ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
TERMÉSZETTUDOMÁNY KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2015. október 20. 14:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 120 perc
Természettudomány
Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati
EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA
középszint — írásbeli vizsga 1212
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
Fontos tudnivalók Mielőtt munkához lát, olvassa el figyelmesen ezt a tájékoztatót! A középszintű írásbeli érettségi vizsga megoldásához 120 perc áll rendelkezésére. A feladatok zárt vagy nyílt végűek. A zárt végű kérdések megoldásaként egy vagy több nagybetűt kell beírnia az üresen hagyott helyre. Ezek a helyes válasz vagy válaszok betűjelei. Ügyeljen arra, hogy a betű egyértelmű legyen, mert kétes esetben nem fogadható el a válasza! Ha javítani kíván, a hibás betűt egyértelműen húzza át, és írja mellé a helyes válasz betűjelét!
A
D
helyes
A
DC
BD
elfogadható
rossz
A nyílt végű kérdések megoldásaként szakkifejezéseket, egy-két szavas választ, egész mondatot vagy több mondatból álló válaszokat kell írnia. Ügyeljen a nyelvhelyességre! Ha válasza nyelvi okból nem egyértelmű, vagy értelmetlen – például egy mondatban nem világos, mi az alany – nem fogadható el akkor sem, ha egyébként tartalmazza a helyes kifejezést. Minden helyes válasz 1 pont, csak az ettől eltérő eseteket jelezzük. Fekete vagy kék színű tollal írjon! A szürke hátterű mezőkbe ne írjon!
Jó munkát kívánunk!
írásbeli vizsga 1212
2 / 16
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
I. Kukoricából palack
9 pont
Az alábbi szövegek és ismeretei felhasználásával válaszoljon a kérdésekre! „Magyarország lakossága közel 300 ezer tonna műanyaghulladékot „termel” évente. Ha az így keletkező hulladékot nem égetik el, akkor bomlása akár évszázadokig is eltarthat. E lassú enyészet során pedig káros anyagok kerülhetnek a környezetbe- például polisztirololigomerek*.” *oligomer= kis számú monomerből felépülő molekula 1. Írjon példát olyan hétköznapi tevékenységre, amellyel bárki csökkentheti az általa termelt műanyaghulladék mennyiségét, vagy annak környezetterhelését! ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 2. A szövegben említett polisztirol elterjedten használt műanyag, amely melléktermékképződés nélküli reakcióban keletkezik. A) Mi a gyártása során használt monomer neve? …………………………………………. B) Milyen reakciótípusba sorolható az előállítás folyamata? ……………………………... 3. A polisztirol összetételét tekintve szénhidrogén. A hulladékfeldolgozás során mely molekulák keletkeznek a hulladékégetőben, ha tökéletes oxidációt feltételezünk? ……………………………………………………………………………………………… 4. Az előző pontban keletkező gázok közül mely(ek) üvegházhatású(ak)? ……………………………………………………………………………………………… 5. Nevezzen meg egy létező gyakorlatot, amellyel a hulladékégetők károsanyag-kibocsátása szabályozható, csökkenthető! ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… „Régóta tudott, hogy a kukoricából (pontosabban annak keményítőjéből) biológiai úton lebomló biopolimerek állíthatóak elő. Az ebből gyártott palack ipari körülmények között legalább 50 Celsius-fokon komposztálható.” 6. Mi a keményítő elsődleges szerepe a növények szervezetében? ……………………………………………………………………………………………… 7. Nevezze meg, hogy biológiai úton (vagyis élő szervezetekben) végbemenő bomlása során mely monomerré hidrolizál a keményítő! ………………………………………………… 8. Nevezze meg, hogy az előző pontban szereplő monomer szervetlen anyagokká történő lebontása a sejt mely alkotójában / sejtszervecskéjében megy végbe! ……………………………………………………………………………………………… 1.
írásbeli vizsga 1212
2.
3.
4.
5.
3 / 16
6.
7.
8.
