Fizika | Középiskola » Fizika német nyelven emelt szintű írásbeli érettségi vizsga megoldással, 2012

2012. május 17 Azonosító jel: FIZIKA NÉMET NYELVEN EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA ÉRETTSÉGI VIZSGA 2012. május 17 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc Fizika német nyelven Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM emelt szint írásbeli vizsga 1112 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: Wichtige Hinweise Es stehen Ihnen 240 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 verlangen Sie einen Ersatzblatt! Aufgabennummer sollten Sie auf dem Blatt unbedingt angeben. írásbeli vizsga 1112 2 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 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! Wenn Sie es für nötig halten, können Sie kleinere Rechnungen, Skizze auf dem Aufgabenblatt fertigen. 1. Die Beschleunigung eines Körpers in einem gewissen Moment ist nach Osten gerichtet. Ist es möglich, dass im selben Moment seine Geschwindigkeit nach Süden gerichtet ist? A) B) C) D) Nein, seine Geschwindigkeit kann nur nach Osten gerichtet sein. Nein, seine Geschwindigkeit kann nur nach Westen oder nach Osten gerichtet sein. Ja, seine Geschwindigkeit kann in die südliche, aber nicht in die nördliche Richtung gerichtet sein. Ja, seine Geschwindigkeit kann in jede beliebige Richtung gerichtet sein. 2 Punkte 2. Wie verändert sich die Kapazität eines Plattenkondensators, wenn zwischen seinen Platten vollständig, in voller Breite eine Platte aus Eisen geschoben wird? A) B) C) D) Sie mindert sich ungefähr auf die Hälfte. Sie verdoppelt sich. Die

Kapazität vermindert sich auf null. Die Kapazität ändert sich nicht. 2 Punkte 3. Was würde geschehen, wenn die Sonne ohne Massenänderung, auf das Tausendstel ihres Volumens verkleinert würde? A) B) C) Die Erde und die anderen Planeten würden weiter auf ihrer Bahn zirkulieren. Die Erde und die anderen Planeten würden in die Sonne fallen. Die Erde und die anderen Planeten würden entfliehen. 2 Punkte írásbeli vizsga 1112 3 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 4. Über eine feste Rolle läuft ein Faden An seinen beiden Enden werden je 2 Gewichte von gleicher Masse gehängt und losgelassen. Es wird die Kraft gemessen, die an der Aufhängung der Rolle wirkt. Danach wird ein Gewicht von einer Seite auf die andere umgehängt, und dann wird das System erneut losgelassen. Wie verändert sich die Kraft an der Aufhängung? A) B) C) Die an die Aufhängung wirkende Kraft wird größer. Die an die Aufhängung wirkende Kraft verändert sich

nicht. Die an die Aufhängung wirkende Kraft wird kleiner. 2 Punkte 5. Im Gefäß A gibt es 10 Liter Wasser von 0 °C Temperatur, im Gefäß B jedoch 10 Liter Wasser von 100 °C. Mit einem Becher wird aus A Wasser geschöpft und die fehlende Menge aus B nachgefüllt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der A B Behälter B leer ist. Welche Temperatur wird danach das Wasser im Behälter A kaltes Wasser heißes Wasser haben? A) B) C) kälter als 50 °C. genau 50 °C. wärmer als 50 °C 2 Punkte 6. Der Strom einer Spule wird gleichmäßig mit 1 A/s Geschwindigkeit geändert In welchem Fall wird die induzierte Spannung der Spule größer? A) B) C) D) Während die Stromstärke von Null auf 1 A steigt. Während die Stromstärke von 1 A auf 2 A steigt. Die induzierte Spannung ist in den beiden Fällen gleich. Dies kann nach den Angaben nicht entschieden werden. 2 Punkte írásbeli vizsga 1112 4 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 7. Laut dem

Guinness Buch der Rekorde beträgt der Rekord für Ei-Weitwerfe mehr, als 98 m. Das rohe Ei muss natürlich gefangen werden und es darf nicht zerbrechen Wie kann man einen solchen Rekord erreichen? A) B) C) Das Ei wirft man mit Drehen, denn ein rotierendes Ei kann man viel leichter fangen. Das Ei bremst man beim Fangen langsam, auf einem möglichst langen Weg ab. Das Ei wirft man unter einem sehr flachen Erhebungswinkel (beinahe waagerecht), damit es nicht von großer Höhe herunterfällt. 2 Punkte 8. Das 235U Isotop ist radioaktiv, also zerfällt es spontan Wie ist es trotzdem möglich, dass es in der Natur zu finden ist? A) B) C) Seine Halbwertszeit ist sehr lang und so verging noch nicht so viel Zeit seit seiner Entstehung, dass alle Atome zerfielen. Dieses Isotop entsteht ständig in den höheren Luftschichten mit Hilfe kosmischer Strahlung. In den Atombombenexperimenten der fünfziger Jahren wurde es in erheblicher Menge freigesetzt und dies kann noch heute in der Natur

