Mecklenburg-Vorpommern Zentralabitur 2017 Physik Prüfungsaufgaben

Abitur 2017 Physik                                                                  Seite 2 von 8 Hinweise für Schülerinnen und Schüler Aufgabenwahl:       Die Prüfungsarbeit besteht aus einem Pflichtteil mit den Aufgaben A1 und A2 sowie aus einem Wahlteil mit den Aufgaben A 3.1, A 3.2, B 1 und B 22. Jede dieser Aufgaben wird mit 20 BE bewertet. Prüfungsteilnehmer,     die     die    Prüfung   auf  grundlegendem Anforderungsniveau ablegen, bearbeiten die Pflichtaufgaben A1 und A2 sowie eine der Wahlaufgaben A 3.1, A 3.2, B 1 oder B2. Prüfungsteilnehmer,       die      die    Prüfung    auf    erhöhtem Anforderungsniveau ablegen, bearbeiten die Pflichtaufgaben A 1 und A 2 sowie zwei der Wahlaufgaben A 3.1, A 3.2, B 1 und B 22, wobei mindestens eine davon eine B-Aufgabe sein muss. Bearbeitungszeit:   Die Bearbeitungszeiten betragen 240 Minuten bzw. 300 Minuten für die Prüfung auf erhöhtem Anforderungsniveau. Zusätzlich werden allen Schülerinnen und Schülern 30 Minuten für die Entscheidung zu den Wahlaufgaben gewährt. Hilfsmittel:        Für die Bearbeitung der Aufgaben sind zugelassen: e   einander Schule zugelassenes Tafelwerk (ohne Musterlösungen) e   einander Schule zugelassener Taschenrechner, auch mit CAS e   ein nichtelektronisches Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung e   Schülerinnen und Schüler, deren Muttersprache nicht die deutsche Spracheist, können als zusätzliches Hilfsmittel ein zweisprachiges nichtelektronisches Wörterbuch verwenden. Näheres regelt die Schule. Sonstiges:          «e   Der Prüfungsteilnehmer vermerkt auf der Reinschrift, welche Aufgaben bearbeitet wurden und auf welchem Anforderungsniveau. e    Die Lösungen sind in einer sprachlich einwandfreien und mathematisch exakten Form darzustellen. e    Alle Lösungswege müssen erkennbar sein. °e   Grafische Darstellungen sind auf Millimeterpapier anzufertigen. e    Entwürfe können ergänzend zur Bewertung nur herangezogen werden, wenn sie zusammenhängend konzipiert sind und die Reinschrift etwa drei Viertel des erkennbar angestrebten Gesamtumfanges umfasst. e    Maximal zwei Bewertungseinheiten können zusätzlich vergeben werden bei sehr guter Notation und Darstellung, bei eleganten, kreativen und rationellen Lösungswegen sowie bei vollständiger Lösung einer zusätzlichen Wahlaufgabe. e    Maximal zwei Bewertungseinheiten können bei mehrfachen Formverstößen abgezogen werden. Alle Prüfungsunterlagen sind geschlossen zurück zu geben.

Abitur 2017 Physik                                                                       Seite 3 von 8 A1           Lichtquellen 2015 war das internationale Jahr des Lichts. Lichtquellen sind Körper, die selbstständig sichtbare elektromagnetische Strahlung aussenden. Unsere größte natürliche Lichtquelle ist die Sonne. Die Entwicklung künstlicher Lichtquellen erfolgte u.a. von Öllampen und Kerzen zu Glühlampen und bis in die heutige Zeit zu Leuchtstofflampen, Leuchtdioden und Lasern. 1.1        Damit Atome Licht aussenden können, müssen sie auf geeignete Art angeregt                   2 BE werden. Nennen Sie dafür zwei Möglichkeiten. 12         Die Abbildung 1 zeigt das Emissionsspektrum einer Niederdruck-Quecksilberdampf-             ABE lampe. Erklären Sie, warum bei der Anregung von Quecksilber ein Linienspektrum entsteht. Abb. 1: Emissionsspektrum 1.3        Im FRANCK-HERTZ-Versuch wird die Energieaufnahme von Quecksilberatomen unter-               3 BE sucht. Die Atome werden durch Elektronen, die eine Beschleunigungsspannung von 4,9V/ durchlaufen haben, angeregt. Eine Hauptemissionslinie entsteht, wenn das Atom in den Grundzustand zurückfällt. Berechnen Sie die Wellenlänge der ausgesandten Photonen und ordnen Sie dem Ergebnis einen entsprechenden Spektralbereich zu. 1.4        Laser erzeugen Licht mit Eigenschaften, die andere Lichtquellen nicht besitzen. 1.4.1      NennenSie zwei spezielle Eigenschaften von Laserlicht, die das Licht natürlicher            2 BE Lichtquellen nicht besitzt. 1.4.2      Ein Kohlenstoffdioxidlaser zählt zu den leistungsstärksten Lasern und wird zum              6 BE Zerschneiden von Metallplatten verwendet. Das ausgesandte Laserlicht hat eine Frequenz von 2,8:10° FE. Die Laser-Photonen besitzen nach dem Quantenmodell einen zugeordneten Impuls. h Dieserlässt sich mit der Gleichung p = bestimmen. Leiten Sie die Gleichung her. Berechnen Sie den Impuls eines Laser-Photons. (Ergebnis zur Kontrolle: p = 6,19-10” kg-m/s) 1.4.3      Ermitteln Sie, wie viele Photonen des Kohlenstoffdioxidlasers gleichzeitig abgegeben        3 BE werden müssen, um dengleichen Impuls zu erzeugen, den ein Tischtennisball der Masse 2,7 g hat, der sich mit einer Geschwindigkeit von 120 km/h bewegt.

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