Examenbundel Vwo Natuurkunde

2011|2012 O.G. Krantdrs. R. Slootendrs. M.H. Overbosch

vwo

– examenopgavengerangschiktoponderwerp methintsenuitwerkingen– oriëntatietoets– achtexamensmethintsenuitwerkingen– examen2011-Izonderuitwerkingen

natuurkunde

Voorwoord Metdezeexamenbundelkunjejegoedvoorbereidenophetschoolexamenenhetcentraalexamenvoorhetvaknatuurkundeopvwo-niveau.

Deexamenbundelbevatdevolgendeonderdelen:deel 1a: Hiervindjeperexamenonderwerpeenaantal(bewerkte)

examen-opgavenmetuitwerkingen.Indeuitwerkingenstaandeantwoordenendedaarbijhorendetoelichtingen.Bijvrijwelallevragenzijnhintsgegevenomje,waarnodig,opwegtehelpen.

oriëntatietoets: Dezebestaatuitvragenoveralleonderwerpendiein2012centraalgeëxamineerdworden.Zokunjenagaanofjedebasisbegrippenvandeexamenonderwerpenbeheerst.Deantwoordenvindjeopwww.examenbundel.nl.Nahetinvullenvanjescoreskrijgjeeenhandigstudieadvies.

deel 2a: Inditdeelstaanenkelecompleteexamensmethintsenuitwerkingen.

deel 2b: Hierinvindjehetintegraleexamenvan2011,eerstetijdvak,zonderuitwerkingen.Deantwoordenvindjeopwww.examenbundel.nl.

Achterindezebundelvindjetabellenomje‘cijfer’tebepaleneneentrefwoorden-register.

Opwww.examenbundel.nlkunjenogveelmeergratisoefenexamensdown-loaden.ErisookeenQuickscan,eendigitaletoetswaarmeejesnel(vooraf)jekennistestenwaarbijjeeengoedstudieadvieskrijgtvoorverdereexamentrainingmetdeexamenbundel.

Metdezeexamenbundelkunjeoefenenvoorhetexameninjeeigentijdeninjeeigentempo.Oefenenhoudtindatjeprobeerteenopgaveeerstzelftemaken.Luktdatniet,bekijkdandehintdiebijdezevraaghoort(ziedebladzijdenadeopgaven).Pasdaarnacontroleerjejouwantwoordenmetdeuitwerkingen.Jekuntjevaardigheidomexamenopgaventemakenvergrotendoorhetboeksamengevattegebruiken.Indatboekwordtdeexamenstofperonderwerpoverzichtelijkgemaaktenuitgelegd.

Voorreacties,zowelvanleerlingenalsvandocenten,[email protected]

Amersfoort,mei2011

Opmerkingen * Hoofdstukkenofvragendiegemarkeerdzijnmeteen‘sterretje’(*)zijnalleen

bestemdvoorhetschoolexamen.

Hetcentraalexamenvwonatuurkunde2012wordtafgenomenopmaandag 21 meitussen13.30en16.30uur.Demakersvandeexamenbundelensamengevatwensenjedaarbijalvastheelveelsucces.

Deoverheidsteltregelsopdiebetrekkinghebbenopspecifiekeexamenonder-werpen,dehulpmiddelendiejetijdensjeexamenmaggebruiken,duurendatumvanjeexamen,etc.Hoeweldezeexamenbundelmetdegrootstmogelijkezorgvuldigheidissamen-gesteld,kunnenauteurenuitgevergeenaansprakelijkheidaanvaardenvooraanwijzingendiebetrekkinghebbenoppublicatiesvandeoverheid.Hetisaltijdraadzaamjedocentofonzewebsitewww.examenbundel.nlteraadplegenvooractueleinformatiedievoorjouwexamenvanbelangkanzijn.

33© ThiemeMeulenhoff

33

vwo natuurkunde

12 Licht128 opgaven 136 hintsenuitwerkingen

13 Elektromagnetisch spectrum *142 opgaven 145 hintsenuitwerkingen

14 Radioactiviteit149 opgaven 152 hintsenuitwerkingen

oriëntatietoetsnagaan wat je weet

159 opgaven

*Ditonderwerpisalleenbestemdvoorhetschoolexamen.

