FIZIKA NÉMET NYELVEN

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1 ÉRETTSÉGI VIZSGA október 25. FIZIKA NÉMET NYELVEN KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA október :00 Az írásbeli vizsga időtartama: 120 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA Fizika német nyelven középszint írásbeli vizsga 1313

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 / október 25.

3 ERSTER TEIL Von den unten angegebenen Antworten ist immer nur genau eine richtig. Tragen Sie den Buchstaben der richtigen Antwort in die weißen Kästchen an der rechten Seite ein! (Überprüfen Sie das Ergebnis mit Rechnungen, wenn es nötig ist!) 1. Die Erde übt auf einen auf dem Tisch liegenden Körper eine Gravitationskraft von 20 N aus. Was ist die Gegenkraft von dieser Kraft? A) Die vom Tisch ausgeübte, 20 N große Haltekraft. B) Das Gewicht des Körpers, mit dem er auf den Tisch drückt. C) Die 20 N große Kraft, die der Körper auf die Erde ausübt. 2. Man möchte die Luft eines Zimmers im Winter auffrischen, gleichzeitig will man aber auch Heizkosten sparen. Man lüftet, bis die Temperatur der Luft im Zimmer von 20 C auf 10 C sinkt. In welchem Fall hat man energiesparender gelüftet: wenn man für kurze Zeit alle Fenster möglichst weit geöffnet hat, oder wenn man bei kaum geöffneten Fenstern länger gelüftet hat? A) Das Lüften ist energiesparender, wenn man für kurze Zeit lüftet. B) Das Lüften ist energiesparender, wenn man länger lüftet. C) In Hinsicht auf Energiesparsamkeit gibt es keinen Unterschied zwischen den beiden Methoden. 3. Zwei verschiedene Widerstände werden in Reihe geschaltet, dann an eine Batterie angeschlossen. Welche Aussage ist wahr? A) Man kann am größeren Widerstand eine größere Stromstärke messen. B) Am größeren Widerstand entsteht eine größere Wärme. C) Man kann am größeren Widerstand eine kleinere Spannung messen. írásbeli vizsga / október 25.

4 4. Ist es möglich, mit Hilfe von weißem Licht einen Fotoeffekt hervorzurufen? A) Nein, man kann einen Fotoeffekt nur mit monochromatischem Licht hervorrufen. B) Ja, wenn das weiße Licht auch einen Bestandteil mit größerer Frequenz als die Grenzfrequenz beinhaltet. C) Ja, aber nur dann, wenn alle Bestandteile des weißen Lichtes eine höhere Frequenz als die Grenzfrequenz besitzen. 5. Die Abbildung zeigt das Weg-Zeit-Diagramm der geradlinigen Bewegung eines Körpers. Wie hat sich der Körper bewegt? s A) Der Körper hat sich am Anfang gleichmäßig bewegt, dann ist er stehen geblieben. B) Der Körper hat sich am Anfang beschleunigt bewegt, dann hat er sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. C) Der Körper hat sich am Anfang beschleunigt bewegt, dann ist er stehen geblieben. t 6. Man erwärmt eine Stoffprobe der Temperatur 0 C mit einem Heizgerät, das eine konstante Leistung hat. Die Stoffprobe ist am Anfang im festen Aggregatzustand. Im Diagramm ist die Temperatur der Stoffprobe in Abhängigkeit von der Zeit zu sehen. Was kann man anhand des Diagramms behaupten? T ( C) A) Die spezifische Wärmekapazität des Stoffes im festen Aggregatzustand ist größer als die spezifische Wärmekapazität des Stoffes im flüssigen Aggregatzustand. B) Die spezifische Wärmekapazität des Stoffes im flüssigen Aggregatzustand ist größer als die spezifische Wärmekapazität des Stoffes im festen Aggregatzustand. C) Die spezifische Wärmekapazität des Stoffes ist im festen und im flüssigen Aggregatzustand gleich groß. t (min) írásbeli vizsga / október 25.