gefunden werden. 2 Punkte 9. Mit einem abgeschlossenen Gas wird der Kreisprozess der in der Abbildung zu sehen ist, zweimal wiederholt. Von demselben Punkt ausgehend verläuft der Kreisprozess erst in die eine, dann in die andere Richtung. Was ist der Unterschied zwischen beiden Kreisprozessen? p 1. V A) B) C) Am Ende des ersten Vorgangs wird die Temperatur des Gases höher, beim zweiten wird sie niedriger als der Anfangswert. Bei einem der Vorgänge nimmt das Gas mehr Wärme auf, als es abgibt, beim anderen gibt es jedoch mehr Wärme ab, als es aufnimmt. Es gibt keinen Unterschied zwischen den beiden Kreisprozessen. 2 Punkte írásbeli vizsga 1112 5 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 10. An beiden Enden einer Strecke q werden zwei punktförmige 2Q Q positive Ladungen Q und 2Q befestigt. Dann versuchen wir eine positive Ladung q so auf die Strecke zu stellen, dass sie im Gleichgewicht ist. Dann (nach Entfernung der Ladung q) stellen

wir eine negative Ladung –q auf die Strecke ebenso ins Gleichgewicht. Was können wir von den beiden Gleichgewichtslagen sagen? A) B) C) D) Die beiden Gleichgewichtslagen fallen zusammen Die zwei Gleichgewichtslagen sind nicht am selben Ort. Nur die Ladung q kann so gestellt werden, dass sie im Gleichgewicht ist. Nur die Ladung –q kann so gestellt werden, dass sie im Gleichgewicht ist. 2 Punkte 11. Eine massive, dicke Betonsäule von der Masse m und der Höhe h stürzt um. Wie verändert sich die potentielle Energie der Betonsäule im Vergleich zum Anfangszustand? A) B) C) ΔΕ < mgh/2 ΔΕ = mgh/2 ΔΕ > mgh/2 2 Punkte 12. Eine punktförmige Ladung bewegt sich im Vakuum, in einem homogenen Magnetfeld. Sie bewegt sich in einer Ebene, die senkrecht zu den Feldlinien liegt Welche Größe bleibt konstant? A) B) C) D) Der Geschwindigkeitsvektor der Ladung. Der Beschleunigungsvektor der Ladung. Beide Größen bleiben konstant. Keiner von den beiden bleibt konstant. 2

Punkte írásbeli vizsga 1112 6 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 13. Woraus besteht ein Antiatom von Wasserstoff? A) B) C) D) Aus einem Proton und einem Elektron. Aus einem Proton und einem Positron. Aus einem Antiproton und einem Elektron. Aus einem Antiproton und einem Positron. 2 Punkte 14. Was für einen Vorgang zeigt der Pfeil, der auf dem p-V Diagramm abgebildet ist? p V A) B) C) Einen adiabatischen Vorgang. Einen isothermischen Vorgang. Keinen von den beiden. 2 Punkte 15. Wovon ist die de Broglie-Wellenlänge eines Atoms abhängig? A) B) C) Von der Art des Atoms - jedes Atom hat seine typischen de Broglie Wellenlängen, die in seinem Emissionsspektrum zu sehen sind. Von seinem Impuls - die de Broglie Wellenlänge des Atoms wird kürzer wenn sich die Geschwindigkeit oder die Masse des Atoms vergrößert. Von seiner Masse - je schwerer ein Atom ist, desto länger ist seine de Broglie Wellenlänge. 2 Punkte írásbeli

vizsga 1112 7 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: ZWEITER TEIL Von den nachfolgenden drei Themen wählen Sie eins aus und arbeiten Sie es in anderthalb bis zwei Seiten, in Form einer zusammenhängenden Essays aus! Achten sie auf die genaue, klare Formulierung des Konzeptes, auf den logischen Gedankengang, auf die Rechtschreibung, denn es zählt bei der Bewertung auch mit! Ihre Erklärung muss nicht unbedingt der Reihenfolge der angegebenen Anhaltspunkte folgen. Die Lösung schreiben Sie auf die nachfolgenden Seiten. Die Quantenhypothese und der Fotoeffekt „ Meine vergeblichen Versuche, das Wirkungsquantum irgendwie der klassischen Theorie einzugliedern, erstreckten sich auf eine Reihe von Jahren und kosteten mich viel Arbeit. Manche Fachgenossen haben darin eine Art Tragik erblickt. Ich bin darüber anderer Meinung. Denn für mich war der Gewinn, den ich durch solch gründliche Aufklärung davontrug, umso wertvoller. Nun wusste ich ja

genau, dass das Wirkungsquantum in der Physik eine viel bedeutendere Rolle spielt, als ich anfangs geneigt war anzunehmen.“ Max Planck Planck und Einstein Stellen Sie die Quantenhypothese des Lichtes und die Rolle von Planck und Einstein bei der Aufstellung und dem Beweisen der Hypothese dar! Beschreiben Sie den Fotoeffekt. Zeigen Sie anhand einer konkreten Versuchsanordnung, wie die experimentellen Ergebnisse die Quantenhypothese des Lichtes beweisen. Schreiben Sie die Grundgleichung des Fotoeffekts auf, nennen und erklären Sie die physikalischen Größen in der Gleichung. Beschreiben Sie mindestens zwei Anwendungsbereiche des Fotoeffekts. írásbeli vizsga 1112 8 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: Der Generator und der Motor " Als ich das eben beschriebene Blitzmagnetische Drehinstrument mit Erfolg in den Jahren 1827 bis 1828 konstruierte, gab es davon noch keine Beschreibungen in den mir zur Verfügung stehenden