Inhoud

3 voorwoord 6 tips

deel 1oefenen op onderwerp

1 Elektrische stroom 9 opgaven 17 hintsenuitwerkingen

2 Signaalverwerking * 22 opgaven 29 hintsenuitwerkingen

3 Elektromagnetisme 34 opgaven 38 hintsenuitwerkingen

4Inductie en wisselstromen * 43 opgaven 50 hintsenuitwerkingen

5 Rechtlijnige beweging 56 opgaven 61 hintsenuitwerkingen

6 Kracht en moment 67 opgaven 72 hintsenuitwerkingen

7 Arbeid en energie 76 opgaven 81 hintsenuitwerkingen

8 Kromlijnige beweging 86 opgaven 92 hintsenuitwerkingen

9 Gas en vloeistof * 98 opgaven 102 hintsenuitwerkingen

10 Thermische processen *107 opgaven 111 hintsenuitwerkingen

11 Trillingen en golven116 opgaven 123 hintsenuitwerkingen

44

Examenbundel 2011 | 2012

© ThiemeMeulenhoff44

deel 2aexamens met uitwerkingen

Examen 2007-I (aangepast)171 opgaven180 hintsenuitwerkingen

Examen 2007-II (aangepast)188 opgaven198 hintsenuitwerkingen





Examen 2010-I283 opgaven293 hintsenuitwerkingen

Examen 2010-II302 opgaven315 hintsenuitwerkingen

deel 2bniet-uitgewerkt examen

Examen 2011-I327 opgaven

bijlagen cijferbepaling onderwerpverwijzing


vwo natuurkunde

Examenvwonatuurkunde2010-I

Opgave1 KingdaKa

Lees het artikel.

Snelsteachtbaanterwereldgeopend

NewYork. De hoogste en snelsteachtbaan ter wereld gaat binnenkortopen. Wie in de Kingda Ka stapt,maakt mee dat de trein in 3,5 secondevanuit stilstand tot 205 km h–1 wordtversneld en daarna 139 m omhoogwordt gejaagd. Op het hoogste punt isde snelheid nog zo groot, dat depassagiers loskomen uit hun stoeltjeen tegen de sluitbeugels wordengedrukt. Vervolgens stort de treinzich loodrecht in de diepte, waarnaeen tweede heuvel volgt. De hele ritduurt nog geen minuut.

naar: de Gelderlander, 21 mei 2005

Bij de start wordt de trein figuur1van de Kingda Ka op eenhorizontale baan versneld.In figuur 1 staat het(v,t)-diagram van debeweging op die horizontalebaan.

Bij dit soort attracties wordt deversnelling op de passagiersvaak uitgedrukt in devalversnelling g.

4p 1 Bepaal met behulp van figuur 1 de maximale versnelling die depassagiers ondervinden,uitgedrukt in de valversnelling g.

VW-1023-a-10-1-o 2 lees verder ►►►

Opgave 1 Kingda Ka Lees het artikel. Snelste achtbaan ter wereld geopend New York. De hoogste en snelste achtbaan ter wereld gaat binnenkort open. Wie in de Kingda Ka stapt, maakt mee dat de trein in 3,5 seconde vanuit stilstand tot 205 km h 1− wordt versneld en daarna 139 m omhoog wordt gejaagd. Op het hoogste punt is de snelheid nog zo groot, dat de passagiers loskomen uit hun stoeltje en tegen de sluitbeugels worden gedrukt. Vervolgens stort de trein zich loodrecht in de diepte, waarna een tweede heuvel volgt. De hele rit duurt nog geen minuut. naar: de Gelderlander, 21 mei 2005 Bij de start wordt de trein figuur 1 van de Kingda Ka op een horizontale baan versneld. In figuur 1 staat het (v,t)-diagram van de beweging op die horizontale baan. Figuur 1 staat ook op de uitwerkbijlage. Bij dit soort attracties wordt de versnelling op de passagiers vaak uitgedrukt in de valversnelling g.

4p 1 Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage de maximale versnelling die de passagiers ondervinden, uitgedrukt in de valversnelling g.