összesen
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
II. Tavak mélyén
9 pont
A tavak vize mélységtől és évszaktól függően jellemző rétegzettséget mutat, ami összefügg a bennük élő állatok és növények életműködéseivel is. Az 1. ábra egy jó tápanyag-ellátottságú (a növényi életműködéshez szükséges anyagokban gazdag) tó nyári hőmérsékletének (oC) és oldottoxigén-tartalmának (O2) változását mutatja a mélység függvényében. A 2. grafikon ugyanezt egy táplálékban szegény, mély és tiszta vizű tó esetében ábrázolja. Az ábrák tanulmányozása után válaszoljon a kérdésekre! hőmérséklet
o
C
hőmérséklet
o
C
oxigéntartalom 1. ábra (A 100% az adott hőmérsékleten maximális egyensúlyi értéket jelenti, az e fölötti túltelített tartományban a gáz buborékok formájában távozhat a vízből.) 2. ábra
oxigéntartalom
1. Mi magyarázza a felszíni víz magasabb hőmérsékletét? ……………………………………………………………………………………………… 2. A víz mely fizikai tulajdonsága akadályozza meg a hideg mélyvíz és a melegebb felszíni víz keveredését? ……………………………………………………………………………………………… 3. A hideg víz több gázt tud oldani, mint a meleg. Ennek ellenére a tápanyagban dús tavakban a felszíni, meleg vizeknek magasabb az oxigéntartalma, mint a 10 méter alatti rétegeké. Adjon erre két lehetséges magyarázatot! Válaszában vegye figyelembe, hogy az ilyen tavak vize a sok oldott és lebegő anyag miatt általában kevéssé átlátszó. (2 pont) a) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… b) ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………
írásbeli vizsga 1212
4 / 16
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
4. Mi magyarázza az 1. és a 2. ábrán látható különbséget a tápanyagban gazdag és a tápanyagszegény tavak oxigéntelítettségi görbéi között? Adjon egy lehetséges indoklást! ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 5. A Balaton sekély vizű, de nagy felületű tó, melyben az oldott oxigén eloszlása általában egyenletes. Mi magyarázza a különbséget az 1. és 2. ábrán látottaktól? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 6. A víz oxigéntartalma, a bejutó napfény, a növényi és állati plankton (lebegő apró élőlények) mennyisége és a tó halgazdagsága összefügg. Írja a megadott kifejezések betűjeleit az üres négyzetekbe úgy, hogy a nyíl előtti kifejezés mindig az okot, a nyilat követő pedig az okozatot tartalmazza! Két betűjel helyét megadtuk. (3 pont)
A
A) napfény B) a növényeket fogyasztó állati plankton szaporodik C) a mélybe süllyedő szerves törmelék mennyisége nő
G
D) a lebontó baktériumok oxigénfogyasztása nő E) a mély vizek oxigéntartalma csökken F) a felszínen szaporodó növényi plankton fotoszintetizál G) a felszíni vizek oxigéntartalma nő H) a planktonevő halak száma nő
1.
írásbeli vizsga 1212
2.
3.
4.
5 / 16
5.
6.
összesen
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
III. Emelők és izmok
9 pont
10 cm 80 cm a teher súlya: 40 N a tartóerő:
F
Az emelők működésének elvét egy görög tudós, a szürakuzai Arkhimédész fogalmazta meg. Egyik típusában, az egykarú emelőben a teher súlya és a tartóerő a forgástengely azonos oldalán hat, míg a kétkarú emelőkben a forgástengely két ellentétes oldalán. 1. Az 1. ábrán látható egykarú (súlytalannak tekintett) emelővel egy 40 N súlyú testet kívánunk egyensúlyban tartani. Mekkora erőt kell kifejtenünk?
2. ábra
A 2. ábra az emberi kéz mozgatásában részt vevő két fontos izom, a kétfejű karizom (a) és a háromfejű karizom (b) hatását mutatja. Az ábrán látható c, d és e betűk a karhajlításban fontos csontokat jelölik, az f pedig a könyök-ízületet. 2. Nevezze meg, melyik izom összehúzódása felelős a kar hajlításáért! ………………………………………. 3. Egykarú vagy kétkarú emelőként működnek a kéz csontjai és izmai (mind a kétfejű, mind a háromfejű karizom hatását figyelembe véve)? ………………………………….
4. Kisebb vagy nagyobb erőt kell kifejtenie a hajlítóizomnak, mint karunk súlya, amikor fölemeljük a karunkat? Indokolja válaszát! ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………
írásbeli vizsga 1212
6 / 16
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
5. A 3. ábrán az emberi koponya két fontos izmát (E és D) látjuk. Nevezzen meg két életműködést (tevékenységet), amelyek során ezek az izmok szerepet játszanak! (2 pont) ………………………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………………………… 3. ábra
4.
h
3.
o 2. 1.
