I. RÉSZ

Az alábbi kérdésekre adott válaszok közül minden esetben pontosan egy jó. Karikázza be a helyesnek tartott válasz betűjelét! Ha szükségesnek tartja, kisebb számításokat, rajzokat készíthet a feladatlapon.

1.    Hidegben egy vastárgyat hidegebbnek érzünk, mint egy fatárgyat. Miért van ez így?

A   Ez csak érzéki csalódás, mert a vas keményebb anyag.

B   Azért, mert a vas a hidegben jobban lehűl, mint a fa.

C   A két tárgy hőmérséklete egyforma, de a vas jobb hővezető, mint a fa, ezért kezünktől több hőt von el.

D   Azért, mert a szervetlen anyagok alacsonyabb energiaszinten vannak, mint a szerves anyagok.

2.    Ha az autó blokkolásgátlóval fékez, vagyis a kerekek nem csúsznak meg az úton, akkor miért kell a kővel megrakott teherautónak mégis lassabban haladnia, mint az üresnek?

A   Azért, mert nagyobb a fékútja.

B   A fékút ugyanakkora, de baleset esetén a nagyobb tömegű autónál súlyosabbak a következmények.

C   A nagyobb tömegnél nagyobb fékezőerőre volna szükség, amit ugyanaz a fékrendszer nem tud biztosítani.

D   Az állítás nem igaz; a nagyobb tömegnél nagyobb a fékező súrlódási erő, ezért a két autó azonos sebességgel mehet.

A   1 golyó ugrik ki 2v sebességgel.

B   2 golyó ugrik ki v sebességgel.

C   1 golyó ugrik ki 4v sebességgel.

D   A v sebesség nagyságától függ, hogy hány golyó ugrik ki.

4.    A parthoz közeledve a vízhullámok iránya gyakran megváltozik. Mi ennek az oka?

A   A vízhullámok számára a sekély víz olyan, mintha más törésmutatójú közegbe kerültek volna.

B   A vízparton a szél iránya általában más, mint a nyílt vízen.

C   A jelenség csak a véletlennek tulajdonítható, hiszen a hullám nem látja a partvonalat.

D   A sekélyebb víz általában melegebb. A hőmérsékletváltozás téríti el a hullámokat.

5.    Lehet-e, hogy tűző napon, 35 ºC-os melegben a homokba ásott tojás hőmérséklete 45 ºC-ra nö­veked­jék?

A   Nem lehet. A tojás hőmérséklete pontosan 35 ºC-ra fog nőni.

B   Lehet. A sugárzás hatására a homok hőmérséklete is nagyobb lehet, mint a levegőé.

C   Nem lehet. A homok hűti a tojást, így hőmérséklete a levegőénél kisebb lesz.

D   Lehet, mert a 35 ºC az árnyékban mért hőmérséklet, a napon bárhol lehet a levegő hőmérséklete akár 50 ºC is.

6.    Van-e olyan mozgás, amelynél az állandó tömegű testre egyetlen, állandó nagyságú erő hat, és a test mozgási energiája a mozgás során állandó?

A   Nincs. A tehetetlenség törvénye szerint az állandó sebességű mozgáshoz nincs szükség erőre.

B   Van. Ilyen eset az, amikor egy szánkót állandó sebességgel húzunk.

C   Van. Példa erre az egyenletes körmozgás.

D   Nincs. Az erő mindig növeli a mozgási energiát.

7.    Ha egy gázzal teli tartályt autóval szállítunk, mekkora lesz a gáz hőmérséklete a nyugvó tartályú gázhoz képest?

A   Nagyobb lesz, mert a molekulák mozgási energiája is nő.

B   Nem változik, mert a molekulák rendezetlen mozgása nem változik.

C   Gyakorlatilag nem változik, mert az autó sebessége nem összemérhető a molekulák sebességével.

D   Kisebb lesz, mert a mozgás lehűti a gázt.

8.    Egy valamilyen részecskesugárzást kibocsátó anyagtól 1 m-re lévő detektor percenként 100 kattanással jelez. (A sugárzás a tér minden irányába egyforma intenzitással terjed.) Percenként hányat kattan a detektor 2 m távolságban?

A   25

B   50

C   100

D   200

9.    Egy fémgömb elektromos kapacitása kétszer akkora, mint egy kisebbé, és elektromos töltésük egyenlő. Összeérintésük, majd szétválasztásuk után milyen lesz a gömbök töltése?