5 7. Im Einheitensystem eines Fantasielandes sind folgende Grundgrößen gegeben: Die Kraft, deren Einheit 1 F ist. Die Geschwindigkeit, deren Einheit 1 V ist. Die Zeit, deren Einheit 1 T ist. Was ist die abgeleitete Einheit der Arbeit in diesem Fantasieland? A) 1 F V T B) 1 F/T C) 1 F V 2 / T 2 8. Ein langer Draht wird zu einer Schleife gebogen. Der Draht berührt sich, wo er sich kreuzt (siehe Abbildung). In welchem Fall kann man zwischen den Punkten A und B einen größeren Widerstand messen: wenn ein isolierter oder wenn ein nicht isolierter Draht zum Schleifenbiegen verwendet wird? A) Man kann einen größeren Widerstand zwischen den Punkten A und B messen, wenn man die Schleife aus isoliertem Draht fertigt. B) Man kann einen größeren Widerstand zwischen den Punkten A und B messen, wenn man die Schleife aus nicht isoliertem Draht fertigt. C) Man kann sowohl bei isoliertem, als auch bei nicht isoliertem Draht den gleichen Widerstand messen. B A 9. Welche Aussage ist wahr? A) Die geostationären Satelliten sind so weit (ca km) von der Erdoberfläche entfernt, dass dort die Gravitation der Erde gar nicht mehr wirkt, deswegen schweben diese Satelliten bewegungslos über einem bestimmten Punkt der Erde. B) Die geostationären Satelliten umkreisen die Erde immer über dem Äquator. C) Die geostationären Satelliten können sich durch ständige Benutzung ihrer Triebwerke mit der Erde kreisen, so dass sie über einem Punkt der Erde bewegungslos schweben können. írásbeli vizsga / október 25.

6 10. Die sogenannten Brennwertkessel oder Kondensationskessel werden für Heizungen von Wohnungen benutzt. In diesen Kesseln kondensiert der Wasserdampf, der beim Verbrennen des Erdgases entsteht, dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad des Kessels. Aus welchem Grund kann der Wirkungsgrad des Kessels auf diese Weise erhöht werden? A) Die spezifische Wärmekapazität des Kondensationswassers ist größer als die spezifische Wärmekapazität des Wassers, das im System kreist. B) Beim Kondensieren des Wassers wird Wärme freigesetzt, die das im System kreisende Wasser erwärmt. C) Das Wasser, das aus dem Dampf kondensiert, hat eine größere Temperatur als der Siedepunkt. 11. Welches der folgenden Geräte ist es, bei dessen Funktion die Spitzenwirkung eine bedeutende Rolle spielt? A) Der Blitzableiter. B) Der Kondensator. C) Der Elektromotor. 12. Ein Körper wird mit einer Anfangsgeschwindigkeit v senkrecht geworfen. In welchem Fall kommt er mit einer größeren Geschwindigkeit am Boden an: wenn er senkrecht nach oben oder wenn er senkrecht nach unten geworfen ist? Der Luftwiderstand wird vernachlässigt. A) Wenn er senkrecht nach oben geworfen ist. B) Wenn er senkrecht nach unten geworfen ist. C) Er kommt in beiden Fällen mit gleicher Geschwindigkeit am Boden an. 13. Kann ein einzelnes Proton als Ion betrachtet werden? A) Nein, ein Ion kann nur aus einem Atom erzeugt werden, indem man ein oder mehr Elektronen entfernt. B) Nein, weil das einzelne Proton kein einziges Elektron besitzt. C) Ja, wenn man von einem Wasserstoffatom mit der Massenzahl 1 das Elektron entfernt, dann bekommt man ein einzelnes Proton. írásbeli vizsga / október 25.

7 14. Eine bestimmte Gasmenge wird in einem an beiden Enden geöffneten Zylinder durch zwei leicht bewegliche Kolben von der Umgebung abgeschlossen (siehe Abbildung). Was passiert mit dem linken Kolben, wenn der rechte Kolben langsam um 10 cm nach draußen bewegt wird? (Die Temperatur bleibt während des Vorgangs konstant.) A) Auch der linke Kolben verschiebt sich um 10 cm. B) Der linke Kolben verschiebt sich um weniger als 10 cm. C) Der linke Kolben verschiebt sich nicht, sondern er bleibt auf der Stelle. 15. In der Abbildung ist der schematische Aufbau eines menschlichen Auges zu sehen. Hat dieses Auge einen Abbildungsfehler? Wenn ja, mit welchem Linsentyp lässt sich dieser Fehler korrigieren? A) Dieses Auge hat keinen Abbildungsfehler. B) Der Abbildungsfehler lässt sich mit einer Sammellinse korrigieren. C) Der Abbildungsfehler lässt sich mit einer Zerstreuungslinse korrigieren. 16. Für ein Experiment wird eine bestimmte Menge von einem radioaktiven Isotop in zwei gleiche Teile geteilt. Wie verändert sich die Halbwertszeit in diesen zwei gleichen Teilen, im Vergleich zur ursprünglichen Halbwertszeit? A) Die Halbwertszeit sinkt auf ein Viertel der ursprünglichen Halbwertszeit. B) Die Halbwertszeit sinkt auf die Hälfte der ursprünglichen Halbwertszeit. C) Die Halbwertszeit bleibt unverändert. 17. Zwei Satellitenbestandteile der Masse 1 kg und der Masse 2 kg kreisen als Weltraummüll auf Bahnen mit gleichem Radius um die Erde. Welcher von den beiden hat eine größere Geschwindigkeit? A) Der mit der Masse von 1 kg. B) Der mit der Masse von 2 kg. C) Die Geschwindigkeit der zwei Satellitenbestandteile ist gleich groß. írásbeli vizsga / október 25.