4. ábra
m
Az emberéhez hasonlóan a rovarok mozgását is az emelők segítségével magyarázhatjuk. A 4. ábrán egy repülő rovart, mellette a rovar szárnyát és testét mozgató izmok lefutását ábrázolták (keresztmetszetben). Az „o” betűk a kitinpáncél oldallemezeit, a „h” a hátlemezt, az „m” a mellpajzsot jelzi. Fekete pont mutatja a szárnyak forgástengelyét. Az 1-4. számok izmokat, illetve izomcsoportokat jelölnek, a 4. jelű izomköteg a rovartesttel párhuzamosan fut. 6. Adja meg, melyik számmal jelölt izom felelős • a szárnyak felemelkedéséért : …………… • a hátpajzs és a mellpajzs közelítéséért: …… • a rovar testhosszának rövidüléséért: …….. (3 pont)
1.
írásbeli vizsga 1212
2.
3.
4.
7 / 16
5.
6.
összesen
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
IV.
A radioaktív sugárzás típusai
14 pont
A radioaktív sugárzást Becquerel francia tudós fedezte fel 1896-ban. Munkájáért 1903-ban fizikai Nobel-díjat kapott. Később fölismerték, hogy a sugárzásnak több fajtája van: az α-sugárzás, a β-sugárzás és a γ-sugárzás. Az alábbiakban ezek tulajdonságait hasonlítjuk össze. Minden állítás jellemzően csak egy sugártípusra vonatkozik. Jelölje a sor végén A, B, illetve C betűvel, hogy az állítás melyik sugártípusra jellemző! A) az α- sugárzásra jellemző B) a β-sugárzásra jellemző C) a γ-sugárzásra jellemző 1.
Pozitív töltésű részecskékből áll.
2.
Egy papírlap is megállítja.
3.
Elektronsugárzás.
4.
Elektromágneses hullám.
5.
A kibocsátó anyag rendszáma növekszik az ilyen folyamatban.
6.
Csak vastag ólomfalon nem hatol át.
7.
Két protonból és két neutronból áll részecskéje.
8.
Egy alumíniumlemezen már nem tud áthatolni. (Egy papírlapon még igen).
9.
Az ilyen folyamatban nem változik a kibocsátó anyag rendszáma és tömegszáma sem.
10. Elektromos mezőben nem térül el ez a sugárzás. Egy uránatom alfa-bomlását a következőképpen jelöljük: α 238 ⎯→ Th 92 U ⎯ 11. A periódusos rendszer segítségével válaszoljon az alábbi kérdésekre:
A) Mit jelöl a 238-as szám? ……………………………………………………………… B) Mit jelöl a 92-es szám? ………………………………………………………………. C) Egészítse ki a folyamatot a Th indexeivel! α U⎯ ⎯→ Th D) Melyik elem keletkezik az előző folyamatban létrejött Th egymást követő két 238 92
β-bomlása során? ……………………………………………………………………. 1.
2.
3.
írásbeli vizsga 1212
4.
5.
6.
7.
8 / 16
8.
9.
10.
11.
összesen
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
V. Kormeghatározás
8 pont
A szénnek három izotópja van. Ezek közül legnagyobb arányban a stabilis szén-12 van jelen, a radioaktív szén-14 izotóp pedig a régészeti kormeghatározásban betöltött szerepéről ismert. 1. Nevezze meg azt a régészeti vizsgálatot, amely a két izotóp arányán alapul! ………………………………………………………………………………………….. 2. Adja meg, hogy a szén-14 atommagjában mely elemi részecskéből hány darab található! ………………………………………… és …………………………………………… 3. Melyik molekulával kerül a radioaktív szén a növények szervezetébe? ……………….. 4. Nevezze meg azt az anyagcsere-folyamatot, amely során a fenti, felvett molekula szerves molekulává alakul! ………………………………………………………………………. 5. Melyik sejtszervecskében játszódik le az előző kérdésben szereplő folyamat? …………………………………………………………………………………………….. 6. A szén-14 izotóp felezési ideje kb. 5600 év. Mennyi lesz a C14 aránya a mai értékéhez képest 16800 év múlva egy olyan élőlény maradványában, amely napjainkban pusztul el?