A   Egyenlő.

B   A nagyobb gömb töltése fele annyi lesz, mint a kisebb gömb töltése.

C   A nagyobb gömb töltése kétszer annyi lesz, mint a kisebb gömb töltése.

D   A töltések aránya a felületek arányával egyenlő, mert a felületi töltéssűrűségek egyenlők.

10.   Egy szobában régóta meglévő, felfújt luftballonból úgy akarunk valamennyi gázt kiengedni, hogy a léggömbben maradó gáz hőmérséklete eközben gyakorlatilag ne változzék meg. Hogyan valósítsuk ezt meg?

A   Olyan gyorsan engedjük ki a gázt, hogy ne legyen ideje számottevő hőcserére.

B   Az állapotegyenlet szerint a megmaradt gáz hőmérséklete mindenképpen nő.

C   Az állapotegyenlet szerint a megmaradt gáz hőmérséklete mindenképpen csökken.

D   Olyan lassan kell kiengedni a gázt, hogy a léggömbben lévő gáz és a szoba levegője közötti hőcsere folyamatosan és korlátlanul végbemehessen.

11.   Egy függőleges rézcsőben elejtünk egy épphogy elférő erős mágnest, majd a kísérletet megismételjük egy, a mágnessel azonos méretű alumíniumdarabbal. Ha a légellenállás elhanyagolható, akkor melyik tárgy esik le rövidebb idő alatt?

A   A mágnes, mert nehezebb az alumíniumnál.

B   Egyforma idő alatt érnek le, mert mindkettő szabadesést végez.

C   Az alumínium, mert a mágnes a mozgását fékező hatású örvényáramokat hoz létre a rézcsőben.

D   Attól függ, hogy a mágnes melyik pólusa áll lefelé, mert a Föld mágneses tere taszíthatja és vonzhatja is a mágnest.

12.   Lehet-e egy síkkondenzátor energiáját úgy növelni, hogy töltését nem változtatjuk meg?

A   Lehet, mégpedig úgy, hogy a lemezeket (fegyverzeteket) közelítjük.

B   Lehet, mégpedig úgy, hogy a lemezeket távolítjuk.

C   Nem lehet, mert a térerősség sem változhat.

D   Nem lehet, mert energiát csak töltéssel lehet a rendszerbe juttatni.

13.   A lövőhal a víz alól lesi ki a víz fölött lévő rovaráldozatát, amit egy jól célzott vízsugárral terít le. A rovar (R) látszólagos helyéhez képest hova céloz a hal? Azaz melyik betűvel jelölt pont mutatja legjobban az ábrán a rovar valódi helyét?

A  

B  

C  

D  

14.   Vízszintes tengelyű, hosszú, áramjárta egyenes tekercs tengelye mentén belövünk egy adott fajlagos töltésű részecskét. Melyik megállapítás a helyes?

A   A töltés pályája vízszintes síkban elgörbül.

B   A töltés pályája függőleges síkban elgörbül.

C   A töltés pályája vízszintes és függőleges síkban is elgörbül.

D   A töltés pályája egyenes lesz.

15.   Egy gyorsvonat az Egyenlítőn északi irányban halad, majd keleti irányba fordul, miközben sebességének nagysága nem változik meg. Kis mértékben változik-e eközben a vonat súlya?

A   Igen, nagyobb lesz.

B   Igen, kisebb lesz.

C   Nem változik.

D   A sebesség nagyságától függ, hogy van-e változás.

16.   Az ábra szerinti kapcsolásban a két egyforma lámpa egyforma erősen világít, ha az áramkör tartósan zárva van. A két lámpa közül melyik gyullad fel hamarább, ha a K kapcsolót bekapcsoljuk?

A   Az 1.

B   A 2.

C   Egyszerre gyulladnak fel.

D   Az áramforrás feszültségétől függ.

17.   Egy napszonda a Nap körül kering fele akkora távolságra, mint a Föld. Mekkora a keringési ideje?

A         év

B         év

C         év

D         2 év

18.   A fotoeffektus során UV-fény hatására a fotokatódból elektronok lépnek ki. Mi történik, ha a fény intenzitását kétszeresére növeljük, miközben „színe” változatlan marad?