0 1,00,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

70

60

50

40

30

20

10

0

t (s)

v (m s-1)

VW-1023-a-10-1-o 2 lees verder ►►►

Opgave 1 Kingda Ka Lees het artikel. Snelste achtbaan ter wereld geopend New York. De hoogste en snelste achtbaan ter wereld gaat binnenkort open. Wie in de Kingda Ka stapt, maakt mee dat de trein in 3,5 seconde vanuit stilstand tot 205 km h 1− wordt versneld en daarna 139 m omhoog wordt gejaagd. Op het hoogste punt is de snelheid nog zo groot, dat de passagiers loskomen uit hun stoeltje en tegen de sluitbeugels worden gedrukt. Vervolgens stort de trein zich loodrecht in de diepte, waarna een tweede heuvel volgt. De hele rit duurt nog geen minuut. naar: de Gelderlander, 21 mei 2005 Bij de start wordt de trein figuur 1 van de Kingda Ka op een horizontale baan versneld. In figuur 1 staat het (v,t)-diagram van de beweging op die horizontale baan. Figuur 1 staat ook op de uitwerkbijlage. Bij dit soort attracties wordt de versnelling op de passagiers vaak uitgedrukt in de valversnelling g.

4p 1 Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage de maximale versnelling die de passagiers ondervinden, uitgedrukt in de valversnelling g.

0 1,00,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

70

60

50

40

30

20

10

0

t (s)

v (m s-1)

283283283283

vwo natuurkunde

Hints bij examen 2010-I

1 Letopdesteilheidvandegrafiekinhet(v,t)-diagram.

2 WatishetverbandtussenPgem,ΔEkenΔt?

3 VoorEkenEz:zieBinas35A5.

4 Bedenkdatdepassagierinhethoogstepunttegendesluitbeugelswordtgedrukt.

5 Welkekrachtlevertdemiddelpuntzoekendekrachtalsdepassagierloskomt?

6 Elektrischeenergiewordtomgezetinbewegingsenergie.

7 Gebruikde(I,B)-regel.

8 Demiddelpuntzoekendekrachtwordtgeleverddoordelorentzkracht.

9 Gebruikdeformulediejebijvraag8hebtafgeleid.

10 Watisaanweerskantenvan→gelijk?

11 Watweetjevandeladingvanhetkoper-ennikkelplaatjetengevolgevandeβ-straling?

12 Zoekdehalveringstijdvannikkel-63op.

13 Berekeneerstdehoeveelheidkernenergiediepersecondevrijkomt.

14 Zievoordeformulevanradioactiefverval:Binas35E2.

15 Tekenvanuitdepijltop2lichtstralenwaarvanjeweethoedelenszedoorlaat.

16 Kandebrildragervoorwerpenzonderbrildichtbijscherpzien,ofjuistniet?

17 Ganawaarhetvirtuelebeeldvanhethoofdvandeministerzichbevindt.

18 Berekeneerstdegolflengtevandegrondtoonvandespaak.

19 Gebruikv=f·λ.

20 Ganawelkespakenmeerenwelkespakenminderwordenopgerekt.

21 Gaopnieuwnawelkespakenmeerenwelkespakenminderwordenopgerekt.

22 BedenkbijschakelingBdatdespanningwordtverdeeldoverRendeNTC.

23 WatgebeurtermetdeweerstandvandeNTCalsdetemperatuurstijgt?

24 BerekeneerstdemaximalestroomdiedoordeNTCmaglopen.

25 Jeroenheefto.a.eenthermometereneendompelaarnodig.

hints2010-i

293293

vwo natuurkunde

© ThiemeMeulenhoff293

Opgave 1 Kingda Ka

1 Zie tekening 1.De maximale versnelling amax die de passagiers ondervinden is gelijk aan de steilheid van de steilste raaklijn aan het (v,t)-diagram in de tekening.Voor de steilheid van deze raaklijn geldt:

amax = ∆v∆t

= 70 − 02,63 − 0,70

= 36,3 m s–2

Dit komt overeen met

36,39,81

·g = 3,7·g

(g = valversnelling = 9,81 m s–2; Binas 7)

2 Voor het gemiddelde vermogen Pgem dat de elektromotor in de tekening 1eerste 3,5 s minimaal moet leveren, geldt:

Pgem =

∆Ek∆t

=12 ·m ·v2

2 − 12 ·m ·v1

2

∆t (Binas 35A5), waarin:

ΔEk = toename van de kinetische energie van de treinΔt = tijdsinterval = 3,5 sm = massa van de trein met passagiers = 3,1·103 kgv2 = snelheid na 3,5 s. Deze is 57 m s–1 (afgelezen in figuur 1)v1 = beginsnelheid = 0