Veröffentlichungen und Zeitschriften. Unter diesen Umständen war ich der Meinung, dass ich der Erfinder des Instruments und der Methoden seiner Anwendung war. Ányos Jedlik „blitzmagnetisches Drehinstrument” von Ányos Jedlik Zeigen Sie, wie im Generator durch mechanische Arbeit elektrischer Strom erzeugt wird. Bei Ihrer Beschreibung fertigen Sie eine Skizze vom Aufbau des Systems, und schildern Sie den theoretischen Hintergrund des Vorgangs, die Rolle des Lenz‘schen Gesetzes! Geben Sie ein Gebiet der Anwendung des Generators an! Zeigen Sie das Funktionsprinzip eines frei gewählten Elektromotors, die physikalischen Gesetze und Wechselwirkungen, die den Betrieb der Maschine erklären. Neben Ihrer Beschreibung fertigen Sie eine Skizze an, die das Funktionsprinzip des Motors anschaulich macht. Zeigen Sie ein Gebiet der Anwendung des Elektromotors Die Pfeife tönt „Die Flöte, die aus Holz, Knochen, oder aus Glas gefertigt wurde, ist ein oben geschlossenes und unten offenes

zylinderförmiges Rohr. Am geschlossenen Ende befindet sich ein scharfkantiges Mundloch, und entlang der Flöte sind kleinere Seitenlöchern. Wenn schräg zur scharfen Seite des Mundlochs geblasen wird und währenddessen die Seitenlöcher alle geschlossen sind, bilden die erzeugten Schwebungen in Mitte einen Knoten und , geben so den tiefsten Ton der Flöte an .“ Móricz Schirkhuber: Prinzipieller und praktischer Grundriss der Naturkunde (1851) Legen Sie den Begriff der stehenden Wellen und den Mechanismus ihrer Entstehung dar! Zeigen Sie die wichtigsten physikalischen Merkmale des Tons, der in der Pfeife entsteht. Stellen Sie die Zusammenhänge zwischen den Merkmalen, den Typ der Welle, und die Faktoren, die die Höhe des Tons bestimmen dar! Zeigen Sie die Eigenschaften des Tons der in der offenen und in der geschlossenen Pfeife entsteht, und den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Länge der Pfeife! Ermitteln Sie die Rolle der Obertöne bei der Entstehung des Tons (Klang) der

Pfeife. Insgesamt Konzept 18 Punkte 5 Punkte írásbeli vizsga 1112 9 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: DRITTER TEIL Lösen Sie die nachstehenden Aufgaben! Begründen Sie Ihre Behauptungen – abhängig von der Aufgabe – mit Text, mit Zeichnung oder mit Rechnung! Achten Sie darauf, dass die Bezeichnungen eindeutig sind! 1. Eine heutzutage in Computern verwendete Festplatte besteht aus einer (oder mehrerer) mit großer Geschwindigkeit drehenden Platte, und einem Lesekopf, der sich über die Oberfläche der Platte bewegt. Winzige Magnete speichern die Daten. Der Lesekopf erkennt die Richtung der winzigen Magneten als ein Informationsbit -eine 1 oder eine 0. Die Mechanik der Festplatte bewegt den Kopf in radialer Richtung und die zum gegebenen Radius gehörenden Bits, werden der Reihe nach abgelesen, wie sie beim Drehen der Platte vor ihm vorbeikommen. In einer Festplatte eines bestimmten Typs haben zwei dieser winzigen Magnete, die je

einem Bit entsprechen, den Abstand von ca. 30 nm a) b) c) Mit welcher maximalen Geschwindigkeit kann der Kopf die Daten von dem äußeren Rand einer Platte ablesen, wenn der Durchmesser der Platte 3,5“ (Inch) ist, und die Umdrehungszahl 7200 RPM (Rotation pro Minute) beträgt? (1 Inch = 2,54 cm, die Datenablesegeschwindigkeit wird heutzutage in Gbit/s angegeben) Welche maximale Ablesegeschwindigkeit kann bei Daten, die von der Drehachse 3 cm entfernt liegen, erreicht werden? Ungefähr wie viel Gbyte Information kann man auf dieser Platte speichern, wenn die Daten auf der Platte von der Achse zwischen 1 cm und 4,5 cm platziert sind, und ein Byte aus acht Bit besteht? a) b) c) Insgesamt 6 Punkte 2 Punkte 3 Punkte 11 Punkte írásbeli vizsga 1112 10 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 2. Ein Akkumulator eines PKWs besteht aus 6 gleichen Zellen, die in der Reihe geschaltet sind. Die Leerlaufspannung des Akkumulators beträgt 13,2 V