A   Kétszer annyi elektron lép ki változatlan sebességgel.

B   Változatlan számú elektron lép ki kétszer akkora mozgási energiával.

C   Változatlan számú elektron lép ki kétszer akkora sebességgel.

D   A kilépő elektronok száma és sebessége is nőhet.

19.   Egy radioaktív anyag által kibocsátott a-részecskék számát mérjük. (A mérés kezdetén valamennyi atom bomlásra képes.) Egy bizonyos idő múlva a kibocsátott a-részecskék száma az atomok számának  része lesz, 15 órával ezután pedig már  része. Mekkora a felezési idő?

A   120 óra

B   60 óra

C   30 óra

D   15 óra

20.   A röntgenkészülékben a valamekkora feszültséggel felgyorsított elektronok a becsapódáskor lefékeződve röntgensugárzást hoznak létre. Hogyan változik a fékezési röntgensugárzásban észlelt legkisebb hullámhossz, ha a gyorsítófeszültséget növelik?

A   Nő, mert a legkisebb hullámhossz arányos az elektron energiájával.

B   Nincs legkisebb hullámhossz, mert folytonos a színkép.

C   Csökken, mert a legkisebb hullámhossz fordítottan arányos az elektronok sebességével.

D   Csökken, mert a legkisebb hullámhossz fordítottan arányos az elektronok energiájával.

II. RÉSZ

Az alábbi három téma közül válasszon ki egyet, és fejtse ki másfél–két oldal terjedelemben, összefüggő ismertetés formájában! Ügyeljen a szabatos, világos fogalmazásra, a logikus gondolatmenetre, a helyesírásra, mivel az értékelésbe ez is beleszámít! Mondanivalóját nem kell feltétlenül a megadott szempontok sorrendjében kifejtenie.

1. téma

Ismertesse a speciális relativitáselmélet alapgondolatait! Említsen legalább egy olyan jelenséget (magyarázattal együtt), amelyet csak az elmélet alapján tudunk magyarázni!

2. téma

Mit jelent az anyag kettős természete? Mutassa be az elmondottakat az elektron példáján! Milyen mennyiségek jellemzik a szabad elektront? Milyen összefüggések vannak közöttük? Milyen kísérleti tapasztalatok támasztják alá, hogy az elektron kettős természettel rendelkezik?

3. téma

Egy szabadon választott körfolyamat energetikai elemzésével mutassa be a hőerőgép működését! Ennek során térjen ki annak alátámasztására is, hogy a hőerőgépek hatásfoka kisebb 1-nél!

III. RÉSZ

Oldja meg a következő feladatokat! Megállapításait – a feladattól függően – szövegesen, rajzzal vagy számítással indokolja is! Ügyeljen arra is, hogy a használt jelölések egyértelműek legyenek!

2. Egy vízszintesen fekvő, üvegből készült plánparalel lemezen 0,3 ns alatt halad át egy fénysugár. Ez a fénysugár a lemezben a függőleges iránnyal -os szöget zár be.

a)    Milyen vastag a lemez?

b)    A lemezből kilépõ fénysugár a lemezbe belépő fénysugárhoz képest mekkora eltolódással halad tovább?

Az üveg törésmutatója 1,5. A fény sebessége levegőben .

                                                                                                                                              (12 pont)

3. Egy mól ideálisnak tekinthető, kezdetben  hőmérsékletű gázt  értékű állandó nyomáson melegítettünk fel. Ezután a gázt állandó térfogaton eredeti hőmérsékletére hűtöttük le. Az állapotváltozások során a gáz összesen 5 kJ hőt vett fel a környezetéből.

a)    Mennyi tágulási munkát végzett a gáz a felmelegítés során?

b)    Mekkorára nőtt a gáz térfogata?

       Az általános gázállandó: .

                                                                                                                                            (14 pont)

4. Vízszintes asztalon nyugvó kis testet meglök egy  tömegű,  sebességű golyó. A golyó az ütközés következtében megáll. A kis test az ütközés után úgy mozog, hogy sebességére mindig merőlegesen egy állandó 2,5 N nagyságú vízszintes erő hat. (Az asztallap és a kis test között a súrlódás elhanyagolható.)

a)    Mekkora időközönként változik a test sebességének iránya ellentétesre?

b)    Mekkora a kis test tömege, ha az ütközéskor  energiaveszteség történt?