É RETTSÉGI VIZSGA 2011. október 27. FIZIKA NÉMET NYELVEN KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2011. október 27. 14:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 120 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM Fizika német nyelven középszint írásbeli vizsga 1112
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 im Teil II. gewählt haben (das heißt, welche Aufgabe bewertet werden soll): 3 írásbeli vizsga 1112 2 / 16 2011. október 27.
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. Zwei Autos bewegen sich entlang einer Geraden in die gleiche Richtung und stoßen vollkommen unelastisch zusammen, so dass das schnellere Auto auf das langsamere von hinten auffährt. Welches Auto erfährt die größere Geschwindigkeitsänderung während des unelastischen Stoßes? A) Das Auto, das schneller fuhr. B) Das Auto, das langsamer fuhr. C) Anhand dieser Angaben kann man die Frage nicht beantworten. 2. Etwa wievielfach weiter entfernt liegt der Stern Proxima Centauri von uns als die Sonne? Der Stern Proxima Centauri befindet sich in 4,5 Lichtjahren von uns. A) Etwa 300000-fach. B) Etwa 30000-fach. C) Etwa 3000-fach. 3. In einem Zylinder mit beweglichem Kolben ist ein Gas eingeschlossen. Wie kann man die Temperatur des Gases erhöhen? Das System ist wärmeisoliert. A) So, dass man das Volumen des Gases vergrößert. B) Wenn der Zylinder wärmeisoliert ist, dann kann man die Temperatur nicht erhöhen. C) So, dass man das Volumen des Gases verkleinert. írásbeli vizsga 1112 3 / 16 2011. október 27.
4. Am Ende des Filmes Das Imperium schlägt zurück stürzt die Hauptfigur, Luke Skywalker in die Tiefe. Er fällt gerade in ein Rohr hinein, das senkrecht nach unten beginnend in einen Viertelkreis führt. Luke stirbt aber im Rohr nicht, sondern kommt langsam bremsend heil zum Stillstand. Wenn so was in der Wirklichkeit passieren würde, was für eine Kraft würde den fallenden Helden abbremsen, damit er überlebt? A) Die Druckkraft der Wand des Rohres würde den Körper langsam abbremsen, wenn die Biegung des Rohrs dafür die entsprechende Größe hätte. B) Die Reibungskraft würde den Körper langsam abbremsen, wenn die Biegung des Rohrs und der Reibungskoeffizient die entsprechenden Größen hätten. C) Die Zentripetalkraft, die in der Kurve entsteht, würde den Körper langsam abbremsen, wenn die Biegung des Rohrs dafür die entsprechende Größe hätte. 5. Kann man immer das weiße Licht durch ein Glasprisma in Farben zerlegen? A) Ja, weil das weiße Licht nie monochromatisch ist. B) Nein, weil das weiße Licht entweder monochromatisch oder zusammengesetzt ist und nur das zusammengesetzte Licht kann man zerlegen. C) Nein, weil in dem weißen Licht keine Farben sind. 6. Eine Sprühdose (Aerosoldose) wird entleert, indem der Druckkopf solange gedrückt wird bis kein Aerosol mehr entweicht. Was befindet sich in der Dose, nachdem man sie entleert hat? A) In der Dose gibt es dann Vakuum. B) In der Dose gibt es dann nur Luft. C) In der Dose gibt es einen Rest von dem ursprünglichen Inhalt. írásbeli vizsga 1112 4 / 16 2011. október 27.
7. Der Körper Gömböc, egal wie man ihn abgestellt hat, kehrt immer in dieselbe Gleichgewichtslage zurück. Was passiert währenddessen mit seinem Schwerpunkt? A) Der Schwerpunkt sinkt. B) Der Schwerpunkt wird höher. C) Es hängt davon ab, wie man den Körper ursprünglich auf den Tisch gestellt hat. 8. Was für ein Atomkern entsteht bei dem γ-zerfall des Aktiniums mit der Ordnungszahl 89? A) Radium mit der Ordnungszahl 88. B) Thorium mit der Ordnungszahl 90. C) Es entsteht kein neuer Atomkern, trotz Zerfall bleibt es Aktinium. 9. Zwei Planspiegel stehen senkrecht zueinander. Ein Lichtstrahl wird zuerst von dem einen, danach von dem anderen Spiegel reflektiert. (Siehe Abbildung.) In welche Richtung verläuft der Lichtstrahl nach der zweiten Reflexion? 1. 2. 3. A) Nach der zweiten Reflexion verläuft der Strahl so, dass er zum einfallenden Strahl hin abgelenkt ist. (1.) B) Nach der zweiten Reflexion verläuft der Strahl parallel zum einfallenden Strahl. (2.) C) Nach der zweiten Reflexion verläuft der Strahl so, dass er vom einfallenden Strahl weggelenkt ist. (3.) írásbeli vizsga 1112 5 / 16 2011. október 27.