Wenn der Akkumulator mit 54 W belastet wird, vermindert sich die Klemmenspannung auf 10,8 V. Wie groß ist der Innenwiderstand einer Zelle? Wie groß ist der Kurzschlussstrom des Akkumulators? Insgesamt 11 Punkte írásbeli vizsga 1112 11 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 3. In einen Behälter mit dünnen Wänden und mit dem Volumen V = 200 dm3 wird Heliumgas mit einer Temperatur von to = -123 °C gefüllt. An einer Wand des Behälters gibt es ein Sicherheitsventil. Es ist eigentlich nur ein kleines Loch von der Fläche A = 5 cm2, worauf eine Feder einen Deckel drückt. Die Federkraft beträgt 25 N Der Druck des Gases ist anfangs po=10 N/cm2. Das Gas im Behälter erwärmt sich allmählich auf die Temperatur der Umgebung t1=27 °C. (R=8300 J/K· kmol) a) b) c) Wie groß ist die Masse des Heliums im Behälter am Anfang? Wie groß ist die Temperatur des Gases, wenn sich das Sicherheitsventil öffnet? Wie groß ist die Masse des

Heliumgases, wenn es die Temperatur der Umgebung erreicht? a) b) c) Insgesamt 3 Punkte 6 Punkte 4 Punkte 13 Punkte írásbeli vizsga 1112 12 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: 4. Wir schauen in eine punktförmige Lichtquelle, die von uns zwei Meter entfernt liegt, und in alle Richtungen mit gleicher Intensität leuchtet. Die Leistung der Lichtquelle ist 10 W, die Wellenlänge des emittierten Lichtes λ = 450 nm ist. Wie viele Fotonen kommen ungefähr in einer Sekunde durch unsere Pupille, wenn deren Durchmesser während der Beobachtung 4 mm ist? m c = 3 ⋅108 , h = 6,62 ⋅10 −34 Js . s Insgesamt 12 Punkte írásbeli vizsga 1112 13 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint írásbeli vizsga 1112 Azonosító jel: 14 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint írásbeli vizsga 1112 Azonosító jel: 15 / 16 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Azonosító jel: Achtung!

Diese Tabelle füllt der Korrektor aus! maximale Punktzahl I. Testfragen II. Essay: Inhalt II. Essay: Erklärungsmethode III. Zusammengesetzte Aufgaben Punktzahl des schriftlichen Teils erreichte Punktzahl 30 18 5 47 100 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. Esszé: tartalom / Essay: Inhalt II. Esszé: kifejtés módja / Essay: Erklärungsmethode III. Összetett feladatok / Zusammengesetzte Aufgaben javító tanár / Korrektor jegyző / Protokollführer Dátum / Datum: . Dátum / Datum:. írásbeli vizsga 1112 16 / 16 2012. május 17 ÉRETTSÉGI VIZSGA 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató 1112 FIZIKA NÉMET NYELVEN EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI

ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató Die Arbeiten sollen gut verfolgbar nach Anweisungen der Korrekturanweisung korrigiert und bewertet werden. Die Korrektur soll mit rotem Stift, und mit Verwendung der gewohnten Bezeichnungen durchgeführt werden. ERSTER TEIL Bei den Testfragen dürfen nur die in der Korrekturanweisung angegebenen richtigen Lösungen mit 2 Punkten bewertet werden. Die Punktzahl (0 oder 2) soll in die Tabelle neben der Aufgabe eingetragen werden. Der Korrektor füllt auch die Tabelle der Gesamtpunktzahlen am Ende des Arbeitsblattes aus. ZWEITER TEIL Die Antwort auf die Fragen muss der Kandidat fließend und in ganzen Sätzen erklären, deshalb dürfen schematische Lösungen nicht akzeptiert werden. Eine Ausnahme bilden nur erklärende Texte und Beschriftungen an Zeichnungen. Für Tatsachen und Daten, die in der Bewertungsanweisung genannt

sind, darf nur dann Punktzahl gegeben werden, wenn sie vom Kandidaten in den geeigneten Zusammenhängen erklärt werden. Die gegebenen Teilpunktzahlen müssen am Rand aufgezeichnet werden mit Markierung anhand welchen Punktes der Bewertungsanweisung zu gewähren ist, und im Text soll die bewertete Feststellung mit Hacken gezeigt werden. Die Punktzahlen sollen auch in die Tabelle nach den Aufgaben des zweiten Teils eingetragen werden. DRITTER TEIL Die kursiv geschriebenen Zeilen nennen die Tätigkeit, die für die Lösung nötig ist. Die hier erreichbaren Punktzahlen sind dann zu gewähren, wenn diese kursiv geschriebene Tätigkeit im Wesentlichen von dem Kandidaten richtig und eindeutig ausgeführt wurde. Wenn diese Tätigkeit in mehreren Schritten zu erledigen ist, dann stehen die einzelnen Teilpunkte neben den Zeilen der Musterlösung. Die Beschreibung der Musterlösung ist nicht unbedingt vollständig. Das Ziel ist anzugeben, wie tief, wie ausführlich und in welchem Umfang und

