JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

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1 Fizika német nyelven középszint 1012 ÉRETTSÉGI VIZSGA 11. május 17. FIZIKA NÉMET NYELVEN KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM

2 KORREKTUR- UND BEWERTUNGSANWEISUNG TEIL I. Bei den Testfraen dürfen nur die in der Korrekturanweisun aneebenen richtien Lösunen mit 2 Punkten bewertet werden. Die Punktzahl (0 oder 2) soll in das raue Kästchen neben der Aufabe einetraen werden. Der Korrektor füllt auch die Tabelle der Gesamtpunktzahlen am Ende des Arbeitsblattes aus. TEIL II. Die in der Anweisun aneebenen Teilpunkte dürfen nicht weiter zerlet werden, es sei denn, dass die Anweisun es ausdrücklich erlaubt. Die kursiv eschriebenen Zeilen nennen die Tätikeit, die für die Lösun nöti ist. Die hier erreichbaren Punktzahlen sind dann zu ewähren, wenn diese kursiv eschriebene Tätikeit im Wesentlichen von dem Kandidaten richti und eindeuti auseführt wurde. Wenn diese Tätikeit in mehreren Schritten zu erledien ist, dann stehen die einzelnen Teilpunkte neben den Zeilen der Musterlösun. Die Beschreibun der Musterlösun ist nicht unbedint vollständi. Das Ziel ist anzueben, wie tief, wie ausführlich und in welchem Umfan und Charakter die Lösun von den Kandidaten erwartet wird. Die folenden, in Klammern stehenden Bemerkunen eben weitere Anweisunen für die Bewertun der eventuell vorhandenen Fehler, Mänel und Abweichunen. Die von den voreebenen Lösunen abweichenden Lösunen sind auch zu bewerten. Für die Feststellun der leichwertien Teile sind die kursiven Zeilen maßebend, z. B. welcher Teil der Gesamtpunktzahl für die Interpretation, welcher für das Aufschreiben der Zusammenhäne und welcher für die Berechnunen voresehen ist. Wenn der Kandidat Schritte zusammenfasst oder mit Parametern rechnet und daher Teilerebnisse, die nicht efrat waren, aber in der Anweisun vorkommen, auslässt, bekommt er trotzdem die dafür voresehenen Punkte, wenn der Gedankenan richti ist. Die Teilpunktzahlen sind aneeben, damit nicht vollständie Lösunen einfacher zu bewerten sind. Für Fehler, die den richtien Gedankenan nicht beeinflussen (z. B. Rechenfehler, falsches Abschreiben, falsche Umwandlun) erfolt nur einmal ein Punktabzu. Wenn der Kandidat mehrere Lösunswee einschlät oder mehrere Lösunen anibt, aber nicht eindeuti festlet, welche er davon für endülti hält, dann ist sein letzter Versuch (oder manels weiterem Hinweis, die Version, die am Seitenende steht) zu bewerten. Mischen sich die Elemente zweier verschiedener Gedankenäne in der Lösun, so sind die Elemente nur von dem einen Gedankenan zu bewerten, welcher für den Kandidaten vorteilhafter ist. Das Fehlen der Einheiten während der Rechnun wenn dies keine weiteren Fehler verursacht sollte nicht als Fehler betrachtet werden. Die eforderten Erebnisse sind aber nur mit Einheiten zu akzeptieren. Die Graphen, Abbildunen und Bezeichnunen sind dann als richti zu betrachten, wenn sie eindeuti sind. (D. h.: es ist eindeuti, was abebildet wurde, die nötien Bezeichnunen kommen vor, unübliche Bezeichnunen werden erklärt, usw.) Bei den Graphen ist das Fehlen der Einheiten an den Koordinatenachsen kein Fehler, wenn eindeuti ist, was emeint ist (wenn z. B. die Daten einer Tabelle mit leichen Einheiten darestellt werden). Wenn der Kandidat bei der 3. Aufabe seine Wahl nicht anibt, soll nach der Prüfunsordnun verfahren werden. Nach der Bewertun der Aufaben sind die entsprechenden Punktzahlen in die Tabellen an den Seitenenden einzutraen. írásbeli vizsa / május 17.

3 ERSTER TEIL 1. A 2. C 3. A 4. C 5. A 6. A 7. A 8. B 9. B 10. C 11. B 12. B 13. A 14. C 15. B 16. C 17. C 18. B 19. B. B 2 Punkte je richtie Antwort. Insesamt 40 Punkte. írásbeli vizsa / május 17.

