FIZIKA NÉMET NYELVEN

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1 ÉRETTSÉGI VIZSGA május 17. FIZIKA NÉMET NYELVEN KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA május 17. 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 120 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA Fizika német nyelven középszint írásbeli vizsga 1511

2 Wichtige Hinweise Es stehen Ihnen 120 Minuten Arbeitszeit zur Verfügung. Lesen Sie die Instruktionen vor den Aufgaben gründlich durch und teilen Sie Ihre Zeit sorgfältig ein. Die Reihenfolge der Bearbeitung der Aufgaben ist beliebig. Zur Lösung der Aufgaben sind Taschenrechner und Tafelwerke zugelassen. Wenn Sie für die Lösung einer Aufgabe zu wenig Platz haben, dann können Sie die Bearbeitung der Aufgabe auf den am Ende stehenden leeren Seiten fortführen. Die Aufgabennummer sollten Sie dabei unbedingt angeben. Schreiben Sie in dieses Kästchen, welche Aufgabe Sie von den Aufgaben 3/A und 3/B gewählt haben (das heißt, welche Aufgabe bewertet werden soll): 3 írásbeli vizsga / május 17.

3 ERSTER TEIL Von den unten angegebenen Antworten ist immer nur genau eine richtig. Tragen Sie den Buchstaben der richtigen Antwort in den weißen Kästchen an der rechten Seite ein! (Überprüfen Sie das Ergebnis mit Rechnungen, wenn es nötig ist!) 1. Eine Person der Masse 70 kg steht in einem Aufzug auf einer Personenwaage. Er beobachtet in einem bestimmten Moment, dass die Personenwaage 77 kg zeigt. In welcher Richtung bewegt sich der Aufzug in diesem Moment? A) Nach oben. B) Nach unten. C) Der Aufzug kann sich sowohl nach oben als auch nach unten bewegen. 2. Welche der folgenden drei Abbildungen zeigt aus energetischer Hinsicht richtig die Funktionsweise eines Wärmekraftwerks? Turbine: Arbeitsverrichtung Turbine: Wärmeabgabe Turbine: Wärmeabgabe Kessel: Wärmeaufnahme Kühlturm: Wärmeabgabe Kessel: Arbeitsverrichtung Kühlturm: Wärmeabgabe Kessel: Wärmeaufnahme Kühlturm: Arbeitsverrichtung A) Die linke Abbildung. B) Die mittlere Abbildung. C) Die rechte Abbildung. írásbeli vizsga / május 17.

4 3. Die Abbildung zeigt zwei punktförmige elektrische Ladungen und die Feldlinien, die ihr elektrisches Feld veranschaulichen. Was kann man über das Vorzeichen der zwei Ladungen behaupten? A) Die zwei Ladungen haben das gleiche Vorzeichen. B) Die zwei Ladungen haben unterschiedliche Vorzeichen. C) Anhand der Abbildung kann man die Frage nicht beantworten. 4. Ein winziger Magnet schwebt über einem Supraleiter, ohne sich zu bewegen. Die auf den Magneten nach unten wirkende Schwerkraft und die magnetische Kraft, die nach oben wirkt, können unmöglich Gegenkräfte voneinander sein. Aus welchem Grund? A) Weil die zwei Kräfte nicht gleich groß sind. B) Weil die Wirkungslinien der zwei Kräfte nicht zusammenfallen. C) Weil die zwei Kräfte auf den gleichen Körper wirken. 5. Im Inneren der Sterne findet Kernfusion statt. Die folgenden Aussagen beziehen sich auf diese Kernfusion. Wählen Sie die wahre Aussage. A) Die Kernfusion erfolgt nur bei sehr hoher Temperatur, die im Inneren der Sterne gegeben ist. B) Während der Kernfusion erfolgt ein Massenzuwachs, deswegen nimmt die Masse der Sterne stets zu. C) Die Kernfusion kann nur mit Elementen verwirklicht werden, die schwerer als Uran sind, diese entstehen im Inneren der Sterne. írásbeli vizsga / május 17.