Invullen: Pgem =

12 ·3,1·103 · 572 − 0

3,5= 1,4·106 W

3 methode 1Bij het omhoog gaan van de trein wordt bewegingsenergie (Ek) omgezet in zwaarte-energie (Ez) en warmte (Q). Voor de maximale hoeveelheid warmte Qmax die mag vrijkomen, geldt: Ek = Ez,top + Qmax ⇒ Qmax = Ek – Ez,top , waarin:Ek =

12 ·m·v2 (Binas 35A5), met:m = massa van de trein met passagiers = 3,1·103 kgv = snelheid van de trein vlak voordat deze omhoog beweegt = 57 m s–1 (zie figuur 1 of tekening 1)zodat: Ek =

12 ·3,1·103

·572 = 5,04·106 JEz,top = zwaarte-energie van de trein in het hoogste punt = m·g·h (Binas 35A5), met:

g = valversnelling = 9,81 m s–2 (Binas 7)h = stijghoogte = 139 mzodat: Ez = 3,1·103

·9,81·139 = 4,23·106 JInvullen: Qmax = 5,04·106 – 4,23·106 = 0,81·106 JEr mag dus tijdens het traject omhoog hoogstens 0,81 · 106 J worden omgezet in warmte.Van de oorspronkelijke bewegingsenergie is dat

0,81·106

5,04 ·106·100% = 16%

methode 2Bij het omhoog gaan van de trein wordt bewegingsenergie (Ek) omgezet in zwaarte-energie (Ez) en warmte. Voor het percentage van de bewegingsenergie dat moet worden omgezet in zwaarte-energie geldt:

percentage =

E zEk

·100% =m ·g ·h12 ·m ·v 2 ·100% =

2·g ·h

v 2 ·100% =2·9,81·139

572 ·100% = 84%

Er mag dus maximaal 100 – 84 = 16% van de bewegingsenergie worden omgezet in warmte.

0 3,51,51,00,5 2,0 2,5 3,0

70

60

50

40

30

20

10

0

t (s)

v (m s–1)

uitwerking 2010-i

294294

Examenbundel 2011 | 2012


samengevatvwo biologie 978-90-06-07377-5vwo natuurkunde 978-90-06-07380-5vwo scheikunde 978-90-06-07381-2vwo wiskunde A 978-90-06-07382-9vwo wiskunde B 978-90-06-07383-6vwo wiskunde C 978-90-06-07384-3vwo aardrijkskunde 978-90-06-07376-8vwo economie 978-90-06-07378-2vwo m&o 978-90-06-07379-9

Engels in de praktijk 978-90-06-07397-3Duits in de praktijk 978-90-06-07396-6Frans in de praktijk 978-90-06-07398-0

examensurvivalgids 978-90-06-07633-2

Bundels voor al je vakken bestel je op

www.examenbundel.nlexamenbundelsvwo Duits 978-90-06-07665-3vwo Engels 978-90-06-07666-0vwo Frans 978-90-06-07664-6vwo Nederlands 978-90-06-07663-9vwo biologie 978-90-06-07670-7vwo natuurkunde 978-90-06-07675-2vwo scheikunde 978-90-06-07674-5vwo wiskunde A 978-90-06-07671-4vwo wiskunde B 978-90-06-07672-1vwo wiskunde C 978-90-06-07673-8vwo aardrijkskunde 978-90-06-07667-7vwo economie 978-90-06-07669-1vwo geschiedenis 978-90-06-07668-4vwo m&o 978-90-06-07676-9vwo maatschappijwetenschappen 978-90-06-07677-6

Al onze uitgaven zijn verkrijgbaar via de erkende boekhandel.

vwo

Meer kans van slagen met de Examenbundel!De Examenbundel bevat oefenexamens met uitleg bij de antwoorden, zodat je leert tijdens het oefenen.

De bundel is speciaal samengesteld voor dit schooljaar, dus je oefent altijd de juiste stof. Test je kennis met de Oriëntatietoets en kijk voor meer tips om te slagen op www.examenbundel.nl.

Meer kans van slagen met Samengevat!Samengevat biedt je een helder en beknopt overzicht van alle examenstof. Met Samengevat kun je grote hoeveelheden stof snel herhalen en overzien. Kijk op www.examenbundel.nl.

De Examensurvivalgids geeft je een handleiding om het examenjaar te overleven!Het geeft je een structuur in het leren enplannen in je examenjaar.

Documents

Examenbundel Vwo Natuurkunde