Abitur NRW Physik 2023
Abiturprüfungen Physik in Nordrhein-Westfalen 2023: GK · Haupttermin und GK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg. Mit Lösung zu jeder Aufgabe.
GK · Haupttermin (2023)
Themen der Prüfung: Interferenz von Licht und Mikrowellen · Photonen und Photoeffekt · Quantenobjekte · Kernphysik und ionisierende Strahlung · Spezielle Relativitätstheorie
- Aufgabe 1 - Teilaufgabe 1 (a-c): Interferenz am D… · Interferenz von Licht und Mikrowellen
Teilaufgabe 1 (a-c): Huygens'sches Prinzip nennen und Interferenzbild am Doppelspalt qualitativ erläutern; Bedeutung der Minima-Bedingung und geometrische Voraussetzung (g << a) begründen; Skalenwert… - Aufgabe 1 - Teilaufgabe 1 (d): Photonen als Quant… · Quantenobjekte
Teilaufgabe 1 (d): Beschreiben Sie die unter Verwendung von Absorbern aufgenommenen Schirmbilder in Abbildung 4 und erläutern Sie, dass sich Licht nicht allein durch ein klassisches Wellenmodell und… - Aufgabe 1 - Teilaufgabe 2: Der Photoeffekt · Photonen und Photoeffekt
Teilaufgabe 2 (26 Punkte): Qualitativer und quantitativer Nachweis des Photoeffekts. Erklärungen zum Auftreten des Photostroms, Abstands- und Glasplattenvariation, Lichtquantenhypothese (E = h·f),… - Aufgabe 2: Eigenschaften und Anwendungen des radi… · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Kernphysikalische Eigenschaften von 32P, GM-Zählrohr, Bestimmung der Halbwertszeit und Einsatz als radioaktiver Tracer in der Nutzpflanzenforschung. - Aufgabe 3: Zeitdilatation am Beispiel der Lichtuhr · Spezielle Relativitätstheorie
Spezielle Relativitätstheorie: Gedankenexperiment Lichtuhr, Zeitdilatation, Längenkontraktion und technische Anwendung bei Satellitennavigationssystemen.
GK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg (2023)
Themen der Prüfung: Interferenz von Licht und Mikrowellen · Photonen und Photoeffekt · Quantenobjekte · Kernphysik und ionisierende Strahlung · Spezielle Relativitätstheorie
- Aufgabe HT 1 - Teilaufgabe 1 a)-c): Interferenz am Doppel… · Interferenz von Licht und Mikrowellen
Klassische Interferenz von Laserlicht am Doppelspalt: Huygens'sches Prinzip nennen und Entstehung des Interferenzbildes qualitativ beschreiben; Bedeutung der Minimumsbedingung und geometrische… - Aufgabe HT 1 - Teilaufgabe 1 d): Quantenobjekt Licht · Quantenobjekte
Doppelspaltversuch bei stark verringerter Intensität mit Absorbern: Schirmbilder in Abb. 4 beschreiben und erläutern, dass sich Licht weder allein durch ein klassisches Wellen- noch allein durch ein… - Aufgabe HT 1 - Teilaufgabe 2: Der Photoeffekt · Photonen und Photoeffekt
Untersuchung des Photoeffekts: Qualitative Demonstration mit Zinkplatte und Glasplatte, Lichtquantenhypothese E = h·f, Berechnung der Grenzwellenlänge von Zink aus dem Emissionsspektrum von… - Aufgabe HT 2: Eigenschaften und Anwendungen des radioakti… · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Eigenschaften und Anwendungen des radioaktiven Isotops ³²P: Kernaufbau, Zerfallsgleichung und Strahlungsarten, Funktionsweise des Geiger-Müller-Zählrohrs, Auswertung von Aktivitätsmessungen zur… - Aufgabe HT 3: Zeitdilatation am Beispiel der Lichtuhr · Spezielle Relativitätstheorie
Spezielle Relativitätstheorie: Gedankenexperiment Lichtuhr mit Herleitung der Zeitdilatation, Rechnungen dazu, Beurteilung von relativistischen Uhren und Längenkontraktion (Rakete und Raumstation),…
GK · Nachtermin (2023)
