Correctievoorschrift VWO. Natuurkunde 1,2 (nieuwe stijl) en natuurkunde (oude stijl)

Transcriptie

1 Natuurkunde, (nieue stijl) en natuurkunde (oude stijl) Correctievoorschrift VWO Voorbereidend Wetenschappelijk Onderijs 0 0 Tijdvak Inzenden scores Uiterlijk op 9 mei de scores van de alfabetisch eerste vijf kandidaten per school op de daartoe verstrekte optisch leesbare formulieren naar de Citogroep zenden CV5 Begin

2 Regels voor de beoordeling Het erk van de kandidaten ordt beoordeeld met inachtneming van de artikelen 4 en 4 van het Eindexamenbesluit VWO/HAVO/MAVO/VBO. Voorts heeft de CEVO op grond van artikel 9 van dit Besluit de Regeling beoordeling centraal examen vastgesteld (CEVO van september 994) en bekendgemaakt in het Gele Katern van Uitleg, nr. a van 8 september 994. Voor de beoordeling zijn de volgende passages van de artikelen 4 en 4 van het Eindexamenbesluit van belang: De directeur doet het gemaakte erk met een exemplaar van de opgaven en het procesverbaal van het examen toekomen aan de examinator. Deze kijkt het erk na en zendt het met zijn beoordeling aan de directeur. De examinator past bij zijn beoordeling de normen en de regels voor het toekennen van scorepunten toe die zijn gegeven door de CEVO. De directeur doet de van de examinator ontvangen stukken met een exemplaar van de opgaven, de beoordelingsnormen, het procesverbaal en de regels voor het bepalen van de cijfers onverijld aan de gecommitteerde toekomen. De gecommitteerde beoordeelt het erk zo spoedig mogelijk en past bij zijn beoordeling de normen en de regels voor het toekennen van scorepunten toe die zijn gegeven door de CEVO. 4 De examinator en de gecommitteerde stellen in onderling overleg het aantal scorepunten voor het centraal examen vast. 5 Komen zij daarbij niet tot overeenstemming, dan ordt het aantal scorepunten bepaald op het rekenkundig gemiddelde van het door ieder van hen voorgestelde aantal scorepunten, zo nodig naar boven afgerond. Algemene regels Voor de beoordeling van het examenerk zijn de volgende bepalingen uit de CEVOregeling van toepassing: De examinator vermeldt op een lijst de namen en/of nummers van de kandidaten, het aan iedere kandidaat voor iedere vraag toegekende aantal scorepunten en het totaal aantal scorepunten van iedere kandidaat. Voor het antoord op een vraag orden door de examinator en door de gecommitteerde scorepunten toegekend in overeenstemming met het antoordmodel. Scorepunten zijn de getallen 0,,,.., n, aarbij n het maximaal te behalen aantal scorepunten voor een vraag is. Andere scorepunten die geen gehele getallen zijn, of een score minder dan 0 punten, zijn niet geoorloofd. Scorepunten orden toegekend met inachtneming van de volgende regels:. indien een vraag volledig juist is beantoord, ordt het maximaal te behalen aantal scorepunten toegekend;. indien een vraag gedeeltelijk juist is beantoord, ordt een deel van de te behalen scorepunten toegekend in overeenstemming met het antoordmodel;. indien een antoord op een open vraag niet in het antoordmodel voorkomt en dit antoord op grond van aantoonbare, vakinhoudelijke argumenten als juist of gedeeltelijk juist aangemerkt kan orden, moeten scorepunten orden toegekend naar analogie of in de geest van het antoordmodel;.4 indien één voorbeeld, reden, uiterking, citaat of andersoortig antoord gevraagd ordt, ordt uitsluitend het eerstgegeven antoord beoordeeld;.5 indien meer dan één voorbeeld, reden, uiterking, citaat of andersoortig antoord gevraagd ordt, orden uitsluitend de eerstgegeven antoorden beoordeeld, tot maximaal het gevraagde aantal;.6 indien in een antoord een gevraagde verklaring of uitleg of berekening of afleiding ontbreekt dan el foutief is, orden 0 scorepunten toegekend, tenzij in het antoordmodel anders is aangegeven; 0008 CV5 Lees verder

