Cím:	Gyakorló feladatsor emelt szintű fizika érettségire
Szerző(k):	Varga Balázs
Füzet:	2017/március, 169 - 173. oldal	PDF  |  MathML
Hivatkozás(ok):	2017/április: Megoldásvázlatok a 2017/3. szám emelt szintű fizika gyakorló feladatsorához

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.   Tesztfeladatok1   1. Egy ideális gázt adiabatikusan összenyomunk. Az alábbi kijelentések közül válasszuk ki a hamisat! $A)$ A folyamatban a gáz belső energiája $\Delta E=c_{V}m\Delta T$ értékkel növekszik. $B)$ A gáz hőmérséklete nem változik, mivel a környezetétől nem vehet fel hőt. $C)$ A gázon munkát végez a környezete. $D)$ A gáz nyomása nő, térfogata csökken.   2. Melyik a következő mondat helyes befejezése? A Nap körül keringő égitestek $\text{...}$ $A)$ $\text{...}$ mozgási energiája állandó. $B)$ $\text{...}$ potenciális energiája állandó. $C)$ $\text{...}$ lendülete állandó. $D)$ $\text{...}$ perdülete állandó.   3. Az ábra egy síkkondenzátor szélénél mutatja elektromos tere ekvipotenciális felületeinek síkmetszetét. Két szomszédos vonallal rajzolt ekvipotenciális felület között 10 V a feszültség. Egy $3\cdot {10}^{-15}$ C töltésű, pontszerű test mozog az $A\to B\to C$ útvonalon. Mennyi munkát végez a mező az $AB$, illetve az $AC$ szakaszon?     $A)$ $W_{AB}=0$ és $W_{AC}=9\cdot {10}^{-14}$ J; $B)$ $W_{AB}=0$ és $W_{AC}=-9\cdot {10}^{-14}$ J; $C)$ $W_{AB}=6\cdot {10}^{-13}$J és $W_{AC}=21\cdot {10}^{-13}$ J; $D)$ $W_{AB}=-6\cdot {10}^{-14}$J és $W_{AC}=-21\cdot {10}^{-14}$ J.   4. A mágneses indukció SI-mértékegysége a tesla. SI alapegységekkel kifejezve melyik a helyes? $A)$ $\frac{\text{kg}}{\text{A <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><msup><mrow><mi>s</mi></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></msup></mrow></math>}}$;  $B)$ $\frac{\text{V s}}{\text{<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><msup><mrow><mi>m</mi></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></msup></mrow></math>}}$;  $C)$ $\frac{\text{N}}{\text{A m}}$;  $D)$ $\frac{\text{Wb}}{\text{<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><msup><mrow><mi>m</mi></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></msup></mrow></math>}}$.   5. Egyik végén jól csapágyazott tengelyen felfüggesztett, $\ell$ hosszúságú, homogén rudat vízszintes helyzetéből elengedjük. A függőleges helyzetén való áthaladáskor mekkora a rúd alsó végének sebessége? $A)$ $\sqrt[]{3\ell g}$;  $B)$ $\sqrt[]{2\ell g}$;  $C)$ $\sqrt[]{\frac{3}{2}\ell g}$;  $D)$ $\sqrt[]{\ell g}$.   6. Egy ideális gázzal végzett folyamatról a következőket tudjuk: A kezdeti állapotát $V_0$, $T_0$ és $3p_0$ értékek határozták meg. A nyomás a térfogat függvényében egyenletesen változott. Miután nyomása a harmadára csökkent, hőmérséklete másfélszeresére nőtt. Melyik állítás hamis az alábbiak közül? $A)$ A gáz térfogata $3\mathrm{,}5V_0$ értékkel nőtt. $B)$ A térfogat biztosan folyamatosan nőtt. $C)$ A hőmérséklet biztosan folyamatosan nőtt.   7. Egy olajfolton színes mintázatot láthatunk. Az alább felsorolt eszközök egyikének színbontását hasonló optikai jelenség magyarázza, mint az olajfoltét. Melyikét? $A)$ optikai rács; $B)$ optikai lencse; $C)$ prizma.   8. Melyik kijelentés igaz az egyenletes körmozgást végző test lendületéről ${60}^{\circ }$-os szög megtétele alatt? $A)$ nő;  $B)$ csökken;  $C)$ változik;  $D)$ állandó.   9. Az $x$‐$y$ síkon mozgó, 0,6 kg tömegű test sebességének $x$, illetve $y$ komponensét ábrázoltuk a két grafikonon.     Mennyi munkát végzett a testre ható eredő erő $t=0$ s-tól $t=2$ s-ig terjedő időintervallumban? $A)$ $-27$ mJ;  $B)$ $-48$ mJ;  $C)$ 27 mJ;  $D)$ 48 mJ.   10. Válasszuk ki az alábbi kijelentések közül a hamisat! $A)$ Alfa-bomlás során az atommag rendszáma kettővel, tömegszáma néggyel csökken. $B)$ Negatív bétabomlás során egy neutronbomlás következtében egy elektron távozik az atommagból. $C)$ Pozitív béta-bomlás során az atommag rendszáma is és a tömegszáma is eggyel nő. $D$) Gamma-sugárzás során nem változik az atommag tömegszáma és rendszáma, csak valamelyik nukleonja alacsonyabb energiájú állapotba jut.   11. Jól csapágyazott, $m$ tömegű állócsigán átvetünk egy súlytalan kötelet. Lelógó végeire $2m$, illetve $3m$ tömegű kis testet erősítünk, majd elengedjük. A kötél a csigán nem csúszik meg. Mekkora gyorsulással mozog a nagyobbik tömeg? $A)$ $\frac{2}{9}g$;  $B)$ $\frac{2}{10}g$;  $C)$ $\frac{2}{11}g$;  $D)$ $\frac{2}{12}g$.   