Cím:	Gyakorló feladatsor emelt szintű fizika érettségire
Szerző(k):	Varga Balázs
Füzet:	2017/december, 561 - 566. oldal	PDF  |  MathML
Témakör(ök):	Szakmai cikkek
Hivatkozás(ok):	2018/január: Megoldásvázlatok a 2017/9. 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. Válasszuk ki a mondat helyes befejezését! Gay-Lussac törvénye szerint az ideális gáz térfogata és hőmérséklete egyenesen arányos, ha a gáz $A)$ hőmérséklete és nyomása állandó; $B)$ térfogata és tömege állandó; $C)$ nyomása és anyagmennyisége állandó; $D)$ anyagmennyisége, részecskeszáma és tömege állandó.   2. Tankönyvekben is megtalálható a víz melegítését ábrázoló grafikon. A grafikon (1. ábra) $Q$ tengellyel párhuzamos szakasza azt mutatja, hogy forrás közben a hőmérséklet nem változik.   1. ábra   Egy kísérlet ennek ellentmondani látszik (2. ábra). Csavarjunk egy darabka jégre drótot, és dobjuk be egy hideg vízzel töltött kémcsőbe! A dróttal terhelt jég a kémcső aljára süllyed. Tartsuk a kémcsövet kissé megdöntve, és melegítsük a felső részét Bunsen-lánggal! A felül levő vízmennyiség hamarosan forrni kezd anélkül, hogy az alul levő jégdarab megolvadna. Mi az ellentmondás feloldása?   2. ábra   $A)$ Rossz a grafikon. $B)$ A grafikon nem veszi figyelembe, hogy a víz rossz hővezető. $C)$ A fenti kísérlet csak a fantázia szüleménye, nem végezhető el. $D)$ A víz alsó vége is $100{}^{\circ }$C-os, de a nagy nyomás miatt a jég ezen a hőmérsékleten nem olvad meg.   3. Egy pontszerű test súrlódásmentesen csúszik le az ábrán látható két azonos körív alakú pályán. Melyik pályán ér le hamarabb, ha kezdősebesség nélkül indul?     $A)$ Az (1)-es pályán, mert végig nagyobb a helyzeti energiája. $B)$ A (2)-es pályán, mert ott nagyobb az átlagsebessége, a megtett út pedig azonos a két pályán. $C)$ A két idő azonos, mert a végsebesség és a megtett út azonos.   4. Egy (E-vel jelölt) elsőkerék-meghajtású és egy (H-val jelölt) hátsókerék-meghajtású autó indulását hasonlítjuk össze. Válasszuk ki az igaz állítást! $A)$ E-nek az eleje, H-nak a hátulja emelkedik meg egy kicsit. $B)$ Mindkét autónak a hátulja emelkedik meg egy kicsit. $C)$ Mindkét autónak az eleje emelkedik meg egy kicsit. $D)$ E-nek a hátulja, H-nak az eleje emelkedik meg egy kicsit.   5. Két egyforma kis súlyt azonos direkciós állandójú befőttesgumival felfüggesztünk az ábrán látható módokon. A felfüggesztési pontokat úgy rezgetjük, hogy rezonancia jöjjön létre. Mit tapasztalunk a két elrendezés $f_{\left(1\right)}$ és $f_{\left(2\right)}$ rezonanciafrekvenciájának arányáról?     $A)$ $f_{\left(1\right)}=2f_{\left(2\right)}$,     $B)$ $2f_{\left(1\right)}=f_{\left(2\right)}\mathrm{,}$ $C)$ $f_{\left(1\right)}=\sqrt[]{2}{f}_{\left(2\right)}$,   $D)$ $\sqrt[]{2}{f}_{\left(1\right)}=f_{\left(2\right)}$.   6. Adott mennyiségű ideális gázzal lejátszódó folyamatokról szólnak az alábbi állítások. Válasszuk ki a hamisat! $A)$ Ha a gáz nem vesz fel és nem ad le hőt, akkor nem változik a belső energiája. $B)$ Ha nem változik a térfogata, akkor a belső energia megváltozása egyenlő a felvett hővel. $C)$ Adiabatikus lehűlés során a gázrészecskék átlagos mozgási energiája csökken. $D)$ A gyakorlati életben lejátszódó nagyon gyors folyamatok adiabatikusnak tekinthetők.   7. Az ábrán látható módon $v$ sebességgel érkező $m$ tömegű testek kb. mekkora sebességgel haladnak tovább rugalmatlan ütközésük után?     $A)$ $2v$;   $B)$ 1,2 $v$; $C)$ 0,9 $v$;   $D)$ 1,5 $v$.   8. Ha egy fellógatott téglára teszünk egy papírlapot és arra még egy téglát, a téglák közé helyezett papírlapot nem lehet kihúzni, mert a papír elszakad. Ha azonban a felfüggesztő fonalat elégetjük, akkor elszakadás nélkül kihúzhatjuk a papírlapot. Miért?     $A)$ Mert a levegőben mozgó testekre hat a légellenállás, az állókra nem. $B)$ Mert a téglák és a papírlap közötti nyugalmi súrlódási együttható nagyobb, mint a csúszási. $C)$ Mert a szabadon eső testek súlytalanok.   9. Egy digitális mérlegre főzőpoharat teszünk, majd a mérleget bekapcsoljuk. Ezután vizet öntünk a főzőpohárba, majd szép lassan egy cérnára függesztett alumíniumhengert engedünk bele, de nem engedjük le a pohár aljáig.     Mérjük a mérleg által mutatott értéket a bemerülési mélység függvényében. Melyik ábra mutatja helyesen a mérésünk eredményét?       10. Az alábbi definíciómegfogalmazások közül válasszuk ki a legpontosabbat! $A)$ Az elektromos térerősség a pozitív próbatöltésre ható erő és a próbatöltés hányadosa. $B)$ Az elektromos feszültség az elektromos mező által a pozitív próbatöltésen végzett munkájának és a próbatöltésnek a szorzata. $C)$ A mágneses indukció a mágneses mező által a mérőkeretre ható forgatónyomatéknak, valamint a mérőkeret árama és felülete szorzatának a hányadosa. $D)$ Egy mágneses mezőben nyugvó felület mágneses fluxusa az egységnyi felületet átdöfő indukcióvonalak száma.   11. Öt különböző ellenállású huzalból az ábrán látható módon ötszöget forrasztunk. Kiválasztunk az összes lehetséges módon két-két csúcsot, és mérjük a két pont közötti ellenállást. Méréssorozatunknak melyik a legkisebb értéke?     $A)$ $\frac{12}{15}\Omega$;  $B)$ $\frac{13}{15}\Omega$; $C)$ $\frac{14}{15}\Omega$;  $D)$ $\frac{15}{15}\Omega$.   12. Az elektromágneses hullámokat hullámhosszuk szerint növekvő sorrendbe szeretnénk rakni. Válasszuk ki a helyes sorrendet! $A)$ Gamma-sugárzás, mikrohullám, sárga fény, UV fény; $B)$ UV fény, sárga fény, mikrohullám, gamma-sugárzás; $C)$ mikrohullám, sárga fény, UV fény, gamma-sugárzás; $D)$ gamma-sugárzás, UV fény, sárga fény, mikrohullám.   13. Egy transzformátor primer tekercsében időben egyenletesen növekvő áram folyik. Milyen feszültséget kapunk a szekunder tekercsben? $A)$ Egyenletesen növekvőt. $B)$ Időben állandót. $C)$ Ha a szekunder tekercs menetszáma kisebb a primer tekercsénél, akkor egyenletesen csökkenőt, ha nagyobb, akkor egyenletesen növekvőt. $D)$ Szinuszosan változót.   14. Tekintsük a következő mértékegységeket: becquerel, elektronvolt, fényév, hertz, sievert, tesla. Melyik két mértékegység fejezhető ki SI alapegységekkel pontosan azonos módon? $A)$ Elektronvolt és sievert;  $B)$ fényév és tesla; $C)$ becquerel és hertz;    $D)$ elektronvolt és tesla.   15. A függőlegesen beeső napsugárzás négyzetméterenként és másodpercenként átlagosan 1400 J energiát juttat a Földre. Mennyivel nőne emiatt a Föld tömege másodpercenként, ha ezt az energiát a Föld mind elnyelné, és semennyit sem sugározna vissza? $A)$ Kb. 200 kg;   $B)$ kb. 20 kg;   $C)$ kb. 2 kg;   $D)$ kb. 20 dkg.   Számolásos feladatok   1. $2\cdot {10}^5$ Pa nyomású, 500 K hőmérsékletű, 4,81 mol héliumgáz nyomását állandó térfogaton a felére csökkentjük, majd állandó nyomás mellett a térfogatát megduplázzuk. $a)$ Töltsük ki a táblázat hiányzó celláit!   ${\displaystyle \begin{array}{|cccc|}\hline \hfill {\displaystyle }\hfill & \hfill {\displaystyle \text{<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>p</mi></math> [Pa]}}\hfill & \hfill {\displaystyle \text{<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>V</mi></math> [m<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><msup><mrow></mrow><mrow><mn>3</mn></mrow></msup></mrow></math>] }}\hfill & \hfill {\displaystyle \text{<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>T</mi></math> [K]}}\hfill \\ \hfill {\displaystyle \text{1. állapot }}\hfill & \hfill {\displaystyle \text{<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mn>2</mn><mo>⋅</mo><mrow><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mn>5</mn></mrow></msup></mrow></math> }}\hfill & \hfill {\displaystyle }\hfill & \hfill {\displaystyle \text{ 500 }}\hfill \\ \hfill {\displaystyle \text{2. állapot }}\hfill & \hfill {\displaystyle }\hfill & \hfill {\displaystyle }\hfill & \hfill {\displaystyle }\hfill \\ \hfill {\displaystyle \text{3. állapot }}\hfill & \hfill {\displaystyle }\hfill & \hfill {\displaystyle }\hfill & \hfill {\displaystyle }\hfill \\ \hline\end{array}}$   $b)$ Ábrázoljuk a folyamatot $p$‐$T$ diagramon! $c)$ Mennyi munkát végez a gáz a folyamat során? $d)$ Mennyi hőt vesz fel a gáz a folyamat során?   2. Egy kondenzátorral, egy 1 k$\Omega$-os ellenállással, egy 10 k$\Omega$-os belső ellenállású feszültségmérővel és egy univerzális feszültségforrással kísérleteztünk. A kondenzátort és az ellenállást sorbakapcsolva a feszültségforrásra kötöttük. $a)$ Először egyenfeszültségre kapcsoltuk, véletlenszerűen beállítva feszültséget. Ekkor a voltmérő a kondenzátor feszültségét 91 V-nak mérte, miközben a kondenzátor 320 $\mu$C töltést kapott. Mekkora volt a beállított feszültség? $b)$ Másodszor 230 V, 50 Hz váltakozó feszültségre kapcsoltuk a kondenzátor-ellenállás rendszert. Mit mutatott ekkor a voltmérő az ellenállás sarkaira kapcsolva?   3. Egy hagyományos WC-tartály öblítővíz-utántöltő szerkezete látható az ábrán. Az úszó a gumitömítéssel nyitja és zárja a beömlőszelepet. Amikor az öblítőtartályban csökken a vízszint, az úszó leereszkedik, és ezzel megnyitja a beömlőszelepet. Ennek hatására a tartály megtelik vízzel, a víz felfelé nyomja az úszót, míg annak szögemeltyűje a gumitömítést rá nem nyomja a szelep csúcsára, és ezzel a víz bevezetését el nem zárja.     A szelep akkor zár, amikor a gumitömítés 14 N erővel szorul a szelephez. Az úszó tömege 2,5 dkg, térfogata 3 dl. Az emeltyű tömegétől eltekinthetünk. Az úszó térfogatának hány százaléka merül a vízbe, amikor a szelep bezár?   4. Egy fizika iránt érdeklődő diák bicikliszerelés közben a fék beállítása során a megpörgetett kereket finoman befékezte, és közben a következőket mérte. A kerék 100 1/min fordulatszámmal pörgött a fék behúzásakor, és 3 másodperc alatt állt meg az egyenletes fékezés következtében. A fékpofa és a kerék között a súrlódási tényező 0,35. A kerék tehetetlenségi nyomatéka 0,25 kgm${}^2$. A kerék sugara 35,5 cm. $a)$ Mekkora volt a kerék szögsebessége a fékezés megkezdése előtt? $b)$ Hány fordulatot tett meg a kerék a fékezés alatt? $c)$ Mekkora erő szorította a kerékhez a féket? $d)$ Mekkora volt a kerék külső szélének gyorsulása a megállás előtt 0,6 másodperccel? 1A válaszok közül minden esetben pontosan egy a helyes.