3 .7 indien in het antoordmodel verschillende mogelijkheden zijn opgenomen, gescheiden door het teken /, gelden deze mogelijkheden als verschillende formuleringen van hetzelfde antoord..8 indien in het antoordmodel een gedeelte van het antoord tussen haakjes staat, behoeft dit gedeelte niet in het antoord van de kandidaat voor te komen. 4 Een fout mag in de uiterking van een vraag maar één keer orden aangerekend, tenzij daardoor de vraag aanzienlijk vereenvoudigd ordt en/of tenzij in het antoordmodel anders is vermeld. 5 Een zelfde fout in de beantoording van verschillende vragen moet steeds opnieu orden aangerekend, tenzij in het antoordmodel anders is vermeld. 6 Indien de examinator of de gecommitteerde meent dat in een toets of in het antoordmodel bij die toets een fout of onvolkomenheid zit, beoordeelt hij het erk van de kandidaten alsof toets en antoordmodel juist zijn. Hij kan de fout of onvolkomenheid mededelen aan de CEVO. Het is niet toegestaan zelfstandig af te ijken van het antoordmodel. Met een eventuele fout ordt bij de definitieve normering van het examen rekening gehouden. 7 Voor deze toets kunnen maximaal 8 scorepunten orden behaald. Scorepunten orden toegekend op grond van het door de kandidaat gegeven antoord op iedere vraag. Er orden geen scorepunten vooraf gegeven. 8 Het cijfer voor het centraal examen ordt als volgt verkregen. Eerste en teede corrector stellen de score voor iedere kandidaat vast. Deze score ordt meegedeeld aan de directeur. De directeur stelt het cijfer voor het centraal examen vast op basis van de regels voor omzetting van score naar cijfer (artikel 4, teede lid, Eindexamenbesluit VWO/HAVO/MAVO/VBO). Dit cijfer kan afgelezen orden uit tabellen die beschikbaar orden gesteld. Tevens ordt er een computerprogramma verspreid aarmee voor alle scores het cijfer berekend kan orden. Vakspecifieke regels Voor het vak Natuurkunde, (nieue stijl) en natuurkunde (oude stijl) VWO zijn de volgende vakspecifieke regels vastgesteld: Een afijking in de uitkomst van een berekening door acceptabel tussentijds afronden ordt de kandidaat niet aangerekend. De uitkomst van een berekening mag één significant cijfer meer of minder bevatten dan op grond van de naukeurigheid van de vermelde gegevens verantoord is, tenzij in de vraag is vermeld hoeveel significante cijfers de uitkomst dient te bevatten. Het laatste scorepunt, aangeduid met completeren van de berekening, ordt niet toegekend in de volgende gevallen: - een fout in de naukeurigheid van de uitkomst - een of meer rekenfouten - het niet of verkeerd vermelden van de eenheid van een uitkomst, tenzij gezien de vraagstelling het eergeven van de eenheid overbodig is. In zo'n geval staat in het antoordmodel de eenheid tussen haakjes. 4 Het laatste scorepunt ordt evenmin toegekend als juiste antoordelementen foutief met elkaar orden gecombineerd of als een onjuist antoordelement een substantiële vereenvoudiging van de berekening tot gevolg heeft. 5 In het geval van een foutieve oplossingsmethode, aarbij geen of slechts een beperkt aantal deelscorepunten kunnen orden toegekend, mag het laatste scorepunt niet orden toegekend CV5 Lees verder