Charakter die Lösung von den Kandidaten erwartet wird. Die folgenden, in Klammern stehenden Bemerkungen geben weitere Anweisungen für die Bewertung der eventuell vorhandenen Fehler, Mängel und Abweichungen. Die von den vorgegebenen Lösungen abweichenden richtigen Lösungen sind auch zu bewerten. Für die Feststellung der gleichwertigen Teile sind die kursiven Zeilen maßgebend, z. B welcher Teil der Gesamtpunktzahl für die Interpretation, welcher für das Aufschreiben der Zusammenhänge und welcher für die Berechnungen vorgesehen ist. Wenn der Kandidat Schritte zusammenfasst oder mit Parametern rechnet und daher Teilergebnisse, die nicht gefragt waren, aber in der Anweisung vorkommen, auslässt, bekommt er trotzdem die dafür vorgesehenen Punkte, wenn der Gedankengang richtig ist. Die Teilpunktzahlen sind angegeben, damit nicht vollständige Lösungen einfacher zu bewerten sind. Für Fehler, die den richtigen Gedankengang nicht beeinflussen (z. B Rechenfehler, falsches

Abschreiben, falsche Umwandlung) erfolgt nur einmal ein Punktabzug. Wenn der Kandidat mehrere Lösungswege einschlägt oder mehrere Lösungen angibt, aber nicht eindeutig festlegt, welche er davon für endgültig hält, dann ist sein letzter Versuch (oder mangels weiterem Hinweis, die Version, die am Seitenende steht) zu bewerten. Mischen sich die Elemente zweier verschiedener Gedankengänge in der Lösung, so sind die Elemente nur von dem einen Gedankengang zu bewerten, welcher für den Kandidaten vorteilhafter ist. Das Fehlen der Einheiten während der Rechnung – wenn dies keine weiteren Fehler verursacht – sollte nicht als Fehler betrachtet werden. Die geforderten Ergebnisse sind aber nur mit Einheiten zu akzeptieren. írásbeli vizsga 1112 2 / 10 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató ERSTER TEIL 1. D 2. C 3. A 4. C 5. C 6. C 7. B 8. A 9. B 10. A 11. A 12. D 13. D 14. C 15. B 2 Punkte je richtige Antwort. Insgesamt 30

Punkte. írásbeli vizsga 1112 3 / 10 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató ZWEITER TEIL Bei allen drei Themen sind die Punktzahlen teilbar 1. Die Quantenhypothese und das Fotoeffekt Die Nennung Mitteilung des Sachverhalts und der Entstehung der Quantenhypothese: 6 Punkte Das Licht breitet sich in Quanten, Energieportionen, aus. (1 Punkt) Die Energie des Fotons ist proportional zur Frequenz. (1 Punkt) Aufschreiben des Terms. (1 Punkt) Planck hat die Hypothese der quantierten Energie formuliert. (1 Punkt) Einstein verwendete sie für das Licht (1 Punkt), und bewies es anhand des Fotoeffekts. (1 Punkt) Vorstellen des Fotoeffekts: 6 Punkte Mitteilung der Erscheinung. (1 Punkt) Eine mögliche Versuchsanordnung. (1 Punkt) Der Zusammenhang zwischen der Frequenzänderung und dem Austreten der Elektronen. (1 Punkt) Der Zusammenhang zwischen der Intensität des Lichtes (die Leistung der Quelle) und dem Austreten der Elektronen. (1

Punkt) Interpretierende Zusammenfassung der experimentellen Beobachtungen. (2 Punkte) Grundgleichung des Fotoeffekts: 4 Punkte Aufschreiben der Gleichung (1 Punkt) Der Begriff der Ablösearbeit (2 Punkte) Die Geschwindigkeit der Elektronen (1 Punkt) Angeben von Anwendungen: 1 Punkt für jede Anwendung 2 Punkte Insgesamt 18 Punkte írásbeli vizsga 1112 4 / 10 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató 2. Generator und Motor Vorstellen der Stromerzeugung des Generators: 10 Punkte Richtiges Einzeichnen des Magnetfeldes in der Skizze (1 Punkt) Einzeichnen einer rotierenden Leiterschleife (Spule) in die Skizze (1 Punkt) Nennung der Lorentzkraft, die auf die Ladungen der Leiterschleife wirken (2 Punkte) (2 Punkte Wert ist die Aufgabe erst, wenn die Lorentzkraft in mehreren verschiedenen Positionen der Schleife im Magnetfeld angegeben wird.) Richtiges Angeben des induzierten Stroms (1 Punkt) (Die 3 Punkte für die vorigen zwei Schritte