5 6. Ein Skateboardfahrer bewegt sich auf dem waagerechten Boden mit konstanter Geschwindigkeit auf eine schiefe Ebene zu. Er rollt die schiefe Ebene hinauf, dann rollt er wieder zurück. Während seiner Bewegung werden die Gleitreibung und der Luftwiderstand vernachlässigt. Was kann man über den Impuls und über die mechanische Energie des Skateboardfahrers behaupten? A) Während der Bewegung ist sein Impuls konstant. B) Während der Bewegung ist seine mechanische Energie konstant. C) Während der Bewegung sind beide Größen konstant. 7. In einem Operationssaal werden Lichtquellen mit großer Flächenausdehnung montiert. Aus welchem Grund? A) Damit das Licht den Operationsbereich überall sterilisiert. B) Damit man viel Licht auf einen bestimmten Punkt des Operationsbereichs fokussieren kann. C) Damit auf dem Operationsbereich nirgendwo ein voller Schatten entsteht. 8. An einem Sommerabend kühlt sich die Atmosphäre ab. Die relative Luftfeuchtigkeit wächst dabei von 40% auf 80%. Wie hat sich die Masse des Wassers geändert, die sich in einem Kubikmeter Luft befindet? A) Auch die Masse des Wassers hat sich verdoppelt. B) Die Masse des Wassers hat sich nicht geändert. C) Die Masse des Wassers hat sich halbiert. írásbeli vizsga / május 17.

6 9. Was bedeutet, dass ein Stoff radioaktiv ist? Wählen Sie die wahre Aussage. A) Die Atome des Stoffes wandeln sich spontan um, dabei emittieren sie eine Strahlung. B) Die Atome des Stoffes sind Isotope. C) Jedes Atom des Stoffes emittiert kontinuierlich eine Strahlung während der Zeitdauer der sogenannten Halbwertszeit. 10. Um einen Stern kreisen zwei Kometen verschiedener Masse. Die Form und die Größe ihrer Bahn sind gleich, die räumliche Lage der Bahnen ist unterschiedlich. Die Masse des 1. Kometen ist größer als die Masse des 2. Kometen. Welcher Körper besitzt eine größere Umlaufzeit? 1 2 A) Die zwei Umlaufzeiten sind gleich groß. B) Der Körper mit der kleineren Masse hat eine größere Umlaufzeit. C) Der Körper mit der größeren Masse hat eine größere Umlaufzeit. 11. Ein Stabmagnet zerbrach gemäß der Abbildung. Man hat es versucht, die zwei Teile entlang der Bruchfläche zusammenzufügen, aber es gab eine sehr starke Abstoßung. Wie lagen die Pole des ursprünglichen Magneten? A) Die Pole des ursprünglichen Magneten lagen gemäß der Abbildung A). B) Die Pole des ursprünglichen Magneten lagen gemäß der Abbildung B). C) In keinem der beiden angegebenen Fälle kann man eine starke Abstoßung erfahren, da sich der Magnet sonst von sich selbst spalten würde. írásbeli vizsga / május 17.

