FIZIKA EMELT SZINTŐ ÍRÁSBELI VIZSGA 2008. április 19. Az írásbeli vizsga idıtartama: 240 perc Max. p. Elért p. I. Feleletválasztós kérdések 30 II. Esszé: tartalom 18 II. Esszé: kifejtés módja 5 Összetett feladatok 47 Összes 100 1
ELSİ RÉSZ Az alábbi kérdésekre adott válaszok közül minden esetben pontosan egy jó. Írja be a helyesnek tartott válasz betőjelét a jobb oldali négyzetbe. Ha szükséges, kisebb számításokat, rajzokat készíthet a feladatlapon. 1. Melyik állítás helyes az alábbi megállapítások között? a) A vízszintesen elhajított kı sebességének vízszintes összetevıje egyre kisebb lesz, mialatt a függıleges összetevı egyre nı. b) A vízszintesen elhajított kı sebességének nagysága az idıvel egyenes arányban nı. c) A vízszintesen elhajított kı sebességének vízszintes összetevıje állandó. d) A vízszintesen elhajított kı távolsága az indulás helyétıl az idı négyzetével egyenes arányban nı. 2. Egy tó vizén nyugvó 3m hosszú, 140 kg tömegő csónak egyik végén álló 70 kg os halász átsétál a csónak másik végébe. Eközben a csónak is elmozdul a tó vizéhez képest. Mennyit mozdul el a halász a vízhez képest? a) A halász 3 m-t mozdul el a vízhez képest. b) A halász a vízhez képest nem mozdul el, mert a csónak 3 m-t mozdul el a halász mozgásirányával ellenkezı irányban. c) A halász a csónakhoz képest 3 m-t, a csónak a tömegarányok miatt 1,5 m-t mozdul el a vízhez képest, tehát a halász elmozdulása 4,5 m. d) A halász 3 m-t mozdul el a csónakhoz képest, a csónak 1,5 m-t, de ellenkezı irányban, tehát a halász 1,5 m-t mozdul el a vízhez képest. 3. A 3 m hosszú, 60 kg tömegő gerendát az egyik végén egy függıleges kötéllel felfüggesztjük, és ettıl a végétıl 2 m távolságban alátámasztjuk. Így a gerenda vízszintesen nyugalomban van. Mekkora erı feszíti a kötelet? a) F = 150N. b) F =300N. c) F = 450N. d) F = 600N. 2
4. 6 kg Az asztalon fekvı és a fonálon függı tömegeket összekötı fonal 24 N-nál nagyobb feszítıerıt nem bír ki. Mekkora maximális terhet akaszthatunk a függı fonal végére? (Az asztal és a rajta fekvı hasáb közötti súrlódás elhanyagolható.) a) 2 kg. b) 2,4 kg. c) 4 kg. d) 4,4 kg. 5. Egy síktükörre esı fénysugár beesési szöge 35 o. Mekkora lesz a beesı sugár és a visszaverıdı sugár által bezárt szög, ha a tükröt a beesı és a visszaverıdı sugarak síkjára merıleges tengely körül elforgatjuk úgy, hogy a beesési szög 5 o -kal megnı? a. A két sugár közti szög nem változik, mivel a visszaverıdési szög 5 o -kal csökken. b. A két sugár közti szög 75 o lesz, mivel a beesési szög 5 o -kal nı. c. A két sugár közti szög 85 o lesz, mivel a visszaverıdési szög a beesési szög kétszeresével nı. d. A két sugár közti szög 80 o lesz, mivel a visszaverıdési szög is megnı 5 o -kal. 5 0 35 o 6. Lehetséges-e egy üveggömbre olyan fénysugarat bocsátani, amely belép a gömbbe, de onnan már nem tud kilépni a teljes visszaverıdés miatt? a) Nem lehetséges, mert a gömbbe belépı fénysugár törési szöge és a másik felületen kilépı sugár beesési szöge egyforma. b) Igen, lehetséges, ha a gömbbe lépı fénysugár törési szöge 45 o -nál nagyobb c) Igen, lehetséges, ha az üveg törésmutatója 1,5-nél nagyobb. d) Az üveggömbre esı fénysugarak bármely beesési szögnél teljes visszaverıdést szenvednek. 3
