Fizika eelt zint 09 ÉRETTSÉGI VIZSGA 00. áju 8. FIZIKA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM
A dolgozatokat az útutató utaítáai zerint, jól köethetően kell jaítani é értékelni. A jaítát piro tollal, a egzokott jelöléeket alkalaza kell égezni. ELSŐ RÉSZ A feleletálaztó kérdéekben cak az útutatóban közölt helye álazra lehet egadni a pontot. Az adott pontot (0 agy ) a feladat ellett található, illete a telje feladator égén található özeítő táblázatba i be kell írni. MÁSODIK RÉSZ A kérdéekre adott álazt a izgázónak folyaato zöegben, egéz ondatokban kell kifejtenie, ezért a ázlatzerű egoldáok ne értékelhetők. Ez alól kiételt cak a rajzokhoz tartozó agyarázó zöegek, feliratok jelentenek. Az értékeléi útutatóban egjelölt tényekre, adatokra cak akkor adható pontzá, ha azokat a izgázó a egfelelő özefüggében fejti ki. A egadott rézpontzáokat a argón fel kell tüntetni annak egjelölééel, hogy az útutató elyik pontja alapján adható, a zöegben pedig kipipáláal kell jelezni az értékelt egállapítát. A pontzáokat a áodik réz feladatai után köetkező táblázatba i be kell írni. HARMADIK RÉSZ Az útutató dőlt betű orai a egoldához zükége teékenyégeket határozzák eg. Az itt közölt pontzáot akkor lehet egadni, ha a dőlt betű orban leírt teékenyég, űelet lényegét tekinte helyeen é a izgázó által leírtak alapján egyértelűen egtörtént. Ha a leírt teékenyég több lépére bontható, akkor a árható egoldá egye orai ellett zerepelnek az egye rézpontzáok. A árható egoldá leíráa ne feltétlenül telje, célja annak egadáa, hogy a izgázótól ilyen élyégű, terjedelű, rézletezettégű, jellegű tb. egoldát árunk. Az ez után köetkező, zárójelben zereplő egjegyzéek adnak toábbi eligazítát az eetlege hibák, hiányok, eltéréek figyelebe ételéhez. A egadott gondolatenet(ek)től eltérő helye egoldáok i értékelhetők. Az ehhez zükége arányok egállapítáához a dőlt betű orok adnak eligazítát, pl. a telje pontzá hányadréze adható értelezére, özefüggéek felíráára, záítára tb. Ha a izgázó özeon lépéeket, paraétereen záol, é ezért kihagyja az útutató által közölt, de a feladatban ne kérdezett rézeredényeket, az ezekért járó pontzá ha egyébként a gondolatenet helye egadható. A rézeredényekre adható pontzáok közlée azt a célt zolgálja, hogy a ne telje egoldáokat könnyebben leheen értékelni. A gondolatenet helyeégét ne érintő hibákért (pl. záolái hiba, elírá, átáltái hiba) cak egyzer kell pontot leonni. Ha a izgázó több egoldáal agy többzör próbálkozik, é ne tezi egyértelűé, hogy elyiket tekinti églegenek, akkor az utolót (á jelzé hiányában a lap alján léőt) kell értékelni. Ha a egoldában két különböző gondolatenet eleei keerednek, akkor cak az egyikhez tartozó eleeket lehet figyelebe enni, azt, aelyik a izgázó záára előnyöebb. A záítáok közben a értékegyégek hiányát ha egyébként ne okoz hibát ne kell hibának tekinteni, de a kérdezett eredények cak értékegyéggel együtt fogadhatók el. írábeli izga 09 / 00. áju 8.
ELSŐ RÉSZ. C. A. B 4. A 5. B 6. B 7. C 8. D 9. C 0. A. B. B. A 4. C 5. C Helye álazonként pont. Özeen 0 pont. írábeli izga 09 / 00. áju 8.