4 4 Antoordmodel Antoorden Opgave Ralph en Norton Maximumscore 4 voorbeeld van een antoord: Er geldt v = ωr. De baansnelheid is gegeven in tee significante cijfers. rralph = 6,78 0 +,000 0 = 7,78 0 km en rnorton = rralph + 4,0 = 7,8 0 km. Omdat deze tee afstanden binnen de gegeven naukeurigheid gelijk zijn, is de baansnelheid van Norton gelijk aan die van Ralph. gebruik van v = ωr inzicht dat r = 6,78 0 +,000 0 en r = r + 4,0 Ralph Norton Ralph inzicht dat rnorton = rralph binnen de gegeven naukeurigheid conclusie uitkomst: F L =,9 0 N 5 FL = Bqv =, 0 0 q 7, q = ne=, 0, 60 0 C. Invullen in bovenstaande formule levert: 5 9 F L =,00,0,600 7,40 =,90 N. gebruik van 5 FL = Bqv met B =,0 0 T en v = 7, 4 0 ms in rekening brengen van n completeren van de berekening voorbeelden van een antoord: ( v is naar rechts gericht en B omhoog.) Volgens de kurkentrekkerregel of een andere regel is de lorentzkracht op een positieve lading van de aarde af gericht. De lorentzkracht op de vrije elektronen is dus naar (het middelpunt van) de aarde toe gericht. vat de naar rechts gaande vrije elektronen op als een naar links gaande stroom I. Pas de kurkentrekker- of andere regel toe, met I naar links en B omhoog. De lorentzkracht is naar de aarde toe gericht. noemen van een richtingregel rekening houden met negatieve lading conclusie 0008 CV5 4 Lees verder

5 4 uitkomst: U = 8,9 0 V De elektrische kracht en de lorentzkracht op een elektron zijn met elkaar in evenicht: F el = F L. Hieruit volgt qe = Bqv,dus E = Bv. U Voor de elektrische veldsterkte geldt E =. l 5 Dus U = El = Bvl =,00 7,40 4,00 = 8,90 V. inzicht dat E = Bv V U gebruik van E = ( ) of E = x l completeren van de berekening 0008 CV5 5 Lees verder

6 Opgave Temperatuursensor Maximumscore 5 5 voorbeeld van een antoord: Sluit tussen de rode en de gele aansluiting de batterij en de stroommeter in serie aan. Meet de stroomsterkte ( I 0 ). Verarm de sensor met de armtebron en meet opnieu de stroomsterkte ( I ). Er zijn dan drie mogelijkheden A, B en C. Mogelijkheid A: I > I 0. Dan is R een NTC-eerstand en R de temperatuuronafhankelijke eerstand. Mogelijkheid B: I < I 0. Dan is R een temperatuurafhankelijke eerstand die niet van het type NTC is. R is de temperatuuronafhankelijke eerstand. Mogelijkheid C: I = I 0. Dan is R de temperatuuronafhankelijke eerstand. Sluit vervolgens tussen de gele en de zarte aansluiting de batterij in serie met de stroommeter aan. Meet de stroomsterkte ( I ). Verarm de sensor met de armtebron en meet opnieu de stroomsterkte ( I ). Als I > I, is R een NTC-eerstand. In het andere geval is R niet van het NTC-type. inzicht in het aansluiten op de juiste aansluitingen (kleuren) en het verarmen inzicht in mogelijkheid A inzicht in mogelijkheid B inzicht in mogelijkheid C met I > I inzicht in mogelijkheid C met I I Maximumscore 4 6 uitkomst: De sensorspanning is,6 V. voorbeeld van een bepaling: Bij 6 C geldt R =, k Ω. Dus R = R+ R = 47, 0 +, = 69, k Ω. 5, Dan is I = = 7,4 0 A. Dus U = 7, 4 0, 0 =,6 V. 69, 0 aflezen van R bij 6 C (met een marge van 0, kω ) berekenen van R+ R berekenen van I completeren van de bepaling 0008 CV5 6 Lees verder

7 Opgave Duikbril Maximumscore 5 7 antoord: Voor blau licht is de brekingsindex voor de overgang van lucht naar ater,7., 8 Voor de overgang van ater (van 0 C) naar hoornvlies geldt: n, = =, 0., 7 sin i De brekingshoek r kan nu orden berekend met n,,meti 0. sin r = = sin 0 Dan is sin r = = 0, 4845, aaruit volgt r = 9., 0 WATER blau hoofdas 0 9 WATER opzoeken van de brekingsindex van ater voor blau licht berekenen van n, gebruik van sin i n = sin r berekenen van r tekenen van de gebroken lichtstraal Opmerking Breking van de normaal af: maximaal punten CV5 7 Lees verder