7. Milyen képet állít elı a szórólencse a kétszeres fókusztávolságnál nagyobb távolságra lévı tárgyról? a) Valódi, fordított állású, kicsinyített képet. b) Látszólagos, fordított állású, kicsinyített képet. c) Valódi, egyenes állású, kicsinyített képet. d) Látszólagos, egyenes állású kicsinyített képet. 8. Az ábrán látható áramkörben R 3 < R 2 <R 1.. Melyik a helyes állítás? a) Az R 2 ın folyó áramerısség ugyanakkora, mint az R 3 on folyó. b) Az R 3 -on folyó áramerısség kisebb, mint az R 2 -ön folyó. c) Az R 1 en folyó áramerısség kisebb, mint az R 3 - on folyó. d) Az R 1 en folyik a legnagyobb áramerısség. U R 2 R 1 R 3 9. Adva van 4 eszköz: potenciométer, transzformátor, dióda, kondenzátor. Az alábbi feladatok melyike nem oldható meg egyik eszközzel sem? a) Váltakozó áram átalakítása lüktetı egyenárammá. b) 6 V-os teleprıl 2 V-os feszültség elıállítása. c) 6 V-os teleprıl 12 V elıállítása. d) 6 V-os váltakozó feszültségforrásról 12 V-os váltakozó feszültség elıállítása. 10. Egy áramkör fémvezetékében 1 A rıl 2 A-re nı az egyenáram erıssége. Mi történt a fémszálban áramló elektronok számával és sebességével? a) Az elektronok száma nem változik, de az áramlási sebességük növekedik. b) Nem változik az elektronok áramlási sebessége, csak a számuk növekszik. c) Sem az elektronok száma, sem a sebessége nem változik, csak az ionokkal történı ütközések száma csökken. d) Sem az elektronok száma, sem a sebessége nem változik, hanem a pozitív ionok is mozgásba kezdenek. 4
11. Váltakozó feszültséget kapcsolunk egy kondenzátorra, aminek az idıtıl való függését az ábra szemlélteti. A t 1, t 2 és a t 3 pontok jellegzetes idıpillanatokat jelölnek. Melyik a helyes állítás? U t 1 t 2 t 3 t a) A t 1 idıpillanatban a kondenzátor feszültsége maximális sebességgel változik. b) A t 2 idıpillanatban az áramkörben maximális az áramerısség. c) A t 3 idıpillanatban a kondenzátor töltése 0. d) A t 1 és a t 3 idıpontok közti idıtartam a feszültség periódus ideje. 12. A 230 V-ra méretezett, 60 W-os merülıforraló 4 perc alatt forral fel bizonyos mennyiségő vizet. Hány perc alatt forral fel ugyanennyi vizet két, az elızıhöz hasonló sorba kapcsolt merülıforraló, ha mindkettıt bele helyezzük a vízbe? a) 2 perc alatt. b) 4 perc alatt. c) 8 perc alatt. d) 16 perc alatt. 13. 1 liter víz elforralása közben a forráshı nagyobb, mint az 1 liter 100 o C hımérséklető víz és a 100 0 C-os gız belsı energiájának a különbsége. Mi a jelenség magyarázata? a) A gız fajhıje kisebb, mint a víz fajhıje. b) A gız sőrősége kisebb, mint a víz sőrősége. c) A víz 10 5 Pa nyomáson történı elforralása után a gız térfogata sokszorosa az elforralt víz térfogatának. A tágulási munkára is fordítódik energia. d) A keletkezett gız hımérséklete magasabb, mint forráspont. 14. Az olvadáshıre vonatkozó megállapítások közül melyik a helyes? a) Az olvadáshı az a hımennyiség, ami az 1 kg tömegő anyag megolvasztásához szükséges az olvadásponton. b) Az olvadáshı az a hımennyiség, ami egy tetszıleges anyagmennyiség megolvasztásához szükséges. c) Az olvadáshı az a hımennyiség, ami az adott anyagot az olvadáspontra melegíti. d) Az olvadáshı az a hımennyiség, ami az 1 kg tömegő anyag megolvadása közben melegíti a környezetet. 5