7 12. Ein α-, ein β-, und ein γ-teilchen passieren ein homogenes elektrostatisches Feld. Welches Teilchen erfährt die kleinste Beschleunigung? A) Das γ-teilchen. B) Das β-teilchen. C) Das α-teilchen. 13. Eine Glühbirne wird gemäß der Abbildung mit einem unbekannten Stromkreisbauelement in Reihe geschaltet. Wird der Stromkreis mit Gleichspannung gespeist, so leuchtet die Glühbirne nicht. Wird der Stromkreis mit Wechselspannung gespeist, so leuchtet die Glühbirne. Was kann das unbekannte Stromkreisbauelement sein? A) Ein Kondensator. B) Ein variabler Widerstand. C) Eine Spule. 14. Auf einen Dreifuß aus Eisen wird gemäß der Abbildung eine Metallkugel gestellt. Die Kugel passt gerade nicht durch den Ring. Beide Körper werden im gleichen Maße erwärmt. Wird die Kugel durch die Wirkung der Erwärmung durch den Ring passen? A) Die Kugel wird bestimmt nicht durch den Ring passen, weil sie sich wegen der Erwärmung ausdehnt. B) Die Kugel wird bestimmt nicht durch den Ring passen, da der Durchmesser der Kugel durch die Erwärmung in gleichem Maße zunimmt wie der Durchmesser des Rings. C) Die Kugel kann durch den Ring passen, wenn sie aus anderem Stoff als der Ring gefertigt wurde und sie sich durch die Erwärmung weniger als der Ring ausdehnt. írásbeli vizsga / május 17.

8 15. Aus gleichen, massiven Ziegeln wird eine 2 m hohe Mauer gebaut. Im welchen Fall wird das Betonfundament, das die Mauer trägt, durch größeren Druck belastet? Im Fall, wenn die Mauer einen Ziegel breit ist, oder im Fall, wenn die Mauer zwei Ziegel breit ist? A) Im Fall, wenn die Mauer einen Ziegel breit ist. B) Im Fall, wenn die Mauer zwei Ziegel breit ist. C) Der Druck ist in beiden Fällen gleich groß. 16. Der Druck eines eingeschlossenen idealen Gases verdoppelt sich, sein Volumen vermindert sich auf 2/3 des ursprünglichen Volumens in einem Vorgang. Wählen Sie die wahre Aussage. A) Die geschilderte Situation kann nicht vorkommen, weil das Produkt aus dem Druck und aus dem Volumen laut des Gesetzes von Boyle Mariotte konstant ist. B) Die geschilderte Situation kann nur in dem Fall vorkommen, wenn ein Teil des Gases während des Vorgangs entflohen ist. C) Wenn sich die Menge des Gases nicht verändert hat, so muss die Temperatur zugenommen haben. 17. Es ist gerade Vollmond. Wie sieht man die Erde zu diesem Zeitpunkt vom Mond aus? A) Vom Mond aus sieht man eine Vollerde, das heißt, dass die Seite der Erde, die Richtung Mond zeigt, vollständig beleuchtet wird. B) Vom Mond aus sieht man eine Hälfte der sichtbaren Seite der Erde beleuchtet. C) Vom Mond aus sieht man eine Neuerde, das heißt, dass die Seite der Erde, die Richtung Mond zeigt, im Wesentlichen gar nicht beleuchtet wird. 18. Wie groß ist ungefähr die molare Masse des schweren Wassers ( 2 H 2 O)? A) ca. 18 g/mol B) ca. 20 g/mol C) ca. 36 g/mol írásbeli vizsga / május 17.

9 19. Die allgemein verwendete, abgeleitete Einheit für die elektrische Spannung ist das Volt. Wie kann man 1 Volt mit Hilfe von SI-Grundeinheiten ausdrücken? A) B) C) A s 1V 1 kg m kg m 1V 1 3 A s kg 1V 1 2 A s In der Abbildung ist der Ort-Zeit-Graph eines Körpers zu sehen. In welchem Zeitintervall war der absolute Betrag der Geschwindigkeit des Körpers am größten? A) Im Zeitintervall zwischen t = 2 s und t = 3,5 s. B) Zum Zeitpunkt t = 4 s. C) Im Zeitintervall zwischen t = 7 s und t = 10 s. írásbeli vizsga / május 17.