dürfen auch gegeben werden, wenn der Kandidat anstatt der ladungszerteilenden Wirkung der Lorentzkraft, die Entstehung des induzierten Stroms mit der Veränderung des magnetischen Flusses in der mit der Schleife umgebener Fläche begründet, und seine Richtung richtig angibt.) Die Formulierung des Lenzschen Gesetzes (1 Punkt) Seine Anwendung für eine konkrete Position (1 Punkt) Analysierung der Erscheinung des Lenzschen Gesetzes im Fall des Generators (2 Punkte) Es wird so Strom induziert, indem die im Magnetfeld auftretende sekundäre Lorentzkraft eine Wirkung ausübt, die die Rotation des Generators hindert. Oder die Wechselwirkung des äußeren Magnetfeldes und des Magnetfeldes des induzierten Stromes behindert die Drehung. Ein Beispiel für seine Anwendung (1 Punkt) Zeigen der Funktion des Elektromotors: 8 Punkte Funktionsskizze eines Elektromotorentyps (2 Punkte) Angabe der Stromrichtung (1 Punkt) Angabe der Kräfte, die die Rotation ausüben (2 Punkte) Zeigen einer Methode wie

die Rotation ständig erhalten bleibt (2 Punkte) Angabe einer Anwendung (1 Punkt) Insgesamt 18 Punkte írásbeli vizsga 1112 5 / 10 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató 3. Die Pfeife tönt Erläuterung des Begriffs der stehenden Welle: 2 Punkte Die Erklärung soll eine Andeutung auf Knoten und Bäuche enthalten. (Eine erklärende Zeichnung darf auch akzeptiert werden und das Bild der transversalen Wellen hat auch vollen Wert.) Entstehung der stehenden Welle: 2 Punkte Ton, der in der Pfeife entsteht: 7 Punkte Begriff der Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Wellenlänge, und das Angeben ihrer Zusammenhänge. (1+1+1+1 Punkte) Eine Andeutung auf die Longitudinalität der Tonwelle (1 Punkt) auf den Zusammenhang zwischen Tonhöhe und Tonfrequenz (2 Punkte) Vorstellen der offenen und geschlossenen Pfeife: 4 Punkte Vorstellen einer offenen Pfeife mit den Bewegungsknoten und Bewegungsbäuchen ihres Tons, mit der Angabe der

Wellenlänge (2 Punkte) Vorstellen einer geschlossenen Pfeife mit den Bewegungsknoten und Bewegungsbäuchen ihres Tons, mit der Angabe der Wellenlänge (2 Punkte) Ermittlung der Rolle der Harmonischen (Obertönen) 3 Punkte Der Ton der Pfeife enthält neben dem Grundton mehrere Obertöne, diese zusammen bilden die charakteristische Klangfarbe der Pfeife (Detailiertes Analysieren der Harmonischen ist nicht nötig.) Insgesamt 18 Punkte Bewertung der Erklärungsmethode für alle drei Themen laut Prüfungsbeschreibung: Sprachrichtigkeit: 0–1–2 Punkte • Die Erklärung enthält präzise, verstehbare, gut konstruierte Sätze; • In Fachausdrücken , Namen, Bezeichnungen gibt es keine Schreibfehler.; Der Text im Ganzen: 0–1–2–3 Punkte • Die ganze Darstellung bildet eine organische Einheit • Die einzelnen Textteile, Teilthemen hängen aufgrund eines klaren, nachvollziehbaren Gedankengangs zusammen. Wenn die Antwort nicht über 100 Worte geht, darf für die Erklärungsmethode

kein Punkt gegeben werden. Wenn die Themenwahl nicht eindeutig ist, so soll die letztlich geschriebene Themenerklärung bewertet werden. írásbeli vizsga 1112 6 / 10 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató DRITTER TEIL 1. Aufgabe Daten: f1 = 7200 RPM, d = 30 nm/bit, D1 = 3,5”, R2 = 3 cm, R3 = 1,0 – 4,45 cm a) Erkennen, dass bei gegebenem Radius der Platte, die Bahngeschwindigkeit und die Entfernung zweier Körnchen die maximale Ablesegeschwindigkeit bestimmt: 2 Punkte Da die Magnetkörnchen auf der Platte wegen der Rotation der Platte in der Reihe nacheinander an dem Tonkopf vorbeilaufen, wird die maximale Geschwindigkeit des Ablesens als Quotient aus der Bahngeschwindigkeit die zum gegebenen Radius gehört, v und der Entfernung d der Winzigen Magnetkörnchen angegeben: η = R (Wenn der d Kandidat diesen Erkenntnis nicht aufschreibt, aber später dementsprechend rechnet, sind die zwei Punkte gültig.) Berechnen des Radius zum