Minden pontzá bontható!. téa MÁSODIK RÉSZ a) A katódugárcő leíráa: +++ pont Zárt ákuucő, heített katód, fezültég az anód é a katód között, a katódból kilépő elektronnyaláb (ugárzá). b) Thoon katódugárcőel kapcolato egfigyeléeinek leíráa: A egfigyeléi tapaztalatok iertetée: Az elektronnyaláb eltérül elektroo é ágnee ezőben Az eltérülé beutatáa é agyarázata elektroo ező eetén: pont ++ pont A katódugár irányára erőlege elektroo tér, az elektroo tér irányáal é a negatí elektroo töltéel özhangban léő erő, az erő irányának egfelelő eltérülé leíráa. (Képletzerűen leezetni az eltérülére onatkozó özefüggéeket ne kell, kalitatí leírá, egfelelően rézletezett é a zükége agyarázatokkal kiegézített rajz i elfogadható.) Az eltérülé beutatáa é agyarázata ágnee ező eetén: ++ pont A katódugár irányára erőlege ágnee tér, a ágnee tér irányáal é a negatí elektroo töltéel özhangban léő Lorentz-erő, az erő irányának egfelelő eltérülé leíráa. (Képletzerűen leezetni az eltérülére onatkozó özefüggéeket ne kell, kalitatí leírá, egfelelően rézletezett é a zükége agyarázatokkal kiegézített rajz i elfogadható.) Annak egállapítáa, hogy az eltérüléek értékéből a katódugárban léő rézecke fajlago töltéére köetkeztethetünk: pont (Ha a izgázó ne ierte fel, hogy az eltérüléek értékéből ne köetkeztethetünk közetlenül az elektron töegére é töltéére, hane cak a fajlago töltére, a pont ég rézben e adható eg.) Annak egállapítáa, hogy az elektron a tölté legkiebb egyégét hordozó negatí töltéű elei rézecke: (Ha a izgázó itt ne elíti külön, hogy az elektron negatí töltéű, de ez korábbi egállapítáaiból, gondolatenetéből kiderül, itt pontot leonni ne zabad!) pont Özeen 8 pont írábeli izga 09 4 / 00. áju 8.
. téa a) A fény ebeégének érée Röer agy Fizeau ódzeréel: 7 pont Röer ódzere: - Jupiter holdjait figyelte eg ( pont) - a Jupiter Földtől táoli helyzetében. ( pont) - A egfigyelt hold az eléletileg záítottnál látzólag kéőbb kelt fel, ( pont) - ert a fénynek több időre olt zükége, hogy elérje a Földet, int aikor a Jupiter közelebb eik a Földhöz. ( pont) - A Föld nap körüli pályájának közelítő átérőjét iere ( pont) - jó nagyágrendi beclét kapott Röer a fény ebeégére. ( pont) Fizeau ódzere: - Egy fogakerék fogai között átilágíta ( pont) - felillaná-orozatot állítunk elő ( pont) - ely egy táoli tükörről izaerődik ( pont) - ajd a fogakerék egfelelő fordulatzáának beállítááal ( pont) - elérjük, hogy a izaerődő fényugarak elnyelődjenek a fogakeréken, ne juanak a zeünkbe ( pont) - A fogakerék fordulatzáából, a tükör helyzetéből köetkeztethetünk a fény ebeégére ( pont) b) A fény hulláhozának érée ráccal: 7 pont - Az ernyőn elhajlái kép keletkezik ( pont) - A főaxiu é az elő ellékaxiu táolágából, alaint a rác é az ernyő táolágából eg lehet határozni az elő ellékaxiu irányát (α). ( pont) - Az α é a rácállandó (d) ieretében a hullához kizáítható. λ = d in α. ( pont) c) A fény frekenciájának eghatározáa a ebeégből é a hulláhozból: f = c λ d) A frekencia által eghatározott tulajdonágok egadáa: a fény zíne, a fény fotonjainak energiája Özeen pont + pont 8 pont írábeli izga 09 5 / 00. áju 8.