15. Válassza ki a radioaktivitás törvényszerőségeinek felsorolásaiból a helyeset! a) A bomlás véletlenszerő, ezért nem adható meg semmilyen szabály arra, hogy percenként hány atommag bomlik el. b) A tömör anyagnál mindig az anyag felszínén lévı atomok magjai bomlanak el. c) A bomlások számát a hımérsékletváltozás jelentısen befolyásolja. d) A felezési idı 2-szerese alatt a megmaradt atommagok száma a negyedére csökken. 6
MÁSODIK RÉSZ Az alábbi három téma közül válasszon ki egyet és fejtse ki másfél-két oldal terjedelemben, összefüggı ismertetés formájában.! Ügyeljen a szabatos, világos fogalmazásra, a logikus gondolatmenetre, a helyesírásra, mivel az értékelésbe ez is beleszámít! Mondanivalóját nem kell feltétlenül a megadott szempontok sorrendjében kifejtenie. 1. Belsı energia, hı, munka. a) A címben szereplı fogalmak, jelölésük és mértékegységük. b) A három mennyiség közti összefüggés, az I. fıtétel. A mennyiségek elıjelei. c) A belsı energia és az anyagok részecskéinek mozgása közti kapcsolat. d) A fajhı és a molhı. e) Az ideális gázok speciális állapotváltozásai. 2. A mozgási indukció jelensége. a) A jelenség és a törvényszerőség ismertetése. b) A jelenség értelmezése. c) Az indukált feszültség nagysága. d) Az indukált áram iránya, Lentz-törvény. e) Mi volt a felfedezı elıfeltevése, amely elvezetett a jelenség felismeréséhez? 3. Lendület, lendületváltozás, lendület-megmaradás. a) A fogalom ismertetése. b) A lendületváltozás és az erı kapcsolata. c) A lendület-megmaradás feltételei, zárt rendszer. d) Az ütközések és a lendület-megmaradás. e) A rakéta technika és a lendület kapcsolata. a b c d e kif. tart. összes 3 4 4 4 3 5 18 23 7
HARMADIK RÉSZ Oldja meg a következı feladatokat! Megállapításait indokolja is! A megoldás menetét szöveggel is kísérje, ne csak a képleteket írja le, hanem a képletek jelentését is indokolja! 1. a) Mekkora erı gyorsította azt a 900 kg tömegő autót álló helyzetbıl, ami 16 s alatt 100 m utat tett meg? b) Mennyi utat tett meg a gépkocsi az utolsó 4s alatt?. a b összes 3 5 8 10
2. A mellékelt grafikonon 4 g hélium gáz izobár állapotváltozásának adatai láthatók. Pa a) Mennyi a belsı energia megváltozása b) Mennyi munkát végez a környezet a gázon? 2 10 5 c) Mennyi hıt ad le a gáz? 15 25 dm a b+ c összes 8 3+4 15 11
3. Az 1,5 törésmutatójú üvegprizma egyik oldallapjára 45 o -os beesési szöggel érkezı fénysugár a másik oldallapon törés nélkül lép ki. a) Mekkora a prizma törıszöge? b) Mekkora a fény sebessége a prizmára? a b összes 9 3 12 12
4. 40Ω 40Ω 60Ω V U Az ábrán látható kapcsolásban a kapcsoló zárásakor a voltmérı 36V-tal nagyobb feszültséget jelez, mint nyitott kapcsolónál. a) Mekkora a telep feszültsége, ha a belsı ellenállása elhanyagolható? b) Mekkora a zárt kapcsoló esetén az egyes ellenállások feszültsége? a b összes 9 3 12 13