Themen der Prüfung: Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern · Kernphysik und ionisierende Strahlung · Spezielle Relativitätstheorie
- Aufgabe 1: Das Zyklotron · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Umfassende Aufgabe zum Zyklotron und Synchro-Zyklotron: Aufbau, Funktionsweise der E- und B-Felder, Umpolung der Wechselspannung, Skizze der Bahnkurve, Berechnung von Beschleunigungsspannung U,… - Aufgabe 2: Myokardperfusionsszintigraphie · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Kernzerfall und Halbwertszeit von Thallium-201 sowie Dosimetrie und Strahlenbelastung bei der Myokardperfusionsszintigraphie. - Aufgabe 3: Myonen in der Speziellen Relativitätst… · Spezielle Relativitätstheorie
Aufgabe 3 zu Myonen in der Speziellen Relativitätstheorie: Zeitdilatation, Dilatationsfaktor, Längenkontraktion, Zerfall atmosphärischer Myonen und Energie-Masse-Äquivalenz bei Paarvernichtung sowie…
LK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg (2023)
Themen der Prüfung: Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern · Interferenz von Licht und Mikrowellen · Photonen und Photoeffekt · Quantenobjekte · Kernphysik und ionisierende Strahlung
- Aufgabe 1 - Teilaufgabe 1 · Quantenobjekte
Teilaufgabe 1: Beschreiben von Experimenten und Beobachtungen zu den Wellen- und Teilcheneigenschaften von Licht (jeweils Experiment und zugehörige Beobachtung/Erklärung). - Aufgabe 1 - Teilaufgabe 2 · Photonen und Photoeffekt
Teilaufgabe 2: Bestimmung des Planck'schen Wirkungsquantums h mittels Gegenfeldmethode des Fotoeffekts (Aufbau, Erklärung Fotostrom und Gegenfeldmethode, Berechnung der Frequenz, graphische… - Aufgabe 1 - Teilaufgabe 3 (b, c) - Bragg-Reflexion · Interferenz von Licht und Mikrowellen
Teilaufgabe 3 (b, c): Konstruktive Interferenz beim Drehkristallverfahren nach Bragg anhand von Abbildung 3 erläutern und Bragg-Gleichung 2·d·sin(ϑ) = n·λ anhand von Abbildung 4 herleiten. - Aufgabe 1 - Teilaufgabe 3 (a, d, e) - Röntgenstra… · Photonen und Photoeffekt
Teilaufgabe 3 (a, d, e): Prozesse in der Anode der Röntgenröhre (Bremsstrahlung und charakteristische Strahlung) erläutern, Entstehung der kurzwelligen Grenze erklären, Werte für die Grenzwellenlänge… - Aufgabe 2 - Teilaufgabe 1 · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Teilaufgabe 1 (Erzeugung und Führung des Elektronenstrahls im REM): a) Erläuterung der Funktionsweise der Elektronenkanone und Begründung, warum UB Gleichspannung sein muss, während UH auch… - Aufgabe 2 - Teilaufgabe 2 (a-c) - Detektion und W… · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Teilaufgabe 2 (a-c): Beschreiben der Entstehung freier Elektronen durch Stoßionisation und energetische Begründung; Bedingung und Herleitung der Geschwindigkeit v = E/B im Wien-Filter sowie… - Aufgabe 2 - Teilaufgabe 2 (d) - De-Broglie-Wellen… · Quantenobjekte
Teilaufgabe 2 (d): De-Broglie-Hypothese und Welle-Teilchen-Dualismus erklären, Herleitung von lambda = h/p für Photonen, Berechnung der De-Broglie-Wellenlänge für U_B = 2,30 kV und Erklärung der… - Aufgabe 2 - Teilaufgabe 3 · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Teilaufgabe 3: Fokussierung des Elektronenstrahls mithilfe von Quadrupolmagneten. a) Beschreibung des Verlaufs der magnetischen Feldstärke B entlang der x-Achse und Erklärung, warum im Punkt P keine… - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 1 · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Teilaufgabe 1 zu Neutrinos und Quarks im Standardmodell der Elementarteilchen: Ladung