. téa a) Az ideáli gáz rézeckeodelljének iertetée: ++++ pont A gázok nagy záú apró rézeckéből állnak; a rézeckék zabadon ozoghatnak; a rézeckék nagy ebeéggel ozognak; rugalaan ütköznek egyáal é az edény faláal; kölcönhatá közöttük cak az ütközékor an. b) A gáz nyoáának értelezée a odell alapján: + pont A rézeckék gyakorta ütköznek az edény faláal, az ütközéek réén erőt fejtenek ki. c) A gáz hőérékletének értelezée a odell alapján: + pont Magaabb hőérékletű gázt nagyobb átlagebeégű rézeckékkel odellezünk. d) A Boyle Mariotte-törény értelezée a odell alapján: pont Az adott átlagebeégű rézeckék kiebb helyre zoríta gyakrabban ütköznek az edény faláal, azaz a nyoá nő. e) Gay Luac II. törényének (V=áll.) értelezée a odell alapján: pont A hőéréklet nöelée egfelel a rézeckék átlagebeég-nöekedéének, azaz az ütközéek záa ( az egye ütközéek ereje) nő, tehát a nyoá nő. f) Gay Luac I. törényének (P=áll.) értelezée a odell alapján: pont A hőéréklet nöelée egfelel a rézeckék átlagebeég nöekedéének. Ez a nyoá nöekedééhez ezetne (hizen a rézeckék gyakrabban é nagyobb erőel ütköznének az edény faláal), ha ne nöelnénk eg az edény térfogatát. Tehát az állandó nyoá fenntartáához térfogatnöelé zükége. (Ha a izgázó a nyoá agyarázata orán ne álaztja külön a nagyobb ebeégű rézeckék ütközée eetén a nagyobb lendületáltozát é a gyakoribb ütközét, ne kell pontot leonni. Éreléében legalább az egyik zepontnak zerepelnie kell.) Özeen 8 pont írábeli izga 09 6 / 00. áju 8.
A kifejté ódjának értékelée indháro téára onatkozólag a izgaleírá alapján: Nyelhelyeég: 0-- pont A kifejté zabato, érthető, jól zerkeztett ondatokat tartalaz; a zakkifejezéekben, neekben, jelöléekben nincenek helyeírái hibák. A zöeg egéze: 0--- pont Az egéz ierteté zere, egyége egézet alkot; az egye zöegrézek, réztéák özefüggenek egyáal egy ilágo, köethető gondolatenet alapján. Aennyiben a álaz a 00 zó terjedelet ne haladja eg, a kifejté ódjára ne adható pont. Ha a izgázó téaálaztáa ne egyértelű, akkor az utoljára leírt téa kifejtéét kell értékelni. írábeli izga 09 7 / 00. áju 8.
HARMADIK RÉSZ. feladat Adatok: 9 7 e =,6 0 C, = 9, 0 kg, B = 5,7 0 T, 0 = 0 5 e a) Az elektronra ható Lorentz-erő é a körozgá dinaikai feltételének felíráa: + pont Az elektronra jelen eetben cak a Lorentz-erő F Lorentz = e 0 B hat, é ez a körpályán történő ozgához zükége centripetáli erő. 0 Fcp = FLorentz e = e 0 B R Az elő térrézben leírt körpálya ugarának felíráa é kizáítáa: e 0 R = = e B A áodik térrézben leírt körpálya ugarának kizáítáa: R = R = + pont pont b) A áodik térrézben léő ágnee tér indukciójának eghatározáa: pont B = B =,85 0 7 T c) Az elektron által egtett út felíráa é kizáítáa: + pont A kérdée út háro félkörből áll, aelyen az elektron egyenlete ebeégnagyággal halad égig. = + = R π + R π 5,7 = d) Az eltelt idő eghatározáa: Δ t = =,57 0 0 4 pont Özeen: pont írábeli izga 09 8 / 00. áju 8.
. feladat Adatok: = 6, kg = 50, = 8, kg = 75, fék = 5, g = 0 a) A lendületegaradá felíráa a rugalatlan ütközére é a közö ebeég kizáítáa: + = + ) + + ( közö = = közö 7,, aiből b) A fékezé orán fellépő gyorulá nagyágának felíráa é kizáítáa: a = közö fék = 5,8 5, + pont + pont A fékezé orán fellépő úrlódái erő felíráa é a úrlódái együttható kizáítáa: + pont = + ) a = ( + ) μ g, aiből F f ék ( fék afék μ = = 0,5 g (A dinaikai egyenlet felíráa ne kötelező, aennyiben a úrlódái együttható felíráa helye, a telje pontzá jár. Ha a izgázó a feladat ezen rézét a unkatétel alapján oldja eg, akkor a unkatétel helye felíráa pont, rendezé pont, záítá pont.) c) A egállához zükége idő felíráa é kizáítáa: t = a közö fék =,8,4 + pont Özeen: pont írábeli izga 09 9 / 00. áju 8.