10 ZWEITER TEIL Lösen Sie die folgenden Aufgaben! Begründen Sie Ihre Behauptungen je nach Art der Aufgabe in Sätzen, mit Zeichnungen oder Rechnungen! Achten Sie darauf, dass Ihre Bezeichnungen eindeutig sind! 1. Man steht in einem Aufzug und versucht seinen Koffer genau im Zeitpunkt zu verschieben, wenn der Aufzug mit einer Beschleunigung von 1,5 m/s 2 nach oben startet. Wie groß ist die waagerechte Kraft, die man auf den Koffer auszuüben hat, damit er sich in Bewegung setzt? Die Masse des Koffers beträgt 24 kg, der Haftreibungskoeffizient zwischen dem Boden des Aufzugs und dem Koffer ist 0,5 groß. m g 9,8 2 s Insgesamt 15 Punkte írásbeli vizsga / május 17.

11 2. Heutzutage werden in Autos alle vier Räder durch je eine Scheibenbremse gebremst. Die Scheibenbremsen wandeln die kinetische Energie des Autos mit Hilfe der Reibung zwischen der Bremsscheibe und dem Bremsklotz in Wärme um. Ein Auto wiegt mit den Insassen 1,2 Tonnen, die Gesamtmasse von einer Scheibenbremse (Bremsscheibe und der an ihr reibende Bremsklotz) beträgt insgesamt 9 kg. Auf der Autobahn nahm die Temperatur der Bremsen während eines vollständigen Abbremsens um 60 C zu. Hat das Auto die 130 km/h - Geschwindigkeitsgrenze überschritten, wenn die spezifische Wärme des Stoffes der J Bremsen c 400 beträgt? kg C (Man nimmt an, dass die Bremskraft an allen vier Rädern gleich groß war. Das Abbremsen dauerte nur kurze Zeit. So wird von der Wärmemenge, die an die Umgebung abgegeben wurde, abgesehen.) Insgesamt 15 Punkte írásbeli vizsga / május 17.

12 Von den Aufgaben 3/A und 3/B müssen Sie nur eine lösen. Markieren Sie auf der Rückseite des Titelblatts, welche Aufgabe Sie gewählt haben! 3/A In einem Versuch wurde die Qualität von zwei Monozellen verglichen. Die Monozellen wurden in einen Stromkreis eingebaut, der sicher stellte, dass der Strom, der durch die Monozellen fließt (der die Monozellen belastet), die ganze Zeit mit 1 A gleich groß ist. Die Klemmenspannung an den Anschlüssen der Monozellen wurde von Zeit zu Zeit notiert. Die Daten sind in den folgenden zwei Tabellen erfasst: Nicht aufladbare alkalische Batterie, Nennspannung 1,5 V: t (h) 0 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,3 1,4 1,5 U (V) 1,45 1,25 1,18 1,1 1,03 0,95 0,85 0,75 0,65 0,4 0,0 Aufladbare NiMH (Nickel-Metallhydrid) Batterie (Akku), Nennspannung 1,2 V: t (h) 0 0,2 0,6 1,0 1,4 1,6 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 U (V) 1,25 1,2 1,19 1,18 1,16 1,15 1,1 0,93 0,75 0,4 0,0 a) Stellen Sie die gemessenen Spannungswerte als Funktion der Zeit dar. b) Welche Batterie besitzt eine größere Nennspannung? Welche Batterie besitzt eine größere Klemmenspannung am Anfang der Messung? Welche Batterie besitzt eine größere Klemmenspannung zum Zeitpunkt t = 0,4 h? c) Mit welcher Batterie funktioniert der Stromkreis länger? Schätzen Sie von beiden Batterien jeweils die Ladungsmengen in der Einheit Ah, die während des Versuchs von den einzelnen Batterien geliefert wurden! d) Man hat zwei identische Taschenlampen. In die eine wird die vollständig aufgeladene NiMH-Batterie gelegt. In die andere Taschenlampe legt man eine neue alkalische Batterie vom gleichen Typ, mit dem man die obige Messung durchgeführt hat. Welche Taschenlampe wird während der Lebensdauer der Batterie ein gleichmäßigeres Licht geben? írásbeli vizsga / május 17.