10. Welche ist die Einheit der Kraft? A) m kg 2 s B) 2 m kg 2 s C) m kg s 11. Könnte das Wasser in einem geschlossenen Behälter gleichzeitig in allen drei Aggregatzuständen (Eis, Wasser, Wasserdampf) vorhanden sein? A) Nein, gleichzeitig kann das Wasser höchstens in einem Aggregatzustand in einem Behälter existieren (entweder Eis, oder Wasser, oder Wasserdampf). B) Nein, gleichzeitig kann das Wasser höchstens in zwei Aggregatzuständen in einem Behälter existieren (entweder Eis und Wasser, oder Wasser und Wasserdampf). C) Ja, es kann sein. 12. Unter zwei Drähten mit gleichem Querschnitt hat immer der längere einen größeren Widerstand. Ist diese Behauptung wahr? A) Ja, diese Behauptung ist immer wahr. B) Nein, diese Behauptung ist nie wahr. C) Es hängt von dem Material der Drähte ab, ob die Behauptung wahr oder falsch ist. 13. Welche dieser Erscheinungen kann man mit der Wärmeausdehnung von festen Körpern erklären? A) In den hohen Bergen werden die Felsen durch das Wasser, das in die Rissen eindringt und friert, gesprengt. B) Bei der Sommerhitze werden die Straßenbahnschienen verformt (Gleisverwerfung). C) In trockenem Sommer wird der Erdboden rissig. írásbeli vizsga 1112 6 / 16 2011. október 27.
14. Was versteht man unter einem künstlichen radioaktiven Isotop? A) Das radioaktive Isotop, das in der Natur von selbst nicht, sondern nur durch menschliches Eingreifen zerfällt. B) Das radioaktive Isotop, das in der Natur nicht vorkommt, man kann es aber künstlich herstellen. C) Das radioaktive Isotop, das nicht durch die natürlichen radioaktiven Zerfälle zerfällt. 15. In einem waagerechten Rohr befinden sich Kugeln, die sich berühren. Die Kugelreihe wird mit einer kleinen konstanten Geschwindigkeit aus dem Rohr geschoben. Wie hört sich das Klopfen an, wenn die Kugeln am Boden ankommen? (Vom Luftwiderstand wird abgesehen.) A) Man hört ein einziges Klopfen. B) Man hört Klopfen in etwa gleichen Zeitabständen. C) Die Zeit zwischen den einzelnen Klopfen wächst. 16. Können sich die Feldlinien des elektrostatischen Feldes schneiden? A) Ja, wenn das Feld durch mindestens zwei verschiedene Ladungen hervorgerufen wird. B) Nein, weil die Feldlinien in jedem Punkt die Richtung der Kraft angeben, die das elektrische Feld auf die Probeladung ausübt. C) Nein, weil wenn das Feld durch mehrere Ladungen hervorgerufen wird, werden die Feldlinien der kleineren Ladung von den Feldlinien der stärkeren Ladung weggebeugt. 17. Zwei Verbraucher mit verschiedenem Widerstand werden in einem Stromkreis parallel geschaltet. Welche Behauptung ist wahr? A) Der Strom fließt in diesem Stromkreis nur durch den Verbraucher mit dem kleineren Widerstand. B) Der Strom fließt in diesem Stromkreis nur durch den Verbraucher mit dem größeren Widerstand. C) Der Strom fließt in diesem Stromkreis durch beide Verbraucher. írásbeli vizsga 1112 7 / 16 2011. október 27.
18. Was gibt die Massenzahl an? A) Die Anzahl der Neutronen im Atom. B) Die Gesamtmasse der Protonen und Neutronen im Atom. C) Die Anzahl der Nukleonen im Atom. 19. Zwei kugelförmige Körper mit verschiedenen Massen beschleunigen sich im Weltraum wegen der Gravitationsanziehung einander zu. Welcher Körper hat eine größere Beschleunigung? A) Der Körper mit der größeren Masse, weil auf einen Körper mit größerer Masse die größere Anziehungskraft wirkt. B) Gleich, weil die Gravitationsbeschleunigung von der Masse unabhängig ist. C) Der Körper mit der kleineren Masse, weil bei gleich großen Kräften die Beschleunigung und die Masse umgekehrt proportional sind. 20. Das Bohr sche Modell gibt die möglichen Energieniveaus eines Elektrons im 2,2aJ Wasserstoffatom mit der folgenden Formel an: E n =. Mit welcher Energie 2 n kann man das Wasserstoffatom aus dem Grundzustand ionisieren? A) Mit einer Energie von 2,2 aj. B) Mit einer Energie von 0,55 aj. C) Mit einer Energie von 1,65 aj. írásbeli vizsga 1112 8 / 16 2011. október 27.
