Abitur Hessen Physik 2021
Abiturprüfungen Physik in Hessen 2021: GK und LK. Mit Lösung zu jeder Aufgabe und automatischer Korrektur.
GK (2021)
Themen der Prüfung: Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern · Magnetfeld und elektromagnetische Induktion · Mechanische und elektromagnetische Schwingungen · Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt · Interferenz von Licht und Mikrowellen · Photonen und Photoeffekt · Quantenobjekte
- Aufgabe Vorschlag A1 - 1.1 · Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt
1.1 Bei den Wasserwellen handelt es sich in guter Näherung um Transversalwellen. Erläutern Sie die Begriffe Transversalwelle und Longitudinalwelle. Geben Sie ein Beispiel für eine Longitudinalwelle… - Aufgabe Vorschlag A1 - 1.2 · Interferenz von Licht und Mikrowellen
Zeichnen Sie in Material 1 beispielhaft eine Wellenlänge ein. Zeichnen Sie alle Punkte in Material 1 ein, an denen konstruktive Interferenz vorliegt. Geben Sie jeweils die entsprechende Ordnung n des… - Aufgabe Vorschlag A1 · Interferenz von Licht und Mikrowellen
Aufgaben 2, 3 und 4 zu Interferenz am Doppelspalt, optischem Gitter und Interferenz an Nanostrukturen von Schmetterlingsflügeln. - Aufgabe Vorschlag A2 · Mechanische und elektromagnetische Schwingungen
Untersuchung von Federschwingungen (Aufgabe 1: Rückstellkraft, Amplitude 7,85 cm, Diagrammauswahl t-s, Massenverlust) und Modellierung einer Person auf einem Trampolin (Aufgabe 2: v_max, a_max,… - Aufgabe Vorschlag A2 - 3 · Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt
Berechnungen zu harmonischen Wasserwellen in einem 25 m langen Becken: maximale Anzahl gleichzeitiger Wellenberge, Bestimmung von t1 und der Erregerelongation anhand eines x-y-Diagramms,… - Aufgabe Vorschlag B1 - 1 · Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator
1.1 Ladungsverteilung bei metallbedampftem vs. unbedampftem Luftballon erklären. 1.2 Skizze und Erläuterung der Lage und Ladungsverteilung von Ballon und ungeladener Metallkugel (Influenz). 1.3… - Aufgabe Vorschlag B1 - 2.1 · Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator
Berechnen Sie für einen luftgefüllten Plattenkondensator mit d = 0,6 cm, r = 5 cm und U = 60 V die gespeicherte Ladung Q und die elektrische Feldstärke E zwischen den Platten. - Aufgabe Vorschlag B1 - 2.2 · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
2.2 Auswahl und Begründung des Diagramms für die kinetische Energie E_kin(s) eines Elektrons im homogenen Feld eines Plattenkondensators und Berechnung der kinetischen Energie nach Durchfliegen des… - Aufgabe Vorschlag B1 · Magnetfeld und elektromagnetische Induktion
Aufgaben 3 und 4: Kräfte auf einen stromdurchflossenen Leiterrahmen im Magnetfeld, Bestimmung der magnetischen Flussdichte B aus Messwerten, Induktionsvorgänge und Abbremsung einer fallenden… - Aufgabe Vorschlag B2 - 1 · Photonen und Photoeffekt
Aufgabe 1: Fotoelektrischer Effekt (Hallwachs/Einstein) und Umkehrung an LEDs zur Bestimmung des Planck'schen Wirkungsquantums. Beinhaltet Skizze und Erläuterung des Versuchsaufbaus, Einsteinsche… - Aufgabe Vorschlag B2 - 2 (2.1-2.2) · Photonen und Photoeffekt