4 ZWEITER TEIL Aufabe 1 m Geeben: m = k, l = 3 m, α = 30, = 10 2 s Zwei Lösunsvarianten werden mit I. und II. bezeichnet. a) Formulierun einer notwendien Bedinun für das Gleichewicht: I.: Die Resultierende der auf den Balken wirkenden Kräfte ist Null. oder II.: Die Summe der Drehmomente (bezoen auf einen Punkt) der auf den Balken wirkenden Kräfte ist Null. (Wenn die Formulierun der Bedinun fehlt, aber vom Lösunswe eindeuti zu erkennen ist, dass der Kandidat diese Bedinun bewusst anwendet, dann ist die Punktzahl zu eben.) Quantitative Formulierun des Gleichewichtes: I.: Darstellun der drei parallelen Kräfte, die auf den Balken wirken (Der Punkt ist auch dann zu ewähren, wenn in der Abbildun F 1 und F 2 nicht leich lan sind.) und irendeiner Form der Gleichun über die Kräfte, z. B.: F 1 + F 2 = G F 1 4 Punkte G F 2 Weil die Resultierende der parallelen Kräfte F 1 und F 2 in der Mitte des Balkens wirkt, daher ilt F 1 = F 2, und so 2 F = G. oder II.: Darstellun der zwei Kräfte, die auf den Balken wirken und der Kraftarme F und irendeiner Form der Gleichun über die Drehmomente, z.b.: F k1 = G k 2 (falls der Drehpunkt auf der Wirkunslinie der dritten Kraft liet.) Weil k 1 = 2 k 2, daher 2 F = G. Bestimmun der Seilkraft: G F = = 100 N 2 k 1 G k 2 írásbeli vizsa / május 17.

5 b) Erkennen des Gleichewichtes der Drehmomente: F k = G (der Drehpunkt ist das am Boden estützte Ende des Balkens) F k G Bestimmun der Kraftarme in der Abbildun: F 3 Punkte G k 1 k 2 k 1 = l, k 2 ist der Abstand zwischen Drehpunkt und der Wirkunslinie von G. (Für diese Erkenntnisse sind die 3 Punkte auch ohne Abbildun zu eben.) Berechnun und Erebnis: k 2 = l cosα 2 = l F l G 2 cosα 1 F = G cos30 2 F = 87 N 4 Punkte Insesamt 14 Punkte írásbeli vizsa / május 17.

6 Aufabe 2 Geeben: P = 500 MW a) Die Bestimmun der Anzahl der Kernfusionen in einer Sekunde: 19 1 ev = 1,6 J, so ist die in einer D-T- Reaktion freiesetzte Enerie leich E = 17,6 MeV = 17,6 1,6 J = 2,82 J. DT 8 In 1 Sekunde wird E = P t = 500 MW 1s = 5 J Enerie freiesetzt, 8 5 daher ist die Anzahl der Reaktionen leich dem Quotienten. 12 2,82 Also ist die Anzahl der Reaktionen pro Sekunde N = 1,77 Reaktionen (Das Erebnis 1,8 10 ist auch akzeptabel.) 7 Punkte 1+ 2 Punkte b) Die Erkenntnis, dass die Bestimmun des benötiten Brennstoffes durch die Kenntnis der Molzahl und der molaren Masse mölich ist: 2 Punkte (Irendein Element des Lösunswees soll darauf hinweisen, explizite Formulierun ist nicht notwendi.) Berechnun der benötiten Mene in Mol für die in einer Sekunde ablaufenden Reaktionen: 1, n = 0,3 = 3 mol Punkte Bestimmun der molaren Masse des Brennstoffes: 4 Punkte Im Plasmazustand ist das Gas einatomi, daher ist die molare Masse leich der Atommasse. M D = 2, mol M T = 3 mol M Brennstoff = M D + M T = 5 mol 1+ írásbeli vizsa / május 17.

7 Berechnun der Masse des verbrauchten Brennstoffes in 1Sekunde: m = n M = 1,5 3 Berechnun der Masse des verbrauchten Brennstoffes in 1Minute: 3 m = 90 = 0,09 2 Punkte b) 2. Lösun (Hinweise) Erkennen der Tatsache, dass die Kenntnis von Molzahl und molarer Masse notwendi ist: (2 Punkte) Plasmazustand M = A M D = 2, M T = 3 mol mol (1 + ) Die Anzahl der Reaktionen pro Minute ist N = 60 1,77 Die Molzahl pro Minute ist 60 1,77 2 n = = 1,77 mol 23 6 (2 Punkte, zerlebar) m n M 2 = 3,5 D = D T = n M T 2 m = 5,3 2 Insesamt m = 8,8 0,09 b) 3. Lösun (Hinweise) Erkennen der Tatsache, dass das Deuterium aus zwei, das Tritium aus drei Nukleonen besteht, also sind an jeder Reaktion 5 Nukleonen beteilit. (4 Punkte, zerlebar) Der in 1 s verbrauchte Brennstoff beinhaltet N = 5 1,77 Nukleonen (2 Punkte) Dessen Masse ist etwa 5 1,77 m p (oder m n ) (2 Punkte) Heraussuchen der Masse eines Nukleons 2 Berechnun m = 8,8 0,09 (2 Punkte, zerlebar) Insesamt 18 Punkte írásbeli vizsa / május 17.

8 Aufabe 3/A Die berechneten Druckwerte dürfen bei richtiem Gedankenan von den in der Anweisun aneebenen Werten um ± 5000 Pa abweichen. a) Darstellun der Anaben im Diaramm: p (1000 Pa) 8 Punkte h (m) (Richti eineteilte und beschriftete Achsen sind je 2 Punkte, das richtie Einzeichnen der Messwerte: 4 Punkte. Bei der Beschriftun der Achsen müssen die Einheiten auch dabei sein. Ohne Einheiten ist nur pro Achse zu eben!) írásbeli vizsa / május 17.