der Leptonen und Neutrinos, Nachweisbarkeit, Zusammensetzung von Materie und Deuterium, wirkende… - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 2 · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Teilaufgabe 2: Zerfallseigenschaften des Tritiums und Energiespektrum seiner β⁻-Strahlung. a) Herleitung von A₀ = λ·N₀ und T₁/₂ = ln(2)/λ sowie Berechnung der Halbwertszeit in Jahren aus… - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 3 · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Teilaufgabe 3: Neutrinomassenbestimmung beim KATRIN-Experiment. Berechnung der Neutrinomasse aus $m_\nu c^2 < 2{,}1\text{ eV}$ in kg, Begründung der Verschiebung des Spektrums und Angabe des… - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 4 · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Untersuchen Sie, ob die Neutrinos unter Annahme von m_nu c^2 ≈ 0,3 eV einen relevanten Anteil, also mindestens 10 %, an der Masse der sichtbaren Materie im Universum ausmachen können.
LK · Nachtermin (2023)
Themen der Prüfung: Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern · Photonen und Photoeffekt · Quantenobjekte · Kernphysik und ionisierende Strahlung
- Aufgabe 1 - Teilaufgabe 1: Dickenmessung mit Rönt… · Photonen und Photoeffekt
Teilaufgabe 1 (a-e): Analyse von Röntgenspektren, Bestimmung von Röhrenspannung und Peak-Energien sowie Auswertung der Strahlungsschwächung an Aluminiumfolien. - Aufgabe 1 - Teilaufgabe 2: Dickenmessung mit radi… · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Teilaufgabe 2 (a-g): Zerfallsreihe von Am-241, Herleitung Aktivität A(t)=λ·N(t), Aktivitätsbestimmung, Analyse der Energiespektren von Alphateilchen beim Durchgang durch unterschiedlich dicke… - Aufgabe 2: Historische Experimente zu Erkenntniss… · Quantenobjekte
Aufgabe 2 (Teilaufgaben 1-3): Historische Experimente zu Erkenntnissen in der Quantenphysik (De-Broglie-Hypothese, Davisson-Germer-Experiment, Elektronenbeugungsröhre und Jönsson-Doppelspaltversuch). - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 1: Kernfusion von Deuteri… · Kernphysik und ionisierende Strahlung
Teilaufgabe 1 (a-d): Nennen von zwei Eigenschaften eines elektrischen Feldes; Fusionsgleichung von Tritium und Deuterium; Berechnung der Coulomb-Kraft bei atomarem Abstand und Kraftfaktor bei… - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 2: Herausfiltern von Heli… · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Teilaufgabe 2 (a-c): Wienfilter und magnetische Ablenkung zur Filterung von Heliumkernen aus einem Deuterium-Tritium-Gemisch. Aufbau des Wienfilters, Herleitung der Durchflugbedingung,… - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 3: Magnetfelder im Fusion… · Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern
Teilaufgabe 3 (a-b): Magnetfelder im Fusionsreaktor. Beschreibung eines Versuchs zum Nachweis von Magnetfeldern durch Ströme (Oersted-Versuch). Erläuterung der Entstehung einer Schraubenbahn… - Aufgabe 3 - Teilaufgabe 4: Quantenphysikalische B… · Quantenobjekte
Teilaufgabe 4: Quantenphysikalische Betrachtung der Kernfusion von Deuterium und Tritium anhand des Coulomb-Potentialbergs und der Wellenfunktion. a) Verlauf der potentiellen Energie beschreiben und…
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- Quantenobjekte · 25 Aufgaben · 10 % Wahrscheinlichkeit
- Kernphysik und ionisierende Strahlung · 17 Aufgaben · 5 % Wahrscheinlichkeit
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