8 18. Man stelle sich vor, dass auf der dicken Linie auf dem Papier ein gerader Leiter liegt, in dem sich Elektronen von links nach rechts bewegen. Welche Richtung besitzt die von diesem Strom erzeugte magnetische Induktion in der Ebene des Papiers auf dem mit grau gekennzeichneten Gebiet? Bewegungsrichtung der Elektronen A) Sie zeigt nach unten, senkrecht auf die Ebene des Papiers. B) Sie zeigt nach oben, senkrecht auf die Ebene des Papiers. C) Sie zeigt von links nach rechts, parallel zum Leiter. 19. Ein Block in einem Atomkraftwerk funktioniert mit einer konstanten Leistung von 400 MW. Später funktioniert dieser Block mit einer konstanten Leistung von 300 MW. In welchem Fall wird der Vermehrungsfaktor größer? A) Der Vermehrungsfaktor ist im Fall größer, wenn der Block mit einer konstanten Leistung von 400 MW funktioniert. B) Der Vermehrungsfaktor ist im Fall größer, wenn der Block mit einer konstanten Leistung von 300 MW funktioniert. C) Der Vermehrungsfaktor ist in beiden Fällen gleich groß. 20. Ein Seiltänzer hat das Gewicht G, das das Seil zwischen den Säulen um ein paar Zentimeter nach unten drückt. Mit welcher Kraft zieht das Seil an den Säulen? A) Die Zugkraft ist ein bisschen geringer als das Gewicht G des Seiltänzers, der auf dem Seil steht. B) Die Zugkraft ist ungefähr die Hälfte des Gewichts G des Seiltänzers. C) Die Zugkraft ist viel größer als das Gewicht G des Seiltänzers. írásbeli vizsga / október 25.

9 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. In der Passagierkabine der Passagierflugzeuge muss man während des Flugs unabhängig vom äußeren Luftdruck den entsprechenden Druck sichern. Beim Abflug von einem Boeing 747 herrschte auf dem Flughafen ein Druck von 1, Pa, die äußere und die innere Temperatur war mit 25 C gleich. Während des Flugs in einer Höhe von m beträgt der äußere Luftdruck nur noch 2, Pa, die äußere Temperatur ist 60 C. In der Passagierkabine wird die Temperatur auf 25 C gehalten, der Druck wird auf 0, Pa eingestellt. a) Wie viel kg Luft entweicht aus der Passagierkabine des Volumens von 875 m 3 bis das Flugzeug die Flughöhe von m erreicht? b) Wie groß ist die Kraft, die in der Höhe von 11 km die 25 cm breiten und 40 cm hohen Fenster belastet? J R = 8,31, die molare Masse der Luft beträgt 29 g/mol, die Fenster werden als mol K Rechtecke betrachtet. a) b) Insgesamt 10 Punkte 5 Punkte 15 Punkte írásbeli vizsga / október 25.

10 2. Vor kurzem landete auf dem Mars der Rover Curiosity (Neugierde), der eine Masse von 900 kg besitzt, und nun auf dem roten Planeten nach Spuren des Lebens sucht. a) Bestimmen Sie anhand der Angaben die Fallbeschleunigung (Gravitationsbeschleunigung) und das Gewicht des Rovers Curiosity auf der Marsoberfläche. (Von der Drehung des Mars um seine eigene Achse wird abgesehen.) b) Wie groß ist die auf den Mars bezogene erste kosmische Geschwindigkeit auf der Oberfläche des Mars? 2 11 N m 23 Gravitationskonstante: γ = 6,67 10, die Masse des Mars: M = 6,42 10 kg 2 Mars, kg der Radius des Mars: R Mars = 3400 km. Berechnen Sie die gesuchten Werte anhand der angegebenen Daten. Ohne Rechnungen kann die Lösung der Aufgabe nicht bewertet werden. írásbeli vizsga / október 25.

11 a) b) Insgesamt 8 Punkte 7 Punkte 15 Punkte írásbeli vizsga / október 25.