9 b) Bestimmun des Druckes in 25 m Tiefe: 2 Punkte Über die Punkte wird eine Gerade elet. Vom Graphen abelesen ist der Druck in 25 m Tiefe etwa Pa. (Oder: das Erebnis ist auch anhand der Anaben der Tabelle als arithmetisches Mittel vom Druck in m und in 30 m Tiefe zu berechnen.) c) Bestimmun des Luftdrucks auf der Wasseroberfläche: 3 Punkte Über die Punkte wird eine Gerade elet. Bei h = 0 m wird der Schnittpunkt mit der vertikalen Achse bestimmt. Abelesen bekommt man: p 0 = Pa. (Wenn der Kandidat nur den richtien Wert anibt, es ist aber nicht zu entnehmen, wie er ihn bestimmt hat, ist nur zu erteilen.) d) Das Anwenden des Gesetzes von Boyle Mariotte auf den Druck und das Volumen der Luftblase: 3 Punkte p1 V1 = p0 V0 = p0 3 V1 ( 2 Punkte) so ist der Druck, der in der Tiefe des Wrackes herrscht, p 1 = p0 3 = Pa. Bestimmun der Tiefe, in der das Wrack liet: 1 + Der Druck in der Luftblase ist leich dem Außendruck. Zu Pa ehört eine Tiefe aus der Tabelle entnommen oder vom Graphen abelesen von m. Insesamt 18 Punkte írásbeli vizsa / május 17.

10 Aufabe 3/B a) Benennun der Erscheinun auf der ersten bzw. auf der zweiten Bildreihe: Punkte Die erste Bildreihe zeit die Phasen des Mondes, die zweite Bildreihe stellt eine Mondfinsternis dar. b) Formulierun der Ursache der Verdunkelun bei der ersten bzw. bei der zweiten Bildreihe: Punkte Im ersten Fall ist die eenseitie Lae von Mond, Erde und Sonne so, dass man von der Erde aus die beleuchtete Halbkuel nicht vollständi sehen kann. Im zweiten Fall befindet sich der Mond im Schatten der Erde, weil das Licht der Sonne ihn nicht erreicht. So sieht man ihn verdunkelt. c) Wenn Fall I. ewählt wird: Erstellun einer Abbildun mit den Mondphasen: 10 Punkte M 4 Sonne M 1 M 3 E M 2 M 4 M 1 E M 3 M 2 Zeichnun der Sonne, der Erde und des Mondes mit seiner Bahn um die Erde: (2 Punkte) Die Sonne muss nicht unbedint ezeichnet werden, wenn z. B. durch Pfeile die Strahlun aus der Richtun der Sonne veranschaulicht wird. Punktförmie Lichtquelle ist auch akzeptabel. Ohne Lichtquelle sind diese Punkte nicht zu erteilen. írásbeli vizsa / május 17.

11 Die Zeichnunen über die Lae des Mondes den Mondphasen entsprechend: (je 2 Punkte) Nur ein an die richtie Stelle und in der richtien Phase ezeichneter Mond ist 2 Punkte wert. Sonst ibt es keinen Punkt dafür. Das Aneben der Phase kann durch Nummerierun nach den entsprechenden Bildern (M 1, ) oder durch Veranschaulichen der Mondphase in der Zeichnun erfolen. Letzteres ist wieder auf zwei verschiedene Arten mölich, wie die zwei Abbildunen zeien. Bei der ersten ist die Erscheinun des Mondes von der Erde aus esehen einezeichnet. Bei der zweiten ist die Erscheinun des Mondes wie vom entfernten Weltall esehen einezeichnet. Diese ist immer eine halb beleuchtete Kuel, nur ist die beleuchtete Seite nicht immer zur Erde hin edreht. Jede Abbildunsart ist akzeptabel, wenn sie konsequent ist. (Weil der Umlaufsinn nicht zu untersuchen war, darf man die Nummer für M 2 und M 4 vertauschen.) Wenn Fall II. ewählt wird: Erstellun einer Abbildun mit den Phasen der Mondfinsternis: 10 Punkte M 1 Sonne E M 2 M 3 M 4 Zeichnun der Sonne, der Erde, des Mondes mit seiner Bahnkurve und den Schatten der Erde: (2 Punkte, zerlebar) (Es ist akzeptabel, wenn der Kandidat einen Schatten, der aus einer punktförmien Lichtquelle stammt, zeichnet. Die Einzeichnun und Beschreibun des Halbschattens und Kernschattens ist nicht nöti.) Die Zeichnunen über die Lae des Mondes den Aufnahmen entsprechend: (je 2 Punkte). Wenn die Laen richti nummeriert sind, ilt es nicht als Fehler, wenn die Schwärzunen nicht vorhanden sind. Insesamt 18 Punkte írásbeli vizsa / május 17.