2.1: Berechnen Sie die Energie und die Masse eines Photons der Wellenlänge λ = 546 nm. 2.2: Leiten Sie die Formel für die Anzahl emittierter Photonen her und berechnen Sie die Anzahl pro Sekunde bei… - Aufgabe Vorschlag B2 - 2 (2.3-2.5) · Quantenobjekte
2.3: De-Broglie-Gleichung, theoretischer Hintergrund und experimentelle Bestätigung durch Davisson und Germer. 2.4: Zeigen Sie p = √(2·e·U·m_e) und berechnen Sie p für U = 5 kV. 2.5.1: Beurteilen Sie… - Aufgabe Vorschlag B3 · Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator
Untersuchung der Coulomb-Kraft zwischen Aluminiumkugeln: 1.1 Ladung-Kraft-Diagramm zeichnen und Zusammenhang begründen sowie rechnerisch prüfen. 1.2 Zusammenhang von F und r bzw. 1/r^2 anhand zweier… - Aufgabe Vorschlag B3 - 3.1 · Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator
Berechnen Sie die Kapazität des Kondensators, die elektrische Feldstärke im Inneren des Kondensators und die Ladungsmenge auf den Platten des Kondensators. - Aufgabe Vorschlag B3 - 3 (3.2-3.4) · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Aufgabe 3 (3.2–3.4): Beschleunigung eines Elektrons im homogenen Feld eines Plattenkondensators, Kreisbahn und Radius im Magnetfeld mit Skizze, Betrag und Richtung der Austrittsgeschwindigkeit,…
LK (2021)
Themen der Prüfung: Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern · Magnetfeld und elektromagnetische Induktion · Mechanische und elektromagnetische Schwingungen · Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt · Quantenobjekte
- Aufgabe Vorschlag A1 - Aufgabe 1 · Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator
1.1 Kapazität C0, Ladung Q0 und gespeicherte Energie Eel,0 in Ruhelage berechnen. 1.2 Zusammenhang UC ~ d für konstantes Q zeigen und Ursache für Signalverzerrung erläutern. 1.3 Ladungen für 4… - Aufgabe Vorschlag A1 - Aufgabe 2 · Magnetfeld und elektromagnetische Induktion
Aufgabe 2: Tauchspulenmikrofon. 2.1 Erklärung des Funktionsprinzips (Schallwellen zu elektrischen Signalen). 2.2 Berechnung der Induktionsspannung bei linearer Flussdichteänderung um 500 µT in 2 ms.… - Aufgabe Vorschlag A2 - Aufgabe 1 · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Untersuchung des Hall-Effekts an einem Kupferplättchen (Länge 8 cm, Breite 3,5 cm, Dicke 0,8 mm). Einzeichnen der Schaltung mit Magnetfeld (1.1), Einzeichnen der Kräfte auf das bewegte Elektron und… - Aufgabe Vorschlag A2 - Aufgabe 2 · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Herleitung der Hall-Konstanten R_H = 1/(n*e) aus Gleichung (1) und (2) sowie Nachweis der Einheit m^3/C. Berechnung der Hall-Konstante anhand einer Messwerttabelle und Identifizierung des… - Aufgabe Vorschlag A2 - Aufgabe 3 · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Drehzahlbestimmung mit einem Hall-Sensor und Blendenrotor anhand des Hall-Spannungsverlaufs. 3.1: Erklären des Verlaufs der Hall-Spannung bei konstanter Drehfrequenz und Form des Anstiegs/Abfalls.… - Aufgabe Vorschlag A2 - Aufgabe 4 · Magnetfeld und elektromagnetische Induktion
Aufgabe 4 behandelt die Induktion in einer rotierenden Leiterschleife und das Funktionsprinzip eines induktiven Drehzahlsensors: 4.1 Erklärung der Lorentzkraft auf Elektronen in den Abschnitten A, B… - Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 1 · Mechanische und elektromagnetische Schwingungen