äußeren Rand der Platte, bzw. der Bahngeschwindigkeit: 1 + 2 Punkte Da D1 = 3,5" = 8,9 cm deshalb R1 =4,45 cm (1 Punkt). 1 m vR = R ⋅ ω = R ⋅ f ⋅ 2π = 4,45 cm ⋅ 7200 RPM ⋅ 2π = 4,45 cm ⋅ 120 ⋅ 2π = 33,6 (2 Punkte) s s Berechnen der maximalen Datenablesegeschwindigkeit: 1 Punkt Geschwindigkeit von Datenablesen: η1 = vR Gbit = 1,12 . d s b) Berechnen der Datenablesegeschwindigkeit im zweiten Fall: 2 Punkte (zerlegbar) Da die Datenablesegeschwindigkeit zur Bahngeschwindigkeit proportional ist, und dieser zum Radius proportional ist, kann die gesuchte Größe aus der vorigen Datenablesegeschwindigkeit mit der Proportion der Radien berechnet werden, oder mit Hilfe der neuen Bahngeschwindigkeit: R Gbit η 2 = η1 ⋅ 2 = 0,75 oder R1 s 1 v m Gbit vR = R2 ⋅ ω = 3 cm ⋅ 120 ⋅ 2π = 22,4 und η 2 = R = 0,75 d s s s c) Bestimmen der speicherbaren Datenmenge: 3 Punkte (zerlegbar) Da die Körnchen die einen Bit speichern eine ungefähre Entfernung von 30 nm

haben, ist der „Platzbedarf“ eines Bits Abit = d 2 = 900 nm 2 = 9 ⋅10 −16 m 2 (1 Punkt). írásbeli vizsga 1112 7 / 10 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató Die effektive Fläche der Platte (zwischen den Radien 1,0 cm und 4,45 cm): APlatte = (4,45) 2 cm 2 ⋅ π − 1,0 cm 2 ⋅ π = 59 cm 2 ≈ 6 ⋅10 −3 m 2 (1 Punkt) Daraus die Byts auf der Platte: A C Platte = Platte = 838 Gbyte . (1 Punkt) 8 ⋅ Abit Wenn sich der Kandidat darüber klar ist, dass in der Informatik 1 Gbyte eigentlich nicht einfach 109 Byte, sondern (1024)3 Byte, für die Kapazität 780 Gbyte bekommt, so soll auch dieser Wert akzeptiert werden. Insgesamt: 11 Punkte 2. Aufgabe Daten: U0 =13,2 V, P = 54 W, U1 = 10,8 V Aufschreiben und Berechnen des Stroms des belasteten Akkumulators: 3 Punkte (zerlegbar) Da die Leistung des Akkumulators P = I ⋅ U1 (1 Punkt), P = 5 A (Ordnen und Rechnen 1+1 Punkte). deshalb I = U1 Angeben der Spannung, die auf den

ganzen inneren Widerstand des Akkumulators fällt: 1 Punkte U innere = U 0 − U 1 = 2,4 V Aufschreiben und Berechnen des ganzen inneren Widerstandes des Akkumulators: 2 Punkte U Ri = innere = 0,48 Ω I Erkennen, dass bei in Reihe geschalteten Zellen der innere Gesamtwiderstand des Akkumulators als Summe der inneren Widerständen der sechs Zellen zu berechnen ist. 2 Punkte (Wenn der Kandidat dieses Erkenntnis nicht aufschreibt, aber dementsprechend rechnet, sind die zwei Punkte gültig. Die Erkenntnis kann auch durch schematische Darstellung der inneren Aufbau des Akkumulators angegeben werden, wenn auf der Zeichnung die 6 in Reihe geschalteten Zellen und die inneren Widerstände zellenweise dargestellt sind.) Berechnen des inneren Widerstandes einer Zelle: 1 Punkte U innere = 0,48 Ω ⇒ Ri = 0,08 Ω I Aufschreiben und berechnen des Kurzschlussstrom des Akkumulators: 6 ⋅ Ri = 1 + 1 Punkte I Kurzschsuss U = 0 = 27,5 A Ri Insgesamt: 11 Punkte írásbeli vizsga 1112 8 / 10

2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató 3. Aufgabe Daten: V = 200 dm3 , t0 = -123 ºC, t1 = 27 ºC, A = 5 cm2 , F = 25 N, p0 = 10 R = 8300 N , cm 2 J kg , M =4 . K ⋅ kmol kmol a) Aufschreiben und berechnen der Masse des Heliums im Behälter: 3 Punkte (zerlegbar) m p ⋅V ⋅ M ⋅ R ⋅T ⇒ m = daraus m = 64 g. (Das Aufschreiben des Gasgesetzes M R ⋅T 1 Punkt, Einsetzen der richtigen Angaben 1 Punkt, Berechnen der gesuchten Masse 1 Punkt.) p ⋅V = b) Aufschreiben und berechnen des Drucks bei dem sich das Sicherheitsventil öffnet: 3 Punkte (zerlegbar) Das Ventil öffnet sich, wenn die Kraft, die auf den Abschlussdeckel von innen wirkt, die Summe der aus dem äußeren Luftdruck entstandenen Kraft und Federkraft gerade übersteigt. A ⋅ pmax = A ⋅ p0 + F (2 Punkte) F N . (1 Punkt) Der Druck im Behälter in diesem Fall: pmax = p0 + = 15 A cm 2 Aufschreiben und bestimmen der Temperatur: 3 Punkte (zerlegbar) Da sich der