13 a) b) c) d) Insgesamt 8 Punkte 3 Punkte 7 Punkte 20 Punkte írásbeli vizsga / május 17.

14 3/B Als habitable Zone (auch Lebenszone oder bewohnbare Zone genannt) bezeichnen Astronomen den Abstandsbereich, in dem sich ein Planet von seinem Zentralgestirn befinden muss, damit Wasser dauerhaft in flüssiger Form auf der Oberfläche des Planeten vorliegen kann. (Natürlich hängt die Tatsache, ob es auf der Oberfläche des Planeten wirklich Wasser gibt und wenn, in welchem Aggregatzustand noch von vielen weiteren Faktoren ab.) In der Abbildung bezeichnet der helle Streifen die ungefähre Ausdehnung und Lage der habitablen Zone abhängig von der Masse des Sterns. Auf der waagerechten Achse wird die Entfernung vom Stern angegeben, auf der senkrechten Achse wird die Masse des Sterns angegeben. (Die Achsen sind nicht linear sondern logarithmisch eingeteilt.) In der Abbildung sind zwei Sterne unsere Sonne und Gliese 581 angegeben; letzterer ist ein sogenannter Roter Zwerg, in ca. 22 Lichtjahren Entfernung von uns. Außerdem wurden einige Planeten, die um diese Sterne kreisen, entsprechend ihrer Entfernung vom Stern dargestellt. (Die Kugeln der Planeten haben untereinander den gleichen relativen Maßstab, dieser ist aber weder proportional zum Maßstab, in dem die Sterne dargestellt sind, noch zum Abstand der Planeten zum Stern.) Sonne die Masse des Sterns (in Sonnenmasseneinheit) habitable Zone Abstand vom Stern (in AE) Beantworten Sie die folgenden Fragen mit Hilfe der Abbildung! a) Welche Planeten befinden sich innerhalb der habitablen Zone der Sonne? Benennen Sie einen Planeten, der eindeutig viel zu nah zur Sonne liegt und einen, der eindeutig viel zu weit von der Sonne liegt! b) Welche Planeten befinden sich in der habitablen Zone des Gliese 581? Benennen Sie einen Planeten (mit seinem in der Abbildung zu sehenden Buchstaben), der eindeutig viel zu nah zum Gliese 581 liegt und einen, der eindeutig viel zu weit von dem Gliese 581 liegt! c) Bei welchem Stern von den beiden befindet sich die habitable Zone näher zum Stern? Was kann der Grund dafür sein? írásbeli vizsga / május 17.

15 d) Vergleichen Sie die Umlaufzeiten von Venus und vom Planeten f um den Gliese 581. Welcher Planet besitzt eine größere Umlaufzeit? Begründen Sie Ihre Antwort ohne detaillierte Rechnungen, anhand der in der Abbildung abzulesenden Angaben, in Textformat! (Man nehme an, dass die Bahn um den Stern bei beiden Planeten kreisförmig ist.) a) b) c) d) Insgesamt 4 Punkte 4 Punkte 6 Punkte 6 Punkte 20 Punkte írásbeli vizsga / május 17.

16 Achtung! Diese Tabelle füllt der Korrektor aus! maximale Punktzahl I. Testfragen 40 II. Zusammengesetzte Aufgaben 50 Punktzahl des schriftlichen Prüfungsteils 90 erreichte Punktzahl Korrektor Datum:... I. Feleletválasztós kérdéssor/ Testfragen II. Összetett feladatok/ Zusammengesetzte Aufgaben elért pontszám egész számra kerekítve/ erreichte Punktzahl auf eine ganze Zahl gerundet programba beírt egész pontszám/ die ins Programm eingetragene ganze Punktzahl javító tanár/ Korrektor jegyző/ Protokollführer Dátum/ Datum:... Dátum/ Datum:... írásbeli vizsga / május 17.