ZWEITER TEIL Lösen Sie die folgenden Aufgaben! Begründen Sie Ihre Behauptungen je nach Art der Aufgabe mit Sätzen, mit Zeichnungen oder Rechnungen! Achten Sie darauf, dass Ihre Bezeichnungen eindeutig sind! 1. Der französische Schriftsteller, Jules Verne stellte sich in seinem Roman die Reise zum Mond am Ende des 19. Jahrhunderts so vor, dass die Passagiere in einem hohlen Geschoss aus einer Kanone abgefeuert werden. Im Roman beträgt die Länge des Kanonenrohrs 900 Fuß, also 275 m. Die benötigte Geschwindigkeit um den Mond zu erreichen hat der Autor auf 12 000 m/s geschätzt. a) Wie groß ist die Beschleunigung des Geschosses im Roman? (Man nimmt dabei an, dass sich das Geschoss im Kanonenrohr gleichmäßig auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt.) Ein Passagier mit einer Masse von 75 kg sitzt im Geschoss. Wie groß ist die Kraft, die ihn dabei beschleunigt? Das Wievielfache seines Gewichtes auf der Erdoberfläche beträgt diese Kraft? b) Die modernen, bemannten Raumschiffe (z.b. Space Shuttle) starten höchstens mit einer Beschleunigung von 3g. Welche Zeit bräuchte man mit dieser Beschleunigung, um die obengenannte Geschwindigkeit zu erreichen? Welchen Weg würde das Raumschiff in dieser Zeit zurücklegen? írásbeli vizsga 1112 9 / 16 2011. október 27.
a) b) Insgesamt 1 4 Punkte 16 Punkte írásbeli vizsga 1112 10 / 16 2011. október 27.
2. Während einer Elektrolyse werden Cu 2+ -Ionen aus einer Kupfersulfatlösung an der Kathode abgeschieden. a) Wie viele Kupferionen werden an der Kathode in 5 Minuten abgeschieden, wenn der Strommesser 1 ma anzeigt? b) Wie groß ist die Masse des Kupfers, die in dieser Zeit an der Kathode abgeschieden wurde? g Die molare Masse des Kupfers beträgt M Cu = 63,55. mol a) b) Insgesamt 10 Punkte 4 Punkte 14 Punkte írásbeli vizsga 1112 11 / 16 2011. október 27.
Von den Aufgaben 3/A und 3/B müssen Sie nur eine lösen. Markieren Sie auf der Innenseite des Titelblatts, welche Aufgabe Sie gewählt haben! 3/A Die Tabelle gibt den Siedepunkt des Wassers bei verschiedenen Druckwerten an. Das Diagramm zeigt den durchschnittlichen Luftdruck in verschiedenen Höhen. Beantworten Sie die folgenden Fragen anhand der Tabelle und des Diagramms: a) Warum ist der barometrische Höhenmesser für die Messung der Höhe geeignet? (d. h. nach welchem physikalischen Prinzip) b) Etwa wie groß ist der Luftdruck in der Höhe von Kékestető (1014 m) bzw. von Mount Everest (8848 m)? c) In welcher Höhe beträgt der Luftdruck etwa die Hälfte des Druckes auf der Höhe des Meeresspiegels? d) Die Bergsteiger kochen am Abend in dem Basislager Wasser. Sie beobachten, dass das Wasser bei 90 C siedet. In welcher Höhe befinden sie sich? e) Warum weicht der tatsächliche Luftdruck von dem angegebenen durchschnittlichen Wert ab? Was für eine Folge hat es bei der Bestimmung der Höhe? p [Pa] 1228 2338 4245 7381 12345 19933 31177 47375 70119 101325 t [ºC] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Luftdruck (hpa) Höhe (m) írásbeli vizsga 1112 12 / 16 2011. október 27.
a) b) c) d) e) Insgesamt 4 Punkte 6 Punkte 3 Punkte 4 Punkte 3 Punkte 20 Punkte írásbeli vizsga 1112 13 / 16 2011. október 27.
3/B Rotes Licht fällt auf ein Prisma. Die Abbildung zeigt den Strahlengang des roten Lichtstrahls durch das Prisma. a) Analysieren Sie ausführlich den Weg des Lichtstrahls durch das Prisma! Was für eine Gesetzmäßigkeit beschreibt den Durchgang des Lichtstrahls an der ersten und zweiten Grenzfläche des Prismas? Wie beeinflusst dieses Gesetz die Richtung des Strahls? b) Das Diagramm zeigt die Brechzahl des Materials des Prismas in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichtes. Skizzieren Sie in die Abbildung den Strahlengang des blauen Lichtstrahls, der mit dem roten Strahl zusammen auf das Prisma fällt. Was ist der Unterschied zwischen den zwei Strahlengängen und warum? c) Was passiert, wenn weißes Licht auf das Prisma fällt (der Strahl kommt von links, wie in der Abbildung oben)? Welche Eigenschaften des Prismas bestimmen die Entstehung und das Ausmaß dieser Erscheinung? n 1,52 1,50 1,48 400 700 λ [nm] a) b) c) Insgesamt 6 Punkte 8 Punkte 6 Punkte 20 Punkte írásbeli vizsga 1112 14 / 16 2011. október 27.
írásbeli vizsga 1112 15 / 16 2011. október 27.
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:... I. Feleletválasztós kérdéssor / Testfragen II. Összetett feladatok / Zusammengesetzte Aufgaben elért pontszám egész számra kerekítve / erreichte Punktzahl auf ganze gerundet programba beírt egész pontszám / ins Programm eingetragene ganze Punktzahl Javító tanár / Korrektor Jegyző / Protokollführer Dátum / Datum:... Dátum / Datum:... írásbeli vizsga 1112 16 / 16 2011. október 27.