12. Az elektromágneses hullámokat frekvenciájuk szerint növekvő sorrendbe szeretnénk rakni. Válasszuk ki a helyes sorrendet! $A)$ Középhullámú rádióhullám, mikrohullám, infravörös fény, röntgensugárzás; $B)$ infravörös fény, mikrohullám, középhullámú rádióhullám, röntgensugárzás; $C)$ röntgensugárzás, infravörös fény, mikrohullám, középhullámú rádióhullám; $D)$ röntgensugárzás, középhullámú rádióhullám, mikrohullám, infravörös fény.   13. Mennyi az 1,2 GeV mozgási energiájú neutron sebessége fénysebesség-egységekben mérve? $A)$ 0,3;  $B)$ 0,6;  $C)$ 0,9;  $D)$ 1,2.   14. Az alábbi fizikusok közül ki nem mért az ábrán láthatóhoz hasonló elrendezésű berendezéssel?     $A)$ Cavendish;  $B)$ Coulomb;  $C)$ Newton.   15. Egy $100\Omega$-os ellenállású feszültségmérőt és egy $1\Omega$-os áramerősség-mérőt sorba kötünk 10 V-os feszültségforrásra. Hogyan változik az egyes műszerek által mutatott érték, ha az ampermérő ellenállását a háromszorosára növeljük? A voltmérő V, az ampermérő mA pontossággal mér. $A)$ Az ampermérő többet, a voltmérő ugyanannyit mutat. $B)$ Az ampermérő kevesebbet, a voltmérő többet mutat. $C)$ Az ampermérő kevesebbet, a voltmérő ugyanannyit mutat. $D)$ Az ampermérő is és a voltmérő is kevesebbet mutat.   Számolásos feladatok   1. Ismeretlen tekercset teljesítménymérőn keresztül rákapcsolunk egy iskolai tápegységre. Amikor 24 V egyenfeszültségre állítjuk a tápegységet, a műszer 2 W teljesítményt jelez, amikor pedig 24 V, 50 Hz váltakozó feszültségre kapcsoljuk a tekercset, akkor a műszer 0,72 W hatásos (wattos) teljesítményt jelez. A mért adatok segítségével határozzuk meg a tekercs önindukciós együtthatóját és az ohmos ellenállását!   2. Egy homorú üveglencse fókusztávolságát szeretnénk megmérni a következő eljárással. A lencse közepére optikai tengelyével párhuzamos, kör keresztmetszetű fénynyalábot bocsátunk. A lencse mögött elhelyezünk egy ernyőt, és megmérjük a keletkező fényfolt méretét két különböző ernyőtávolság esetén. A mérés során azt tapasztaljuk, hogy a lencse mögött 5 cm-re elhelyezett ernyőn 19,65 cm${}^2$ területű fényfolt keletkezik. Innen 5 cm-rel távolítva a lencsétől az ernyőt, a fényfolt területe 44%-kal megnő. $a)$ Határozzuk meg a lencsénk fókusztávolságát és a dioptriáját! $b)$ Mennyi a lencse anyagának törésmutatója, ha egyik lapja sík, másik oldalának görbületi sugara 8 cm? $c)$ Mekkora átmérőjű fénynyalábot használtunk a kísérletben?   3. $a)$ Higanyban úszó vasnak hányszor nagyobb része lóg ki a higanyból, mint a vízben úszó jégnek a vízből? $b)$ Mekkora munkával tudunk egy úszó, 2 kg-os, tömör vaskockát kiemelni a higanyból? (A higanyos tál mérete elég nagy ahhoz, hogy a higanyszint változása elhanyagolható legyen.) $c)$ Mekkora az áramfelvétele annak a villanymotornak, amely a kockát 3 s alatt emeli ki a higanyból? A motor hatásfoka 60%, és 5 V-ról működtetjük. (A következő sűrűségadatokkal számolhatunk: higany 13,6 kg/dm${}^3$, vas 7800 kg/m${}^3$, víz 1 kg/dm${}^3$, jég 920 kg/m${}^3$.)   4. Az ábrán egy egy hóbortos feltaláló furcsa emelőberendezésének vázlatos rajza látható. A szerkezet egy 100 kg tömegű felvonót működtet két, egymástól 4 m távol lévő szint között.     A berendezés egy könnyen mozgó dugattyúval elzárt, héliummal töltött tartályból és egy hengerkerékből (közös tengelyre rögzített, különböző átmérőjű állócsigákból) áll. A hengerkerék $d=30$ cm átmérőjű csigájára tekert kötél a dugattyúhoz, a $D=1\mathrm{,}5$ m átmérőjű csigájára tekert kötél a felvonóhoz van erősítve. A felvonó emelését úgy oldják meg, hogy jéggel hűtik a tartályban lévő gázt. A dugattyú kezdetben $h=10$ m-re van a tartály végétől, keresztmetszete $A=0\mathrm{,}5\text{<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><msup><mrow><mi>m</mi></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></msup></mrow></math>}$. $a)$ Hány ${}^{\circ }$C-ra kell lehűteni a tartályban lévő gázt, hogy az üres liftet felvigye a felső szintre? A hűtés előtt a gáz hőmérséklete 27 ${}^{\circ }$C. A lift lassan, állandó sebességgel emelkedik. $b)$ Mennyi a tartályban lévő hélium tömege? (A külső légnyomás 100 kPa.) $c)$ Legalább mennyi $0{}^{\circ }$C-os jég szükséges a hűtéshez? 1A válaszok közül minden esetben pontosan egy a helyes.