. feladat J Adatok: R = 8,, V = V = 0 d, V = V4 = 0 d, T = T4 = 00 K, = g ol K a) Az izobár zakazok felierée: p = = agy: p4; p p + pont Miel az. illete a 4. pont ugyanarra az origón átenő egyenere illezkedik, ezért a nyoá állandó. Ugyanezen okból a. é a. pont nyoáa i egyenlő. (A egfelelő nyoáok egyenlőégének egállapítáa különöebb indoklá nélkül i elfogadható.) A T, illete a T hőéréklet eghatározáa: T T V 00 = K = T4 V4 V = T = V 00 K K + + pont (A Gay Luac-törény egfogalazáára, felíráára agy alkalazáára pont, a két helyeen eghatározott hőéréklet-értékre + pont adható.) b) Az állapotegyenlet egfogalazáa: p V = n R T A olzá eghatározáa: n = 0,5, ert = g é M = 4g/ol p é p 4 kizáítáa: J 00 K p = 0,5 ol 8, 4, 0 ol K 0 d 4 Pa pont pont + pont J 00 K p 4 = 0,5 ol 8,,4 0 ol K 0 d 4 Pa A áik két pont nyoáának egadáa: p = p 4 é p = p pont (Az pont akkor adható eg, ha a izgázó a p é p 4 értékét eghatározta.) írábeli izga 09 0 / 00. áju 8.
c) A folyaat ábrázoláa a p(v) diagraon: 4 pont (bontható) Az ábrázolánál a tengelyek egfelelő jelölée pontot, a körfolyaat helye ábrázoláa pontot ér. Az izotera feltüntetéének elulaztáa, illete a térfogatok é nyoáok zázerű értékének hiánya ne záít hibának, de az ábrán a egfelelő térfogatok, illete nyoáok egyenlőégének jól kiehetőnek kell lenniük. (Azaz a folyaatot téglalappal kell ábrázolni, é az egye arkokban fel kell tüntetni az állapotok orzáát.) p (0 4 Pa) 4,..,4. 4. 0 0 0 V (d ) Özeen: 4 pont írábeli izga 09 / 00. áju 8.
4. feladat 7 7 Adatok: E = 0, 9 0 J, =,6749 0 kg, = 6,6465 0 kg, DT 7 7 = 5,008 0 kg, =,46 0 kg, T D n He c = 0 8 A töegdefektu zerepének felierée: A reakcióterékek öztöege é a kiinduló anyagok öztöege különböző. A töegdefektu értékének kizáítáa: pont pont Δ = ( D + T ) ( n + He ) = 0,005 0-7 kg 0-9 kg (Aennyiben a felírából ne ilágo, hogy töegnöekedé történt, de kéőbb a izgázó e zerint záol, a pontzá egadandó.) A töegdefektunak egfelelő energiaennyiég eghatározáa: ΔE = Δ c =,7 0 J 6,9 MeV + pont (Ne feltétlenül zükége MeV egyégekre átzáolni az energiát, lehet égig Joule-t haználni.) Az energiaegaradái tétel alkalazáa az ütközére é a neutron energiájának kizáítáa: + pont E neutron = EDT + ΔE =,6 0 J,5 MeV A neutron ozgái energiája egyenlő a reakcióterékek ozgái energiájának é a töegdefektunak egfelelő energiaennyiégnek az özegéel. (Az özefüggé egadáa zöege leíráal agy képlettel pont, eredény záértékének eghatározáa pont.) A neutron ebeégének kizáítáa: + pont neutron = E neutron 7 n = 6,6 0 Özeen: 0 pont írábeli izga 09 / 00. áju 8.