8 8 voorbeeld van een antoord: O vis ater lucht B A glas Zónder ater zou een lichtstraal die vanaf de bek via O loopt, in A terechtkomen. (Bij de overgang van ater naar lucht breekt de lichtstraal van de normaal af.) Mét ater komt een lichtstraal die vanaf de bek via O loopt dus ongeveer in B terecht. Onder ater (ontstaat dus een groter beeld van de vis op het netvlies en) lijkt de vis dus groter. inzicht dat een lichtstraal bij de overgang van ater naar lucht van de normaal af breekt een lichtstraal door O, afkomstig van hetzelfde punt, komt mét ater lager op het netvlies terecht conclusie Maximumscore 9 voorbeeld van een antoord: De absorptie van licht met grotere golflengten zoals rood is sterker dan van licht met kleinere golflengten zoals blau. Op grotere diepte lijkt een voorerp hierdoor blauer. inzicht dat de absorptie van rood licht sterker is dan van blau licht conclusie 0008 CV5 8 Lees verder

9 Opgave 4 Golfgenerator Maximumscore 5 0 uitkomst: m = 8, 0 kg of m = 8, 7 0 kg voorbeelden van een berekening: methode De hoogte van de luchtbel is 7,7 m. Het volume van de lucht is V =π r h cilinder =π 0 7, 7 =, 4 0 m. De temperatuur is ongeveer 90 K. 5 pv,8 0, Er geldt n = = =,8 0 mol. RT 8, 90 5 Dus m= nm =,8 0 8,8 0 = 8, 0 kg. bepalen van de hoogte van de luchtbel (7,7 m met een marge van,0 m) berekenen van V gebruik van de algemene gaset een temperatuur aangeven tussen 7 K en 0 K completeren van de berekening methode De hoogte van de luchtkolom is 7,7 m. Het volume van de lucht is V =π r h cilinder =π 0 7, 7 =, 4 0 m. De dichtheid van lucht is volgens Binas, 9 kg m bij standaarddruk, dus hier,8 keer zo groot. (Neem aan dat de temperatuur ongeveer 7 K is.) De massa is dus m= ρv =,8,9,4 0 = 8,7 0 kg. bepalen van de hoogte van de luchtbel (7,7 m met een marge van,0 m) berekenen van V gebruik van de dichtheid uit Binas rekening houden met de druk (factor,8) completeren van de berekening 0008 CV5 9 Lees verder

10 uitkomst: 7 voorbeeld van een bepaling: golftop golftop golftop voortplantingsrichting 7 verbindingsbalk golfdal golfdal Meting in de figuur levert als uitkomst 7. inzicht dat de uiteinden van de verbindingsbalk op een golftop en op een golfdal moeten liggen tekenen van de verbindingsbalk in de geenste richting meten van de hoek (met een marge van ) Maximumscore voorbeelden van oorzaken: Het is bij deze lange golven niet mogelijk om de ene paddestoel onder een golfberg te plaatsen en tegelijkertijd de andere onder een golfdal. Bij deze lange golven is de frequentie aarmee de lucht tussen de tee paddestoelen heen en eer gaat klein. eerste oorzaak teede oorzaak uitkomst: v = 7,50 ms De periodetijd is 4,0 s. De golflengte is 80 m. λ 80 Dus v = = = 7,50 ms. T 4,0 bepalen van T (met een marge van 0, s) λ gebruik van v = T completeren van de berekening 0008 CV5 0 Lees verder

11 Maximumscore 4 4 uitkomst: U = 4, V 5 5 De maximaal te meten druk is,0 0 Pa, dus,0 0 Pa meer dan de druk aarbij de sensor 0,0 V afgeeft. 5 6 De maximale spanning is dan, = 4, V. aflezen van de maximale druk (met een marge van in rekening brengen van 5 0,0 0 Pa ) 5, 0 0 Pa inzicht dat U = gevoeligheid p completeren van de berekening 0008 CV5 Lees verder