Vorgang bei konstantem Volumen abspielt, kann man das Gesetz von Gayp p p ⋅T Lussac verwenden: 0 = max (1 Punkt), daraus T = max 0 = 225 K also t’= -48 ºC T0 T p0 (Ordnen und Rechnen 1 + 1 Punkte). (Die gesuchte Temperatur muss nicht in Celsius umgerechnet werden falls die in Kelvin berechnete Temperatur richtig ist, gilt die volle Punktzahl.) c) Das Erkenntnis, dass bei weiterer Erwärmung der Druck des Gases nicht mehr steigt, denn durch den Sicherheitsventil entfernt sich ständig ein Teil des Gases: 2 Punkte Wenn der Kandidat dieses Erkenntnis nicht aufschreibt, aber irgendwie mit Formel ausdrückt (z.B pschluss = pmax oder später bei Rechnungen pmax steht als Endwert des Druckes), sind die zwei Punkte gültig. Aufschreiben und Berechnen der Masse des restlichen Heliumgases: 1 + 1 Punkte Da der Druck des Gases im Behälter am Ende des Vorgangs pmax ist, deshalb am Ende der m Erwärmung pmax ⋅ V = 1 ⋅ R ⋅ T1 ⇒ m1 = 48 g. M Wenn der Kandidat als Druck des geschlossenen

Gases den äußeren Luftdrucks nimmt (weil er meint, dass das Ventil offen ist ), auf die Frage c.) dürfen maximal 2 Punkte gegeben werden. Insgesamt: 13 Punkte írásbeli vizsga 1112 9 / 10 2012. május 17 Fizika német nyelven emelt szint Javítási-értékelési útmutató 4. Aufgabe m , h = 6,62 ⋅10 −34 Js . s Bestimmen der Anzahl der Fotonen, die die Quelle in einer Sekunde emittiert. 6 Punkte (zerlegbar) Die Leistung der Lichtquelle wird als Produkt von Anzahl der emittierten Fotonen pro Sekunde und Energie eines Fotons bestimmt: P = N ⋅ E (2 Punkte) Daten: P = 10 W, λ = 450 nm, d = 4 mm, R = 2 m, c = 3 ⋅108 Energie eines Fotons E = h⋅c λ = 4,4 ⋅ 10-19 J (Aufschreiben und Berechnen 1 + 1 Punkte), 1 P = 2,27 ⋅ 1019 s E (Aufschreiben und Berechnen 1 + 1 Punkte). Ausrechnen der Fotonenergie ist nicht unbedingt notwendig. Wenn der Kandidat die Fotonenergie parametrisch in den Term P N = einsetzt und das Endergebnis Richtig ist, die volle Punktzahl ist

gültig. Wenn aber E der Term für Fotonenergie nirgends auftaucht, so darf selbst bei einer richtigen Antwort nur maximal 4 Punkte für diesen Aufgabenteil gegeben werden. daraus die Anzahl der pro Sekunde emittierten Fotonen: N = Bestimmen der Anzahl der Fotonen, die in einer Sekunde unsere Pupille durchfliegen: 6 Punkte (zerlegbar) Die Anzahl der Fotonen, die unsere Pupille in einer Sekunde durchfliegen ist der Teil der vollen Fotonenzahl, der in der Richtung unserer Pupille aus der Lichtquelle emittiert wird, also die volle Fotonenzahl, bzw. der Quotient aus der Fläche unserer Pupille und der Fläche der ganzen Kugel mit 2 m Radius: A N = N Pupille (3 Punkte). AKugel 2 ⎛d ⎞ Die Fläche der Pupille: APupille = ⎜ ⎟ ⋅ π = 12,6 ⋅ 10− 6 m 2 (1 Punkt). ⎝2⎠ Die Fläche der Kugel: AKugel = 4 ⋅ R 2 ⋅ π = 50,3 m 2 (1 Punkt). 1 (1 Punkt). s (Das Ausrechnen der Flächen ist nicht unbedingt nötig. Falls der Kandidat mit Parametern rechnet und das Ergebnis richtig

ist, kann die volle Punktzahl gegeben werden) Die gesuchte Fotonenzahl ist also: N = 5,68 ⋅1012 II. Lösung: Die Aufgabe kann auch in umgekehrter Reihenfolge gelöst werden so, dass der Kandidat mit der Proportion der Flächen zuerst die Leistung des Lichtes, das durch die Pupille geht, berechnet, und danach die Fotonenzahl für diese Leistung. A In diesem Fall P = P Pupille = 2,5 ⋅10 −6 W (insgesamt 6 Punkte, kann gemäß der vorigen AKugel geteilt werden), 1 P und N = = 5,68 ⋅1012 (insgesamt 6 Punkte, kann gemäß der vorigen geteilt werden). s E Insgesamt: 12 Punkte írásbeli vizsga 1112 10 / 10 2012. május 17