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 Peter und Paul haben zwei verschiedene Federn untersucht, entsprechend der abgebildeten Versuchsanordnung. Peter hängte an die Federn Gewichtsstücke mit verschiedenen Massen und er hat die Verlängerung der Federn bei jeder Belastung gemessen. Leider war aber Paul, der die Daten notierte, nachlässig. Er hat es nicht notiert, ob das Datenpaar aus der Messung mit der ersten oder mit der zweiten Feder stammt. So sind die Datenpaare in der folgenden Tabelle durcheinander geraten. a) Stellen Sie graphisch die Daten der Tabelle dar. Geben Sie an, welche Datenpaare zur ersten bzw. zur zweiten Feder gehören. Wonach kann es entschieden werden? b) Berechnen Sie die Federkonstante beider Federn. c) Wie groß wird die gemeinsame Verlängerung der Federn, wenn man die erste Feder aufhängt, dann an das hängende Ende die zweite Feder hängt, schließlich die untere Feder mit 6 kg belastet? Δl (cm) m (kg) 1,3 5,1 3,8 10,2 6,3 14,9 8,8 20,0 11,3 25,2 13,8 30,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 m (Die Feder werden als gewichtslos betrachtet, g =10.) 2 s írásbeli vizsga / október 25.

13 a) b) c) Insgesamt 10 Punkte 4 Punkte 6 Punkte 20 Punkte írásbeli vizsga / október 25.

14 3/B Im Jahre 2012 hat Felix Baumgartner mit einem besonderen Sprung gleichzeitig mehrere Rekorde gebrochen. Er ist aus einer Höhe von 39 km über der Erdoberfläche nach unten gesprungen (der Luftdruck beträgt in dieser Höhe ca. 430 Pa, die Temperatur 57 C) und er ist 4 Minuten und 22 Sekunden lang ohne Fallschirm gestürzt. Die größte Geschwindigkeit, die er während des Sturzes erreicht hat, war 1342,8 km/h, das 1,24-fache der Schallgeschwindigkeit. Während des Sprungs hat er sich für eine Weile um sich selbst herum gedreht, dann konnte er seine Position durch das Ausstrecken seiner Hände und Beine stabilisieren. Er hat den Fallschirm in der 262. Sekunde, relativ nah zur Erdoberfläche, in einer Höhe von ca m geöffnet. Zum Sprung hat er eine spezielle Schutzkleidung getragen. Sein Raumanzug, der dem Skafander der Raumfahrer ähnlich war, war mit einer Sauerstoffflasche ausgerüstet, die äußere Schicht wurde aus einem wärmeisolierenden Stoff gefertigt, das Sichtfenster seines Helms war aus heizbarem Glas. v (m/s) a) Der beigefügte Graph zeigt die Geschwindigkeit des Springers in Abhängigkeit von der Zeit an, die seit dem Anfang des Sturzes bis zum Öffnen des Fallschirms verlief. Charakterisieren Sie die Bewegung des stürzenden Springers in der abgebildeten Zeitdauer. Wann hat der Springer die größte Geschwindigkeit ungefähr erreicht? b) Geben Sie alle Kräfte, die auf den Springer wirken, und ihre jeweilige Richtung an. Stellen Sie anhand des Graphen fest, in welchem Moment die Resultierende der auf den Springer wirkenden Kräfte null war. Begründen Sie kurz Ihre Antwort. c) Erklären Sie die im Graphen ablesbaren Änderungen der Geschwindigkeit des Springers. d) Erklären Sie, warum die oben geschilderten Eigenschaften der Schutzkleidung für den Springer lebenswichtig sein konnten. Warum musste das Glas des Helms heizbar sein? t (s) írásbeli vizsga / október 25.

15 a) b) c) d) Insgesamt 3 Punkte 5 Punkte 9 Punkte 3 Punkte 20 Punkte írásbeli vizsga / október 25.

16 Achtung! Diese Tabelle füllt der Korrektor aus! Maximale Punktzahl I. Testfragen 40 II. Zusammengesetzte Aufgaben 50 Punktzahl des schriftlichen Teils 90 Erreichte Punktzahl Korrektor Datum:... elért pontszám egész számra kerekítve / erreichte Punktzahl auf ganze gerundet programba beírt egész pontszám / ins Programm eingetragene ganze Punktzahl I. Feleletválasztós kérdéssor / Testfragen II. Összetett feladatok / Zusammengesetzte Aufgaben Javító tanár / Korrektor Jegyző / Protokollführer Dátum/Datum:... Dátum/Datum:... írásbeli vizsga / október 25.