12 Opgave 5 Parachute Maximumscore 4 5 uitkomst: Het duurt 0 s langer. Voor een vrije val geldt s = gt. Dus 400 = 9,8 t. Hieruit volgt t = 0 s. Aflezen van t in de grafiek voor h = 700 m levert t = 60 s. De val met luchtrijving duurt dus 60 0 = 0 s langer. gebruik van s = gt berekenen van t met deze formule t aflezen in de grafiek bij h = 700 m (met een marge van s) completeren van de berekening Maximumscore 6 antoord: De tee grafieken lopen (voor h < 600 m ) evenijdig, dus hun steilheden zijn gelijk en dus ook de bijbehorende snelheden. inzicht dat de snelheid gelijk is aan de steilheid constateren dat de steilheden gelijk zijn 7 antoord: De (constante) eindsnelheid ordt bereikt als F = F z. Voor beide sprongen is F z gelijk, dus F ook. Uit de formule voor F volgt dan dat ook v gelijk is (ant de overige factoren in de formule zijn gelijk). inzicht dat bij de eindsnelheid geldt F = Fz inzicht dat F voor beide sprongen gelijk is completeren van de uitleg Maximumscore 4 8 uitkomst: µ =, 4 0 m 4 5,0 0 µ Op 5,0 km hoogte geldt: 0,50 =,0 e. Dus ln 0,50 = 5,0 0 µ. ln 0,50 0,69 4 Dus µ = = =, 4 0 m. 5, 0 0 5, 0 0 inzicht dat beerken tot 5,0 0 µ 0,50 =,0 e ln 0,50 = 5,0 0 µ bepalen van de eenheid van µ completeren van de berekening 0008 CV5 Lees verder

13 9 antoord: Op kleinere hoogten is de luchtdruk groter. Dus ordt Als F groter ordt dan F z, neemt de snelheid af. F groter. inzicht dat p tijdens de val toeneemt inzicht dat inzicht dat F groter ordt als p groter ordt F groter ordt dan F z en dat v dus afneemt Opmerking Een redenering met een constante Maximumscore uitkomst: W = ( )7, 0 J voorbeeld van een bepaling: Als de parachute open gaat, is de snelheid zijn snelheid E kin 7,0 ms. F : maximaal punt. 7 ms ; als de parachutist op de grond komt is De afname van de kinetische energie is dus 5 = 75 (7 7,0 ) =,9 0 J. Het hoogteverschil is 700 m, dus De arbeid verricht door de luchtrijvingskracht is dus 5 E z = ( )75 9,8 700 = ( )5,5 0 J ,9 0 5,5 0 = 7, 0 J. inzicht dat ( )W = Ekin + Ez aflezen van de tee snelheden v = (7 ± ) ms en v = (7 ± ) ms berekenen van berekenen van begin E kin of van E kin E z of van E z eind completeren van de bepaling 0008 CV5 Lees verder

14 Opgave 6 Neutrino s uitkomst: Het energie-equivalent is 0,06 ev (,00 ) E = mc = 0 (,00 ) J= = 0,06eV. 9, gebruik van E = mc met m = 0 kg opzoeken en invullen van cen e completeren van de berekening Opmerking Gebruik gemaakt van tabel 6 van het informatieboek Binas: geen aftrek. 5 uitkomst: λ = 0 m 4 h 6,6 0 5 λ = = = 0 m. 7 8 mv 0,00 h gebruik van λ = mv opzoeken en invullen van hen c completeren van de berekening Maximumscore antoord: O+ v F+ 0 e neutrino links van de pijl elektron rechts van de pijl F als reactieproduct aantal nucleonen links en rechts gelijk 4 antoord: De kerncentrale is een bron die per seconde zich gelijkmatig in alle richtingen. Het aantal neutrino s per P kadratenet, naar analogie van I = 4 πr Bij de detector op een afstand, 0 km 9,0 0 neutrino s uitzendt. Deze verspreiden m per seconde (de deeltjesflux) neemt af volgens de. r = is de deeltjesflux gelijk aan 9,0 0 4 = 7, 0 m s. 4 π (,0 0 ) De meeste neutrino s zijn dus afkomstig van de centrale. Einde toepassen van de kadratenet berekenen van de van de centrale afkomstige deeltjesflux bij de detector vergelijken van de deeltjesfluxen en conclusie 0008 CV5 4 Lees verder