abból következő számszerű érték helyes, a teljes pntszám jár.) írásbeli vizsga 0911 4 / 9 2009. któber 30.
b) Az energiaátadás felírása és a végső hőmérsékletének kiszámítása: 2 + 3 pnt Energiamérleg felírása: m ( t' t ) P Δt (1 + 1 pnt) P Δt rendezés, számítás: t ' t + 40 (2 + 1 pnt) m (Ha a vizsgázó az a) pntban hibás értéket kap, és ezzel száml, de tvábbi hibát nem követ el, a 3 pnt megadandó.) Összesen 17 pnt írásbeli vizsga 0911 5 / 9 2009. któber 30.
2. feladat Adatk: h 6,62 10-34 Js Annak felismerése, hgy a keletkező ftn energiája az elektrn energiaváltzásával egyenlő: (A szöveges megfgalmazás nem szükséges, de a számítás gndlatmenetéből egyértelműen ki kell derülnie a felismerésnek. A pntszám nem bntható!) A ftn energiájának felírása: Eftn ΔEelektrn E2 E1 A megadtt energiaképletben n 2 és n 1 értékeket kell venni. (A pntszám nem bntható!) Behelyettesítés, számítás: 1 E ftn E2 E1 2,2 aj 1 1,65 aj 4 3 pnt 3 pnt A fény hullámhsszának felírása az energiájának segítségével, rendezés: E ftn c h, rendezés: λ λ h c E ftn A fény hullámhsszának kiszámítása: 2 + 3 pnt 8 m c 3 10, amiből λ 120 nm s (A végeredmény tetszőleges mértékegységgel megadható.) Összesen 15 pnt írásbeli vizsga 0911 6 / 9 2009. któber 30.
3/A feladat m Adatk: l 1m, g 10 2 s a) Ábra készítése: F a függőleges tengelyen, k a szintes tengelyen ábrázlandó! () Megfelelően skáláztt tengelyek: (1 pnt) Pntk helyes ábrázlása: ( - bntható) A pntkra elfgadhatóan illesztett egyenes: (1 pnt) 6 pnt F (N) 50 45 40 35 30 25 20 0 0,5 1,0 k (m) írásbeli vizsga 0911 7 / 9 2009. któber 30.
A b), c), d) feladatk különböző srrendben ldhatók meg az alkalmaztt gndlatmenettől függően. Az értékelésben általáns elv, hgy az adtt kérdéshez vezető táblázati adat megtalálása, értelmezése, ami nem bntható. A tvábbi számításkban lépésenként 1 1 pntt adunk. b) A jbbldali alátámasztást terhelő erő meghatárzása, amikr a súly középen van: k 0,5 m-hez tartzó érték: F 35 N c) A rúd tömegének meghatárzása: 5 pnt k 0 esetben a súly nem terheli a mérleg ldali alátámasztást. () (Szöveges megfgalmazás nélkül is jár a pntszám, ha a felismerés egyértelműen megtörtént.) Ekkr a mérleget csak a rúd súlyának fele terheli. (1 pnt) A rúd súlya m g 2 20,6 N 41,2 N (1 pnt) rúd A rúd tömege m rúd 4,1kg 4 kg (1 pnt) (Amennyiben a vizsgázó a jbbldali alátámasztásn mért erőt a teljes rúd súlyának veszi (így 2 kg-t kap eredményül), a súly és tömeg számítására összesen csak 1 pnt adható!) d) A súly tömegének meghatárzása: k 0,5 m-nél a mérleget az összsúly fele nymja. () (Szöveges megfgalmazás nélkül is jár a pntszám, ha a felismerés egyértelműen megtörtént.) Az összsúly 70 N (1 pnt) Az össztömeg 7 kg (1 pnt) A súly tömege az össztömeg és a rúd tömegének különbsége: (1 pnt) 2. megldás: m súly 2,9 kg 3 kg 5 pnt k 0-nál a súly nem nymja a mérleg ldali alátámasztást, csak a rúd, k 1 m-nél a mérlegldali alátámasztást a súly és a rúd együttesen nymja. (1+) (A k 0 értelmezése mint ismételt gndlat itt már csak 1 pntt ér.) A teher súlya a két nymóerő különbsége m súly g 49,5 N 20,6 N 28,9 N (1 pnt) A súly tömege m 2,9 kg 3 kg (1 pnt) súly Összesen 18 pnt írásbeli vizsga 0911 8 / 9 2009. któber 30.
3/B feladat a) Annak felismerése, hgy az iránytű elfrdulása mágneses mező megjelenését biznyítja: Valamint, hgy ezt a mágneses mezőt az iránytű felett húzódó vezetőben flyó áram hzza létre: b) Annak leírása, hgy miért csak be-, illetve kikapcsláskr tér ki az iránytű: Bekapcsláskr az elemhez kötött dróttekercsben áram indul, mely időben váltzó mágneses mezőt hz létre: Ez a váltzó mágneses tér a másik dróttekercsben feszültséget indukál, és így abban áram indul. 3 pnt. Ha az elemhez kötött tekercsben az áram állandó, nem indukálódik feszültség a másdik tekercsben. 3 pnt A részletes magyarázat helyett elfgadható, ha a vizsgázó leírja, hgy az elrendezés tulajdnképpen egy transzfrmátrnak felel meg, ahl a primer tekercsre egyenáramt kapcslunk és a szekunder tekercsben ennek hatására feszültség indukálódik, de csak a bekapcslás, illetve a kikapcslás idején, átmeneti jelleggel.) c) Annak magyarázata, hgy az áramkör be-, illetve kikapcslásakr miért ellentétes irányba frdul el az iránytű: 4 pnt Az indukált áram iránya a mágneses mező váltzásától függ. () Az áramkör bekapcslásakr felépül (erősödik) a mágneses mező, kikapcsláskr összemlik (gyengül). () Vagy: a két esetben ellentétes irányú a váltzás. Összesen 18 pnt írásbeli vizsga 0911 9 / 9 2009. któber 30.