7. A szén-14 izotóp folyamatosan keletkezik a magaslégkörben a napsugárzás hatására. A kormeghatározás során abból indultak ki, hogy a keletkezés üteme régen is ugyanakkora volt, mint ma, ezért a keletkezéskor létrejövő légköri szén-14-koncentráció máig változatlan. Ez azonban nincs feltétlenül így. Tételezzük föl, hogy 10000 évvel ezelőtt a napsugárzás erőteljesebb volt. A valóságosnál kisebb vagy nagyobb korúnak határoznánk meg ekkor egy ebből a korból származó, fából készült tárgy korát? Érveljen állítása mellett! ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………….……... …………………………………………………………………………………………….
1.
írásbeli vizsga 1212
2.
3.
4.
5.
9 / 16
6.
7.
összesen
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
VI. Vizsgálatok egy folyómederben
8 pont
Egy kutatócsoport a folyók természetét vizsgálta. Egy hídról sebességmérő műszert bocsátottak le a folyó vizébe, majd a mederfenéktől a vízfelszínig 0,5 méterenként megmérték az áramló víz sebességét. A mérést elvégezték a partok közelében és a folyó középvonalában is. Az alábbi grafikon a legnagyobb vízmélységű helyen mért adatokat mutatja.
távolság a mederfenéktől (m) 2,5
vízfelszín
2
fi l
1,5 1
es b e s
0,5
sé
r gp
o
mederfenék 0
0,1
0,2
0,3
1. ábra
1. Mely állítás igaz az alábbi mérések alapján a vízfolyás sebességére? A) B) C) D)
A vízmélységgel végig egyenes arányban nő az áramlási sebesség. A vízmélységgel végig fordított arányban nő az áramlási sebesség. A vízfolyás sebessége fél méterrel a vízfelszín alatt a legnagyobb. A mederfenéken 0,1 m/s sebességet mértek.
2. A kutatók a folyópart közvetlen közelében a mederfenékhez hasonló áramlási viszonyokat tapasztaltak. Magyarázza meg a hasonlóság okát! ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. 3. Válassza ki az alábbi tényezők közül azokat, amelyek a folyók sebességét növelik! (2 pont) A) B) C) D)
A beleömlő mellékfolyók hatására növekvő vízhozam. A mederfenék durva egyenetlenségei. A vízgyűjtő területen hirtelen lezúdult nagy esőzések. A beleömlő mellékfolyók hordaléka.
írásbeli vizsga 1212
10 / 16
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
4. A folyó vízhozamát kiszámolhatjuk, ha sebességét megszorozzuk a meder keresztmetszetével. Az egyszerűség kedvéért ez utóbbit félkör alakúnak tekintsük, a folyóvíz átlagos sebességét pedig 1,5 m/s-nak. Számítsa ki a grafikonon ábrázolt folyó vízhozamát!
5. A kutatók megmérték egy kisebb folyó által szállított hordalék mennyiségét különböző vízhozamok esetén. Az összefüggést a 2. ábra mutatja. Ismeretei, valamint az 1. és 2. ábra alapján az alábbi állítások közül válassza ki azokat, amelyek a folyók hordalékszállítását jellemzik! A lehetséges helyes válaszok betűjelét írja a négyzetekbe! (3 pont)
vízhozam (m3 /s)
a szállított hordalék teljes tömege (g/s) 2. ábra
A) Ha aszályos tavaszon csökken a folyó vízhozama, medrében a szállított hordalék nagyobb részét le fogja rakni. B) Ha a folyó vizének egy részét holtágakba vezetik el, hogy a bokorfüzesek kiszáradását lelassítsák, csökken a folyó munkavégző képessége. C) A folyó vízhozama és a szállított hordalék tömege között fordított arányosság van. D) Ha a folyó felsőbb szakaszán a földuzzasztott víz átszakítja a völgyzáró gátat, a hordalékszállítás mértéke nőni fog. E) Egy vízbe épített hídláb alsó pereménél várhatóan megnő a hordalék-lerakódás mértéke.
1.
írásbeli vizsga 1212
2.
3.
4.
11 / 16
5.
összesen
2015. október 20.
Természettudomány — középszint
Név: ........................................................... osztály:......
VII. A légnyomás
10 pont
Otto Guericke, Magdeburg tudós polgármestere híres kísérlettel bizonyította a légnyomás létezését. Egy maga tervezte légszivattyúval kiszivattyúzta két szorosan egymáshoz illesztett félgömb belsejéből a levegőt, majd a félgömbökre erősített kampó segítségével 8-8 lovat fogott be a gömb két oldalán, hogy a félgömböket széthúzzák. A lovak ereje kevésnek bizonyult. Nem tudták legyőzni a levegő nyomását.