Massenbestimmung von Astronauten in Schwerelosigkeit mithilfe eines schwingenden Feder-Schlitten-Systems (BMMD). Beinhaltet: 1.1 Grund für Unbrauchbarkeit einer Personenwaage nennen; 1.2 Vorgehen und… - Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 2 · Mechanische und elektromagnetische Schwingungen
2.1 Prüfen, ob Bestimmung von g mit Feder- oder Fadenpendel möglich ist. Ortsfaktor g aus geeigneter Messreihe bestimmen und prozentuale Abweichung von 9,81 m/s² berechnen. 2.2 Erdmasse m_E mithilfe… - Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 3 · Mechanische und elektromagnetische Schwingungen
Theoretisches Gedankenmodell: Ein Stein fällt am Nordpol in einen geraden Tunnel durch das Erdinnere zum Südpol. 3.1: Begründen Sie, dass eine harmonische Schwingung vorliegt, geben Sie die… - Aufgabe Vorschlag B2 - Aufgabe 1 · Quantenobjekte
Geben Sie die Formeln für Frequenz und Wellenlänge nach Louis de Broglie an und nennen Sie die grundsätzliche Überlegung, die zu diesen Formeln führte. - Aufgabe Vorschlag B2 - Aufgabe 2 · Quantenobjekte
Berechnen Sie die Geschwindigkeit beschleunigter Elektronen (UB = 54 V), leiten Sie die Formel für die De-Broglie-Wellenlänge her, berechnen Sie die Konstante und führen Sie eine Einheitenrechnung… - Aufgabe Vorschlag B2 - Aufgabe 3 · Quantenobjekte
Auswertung der Messkurven des Davisson-Germer-Experiments: Zusammenhang zwischen konstruktiver Interferenz, Intensitätsmaxima und Aufenthaltswahrscheinlichkeit; Herleitung der Gitterbedingung n · λ =… - Aufgabe Vorschlag B2 - Aufgabe 4 · Quantenobjekte
Aufgabe 4 aus Vorschlag B2: 4.1: Rechnerische Bestätigung der Proportionalität λ_exp ~ 1/√U_B für die Messwerte, Berechnung der Proportionalitätskonstante k = λ·√U_B und Mittelwert, sowie… - Aufgabe Vorschlag B3 - Aufgabe 1 · Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt
1.1: Beschreiben Sie allgemein, wodurch eine stehende Welle entsteht. 1.2: Erklären Sie mithilfe von Material 2 (einseitig geschlossenes Rohr, L = 65,0 cm, c = 340 m/s), dass nur bei bestimmten… - Aufgabe Vorschlag B3 - Aufgabe 2 · Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt
Zwei Rohre (Länge 65 cm und 64 cm), jeweils einseitig geschlossen, erzeugen die erste Oberschwingung bei Schallgeschwindigkeit c = 340 m/s. Aus dem Schwingungsbild der Überlagerung (Material 3) sind… - Aufgabe Vorschlag B3 - Aufgabe 3 · Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt
Doppler-Effekt an einem Leslie-Kabinett mit rotierenden Hornlautsprechern: Erklärung der Frequenzänderung, Geschwindigkeitskomponenten und Vorzeichen bei Kreisbewegung, Term für f'(t), Berechnung der…
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Übe ein Thema mit gemischten Aufgaben aus den Prüfungen und dem IQB-Pool aller Jahre.
- Elektrisches Feld, Coulomb-Kraft und Kondensator · 38 Aufgaben · 20 % Wahrscheinlichkeit
- Magnetfeld und elektromagnetische Induktion · 36 Aufgaben · 20 % Wahrscheinlichkeit
- Interferenz von Licht und Mikrowellen · 24 Aufgaben · 20 % Wahrscheinlichkeit
- Mechanische und elektromagnetische Schwingungen · 31 Aufgaben · 15 % Wahrscheinlichkeit
- Wellen: Ausbreitung, stehende Wellen und Doppler-Effekt · 23 Aufgaben · 15 % Wahrscheinlichkeit
- Photonen und Photoeffekt · 15 Aufgaben · 15 % Wahrscheinlichkeit