1. Tegyük fel, hogy a kísérlet elvégzésekor a levegő nyomása 105 Pa volt, és hogy a szivatytyúval tökéletes vákuumot lehetett létrehozni. Számolja ki, hogy mekkora erőt kellett volna kifejteniük a lovaknak, ha a félgömböket valóban szét tudták volna húzni! A gömb sugara r = 15 cm, felszínét az A = 4r2π összefüggéssel lehet számolni. (4 pont)
2. Hogyan módosult volna a magdeburgi kísérlet eredménye, ha csak az egyik oldalra fognak be 8 lovat, a másik oldalt pedig egy sziklához erősítik? (A lovakat azonos erejűnek feltételezzük.) Indokolja állítását! ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Ha a légnyomás ilyen nagy (1 kg tömeg súlya cm2-enként), miért nem présel minket össze a levegő? A helyes indoklás betűjelét írja a négyzetbe! A) Mert már hozzászoktunk ehhez a nagy terheléshez. B) Mert csontjaink szivacsos szerkezetük révén még ennél nagyobb erőt is kibírnak. C) Mert bennünk is van levegő, s a külső és belső nyomás kiegyenlíti egymást.
írásbeli vizsga 1212
12 / 16
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
A légnyomás a felszín feletti magassággal csökken, az alábbi összefüggés szerint. A függőleges tengelyen a légnyomást (Pa), a vízszintes tengelyen a tengerszint feletti magasságot tüntettük fel. .
104
4. A grafikon felhasználásával adja meg, legalább milyen magasra kell kapaszkodnunk egy hegyvidéken ahhoz, hogy a csúcson a légnyomás a tengerszinten mért érték 70%-ánál kisebb legyen! ………………………..…………………………………………………………………….. 5. Barometrikus magasságmérőnek nevezik azt a magasságmérő műszert, amelynek működése a légnyomás mérésén alapul. A gyors időjárásváltozások azonban jelentősen csökkentik e műszer megbízhatóságát. Magyarázza meg e tényt! ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… 6. A barométer segítségével egy adott helyen előre jelezhetünk időjárás-változásokat. Milyen várható időjárási következményekkel jár a hirtelen csökkenő légnyomás? Indokolja állítását! (2 pont) ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………. 1.
írásbeli vizsga 1212
2.
3.
4.
13 / 16
5.
6.
összesen
2015. október 20.
Név: ........................................................... osztály:......
Természettudomány — középszint
VIII. Oxigén és ózon
8 pont
A keletkezése pillanatában atomos oxigén később molekulákká: kétatomos oxigéngázzá vagy ózonná alakul. Hasonlítsa össze az oxigénatom és az ózonmolekula sajátosságait: a megfelelő betűjeleket írja az üres négyzetekbe! A) az oxigénatom B) az ózon C) mindkettő D) egyik sem
1.
A kétatomos oxigénmolekuláknál sokkal reakcióképesebb.
2.
A föld felső légkörében az ultraibolya fény és az O2 molekula kölcsönhatásában keletkezik.
3.
A városi szmog egyik fő összetevője.
4.
A földi élet szempontjából jelenléte a légkörben nélkülözhetetlen.
5.
A légzési folyamatok egyik kiindulási anyaga.
6.
A szerves anyagokat roncsolja.
7.
Reakcióiban oxidálószer.
8.
Nem tartalmaz kovalens kötést.
1.
írásbeli vizsga 1212
2.
3.
4.
5.
14 / 16
6.
7.
8.
összesen
2015. október 20.
Természettudomány — középszint
Név: ........................................................... osztály:......
írásbeli vizsga 1212
15 / 16
2015. október 20.
Természettudomány — középszint
Név: ........................................................... osztály:......
Maximális Elért pontszám pontszám I. II. III. IV. V.
Kukoricából palack Tavak mélyén Emelők és izmok A radioaktív sugárzás típusai Kormeghatározás
9 9 9 14 8
VI. Vizsgálatok egy folyómederben
8
VII. A légnyomás
10
VIII. Oxigén és ózon Az írásbeli vizsgarész pontszáma
8 75
javító tanár Dátum: ...........................................
__________________________________________________________________________
elért pontszám programba beírt egész egész pontszám számra kerekítve Feladatsor (az írásbeli vizsgarész pontszáma)
javító tanár
jegyző
Dátum: ...........................................
írásbeli vizsga 1212
Dátum: ........................................
16 / 16
2015. október 20.
