ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΙΔΕΙΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Μονοχρωματική φωτεινή δέσμη, που διαδίδεται στον αέρα, προσπίπτει πάγια στη διαχωριστική επιφάνεια διαφανούς οπτικού μέσου. Οι ακτίνες, που συνεχίζουν να διαδίδονται στο διαφανές οπτικό μέσον, έχουν σε σχέση με τις προσπίπτουσες: α. την ίδια ταχύτητα β. την ίδια διεύθυνση διάδοσης γ. την ίδια συχνότητα δ. το ίδιο μήκος κύματος.. Κατά τη διάσπαση γ ενός ραδιενεργού πυρήνα χημικού στοιχείου: α. αάζει ο μαζικός του αριθμός β. αάζει ο ατομικός του αριθμός γ. αάζει ο αριθμός των νετρονίων του δ. δεν αάζει κανένας από τους παραπάνω αριθμούς. 3. Ισότοποι ονομάζονται οι πυρήνες που ανήκουν στο ίδιο χημικό στοιχείο και έχουν τον ίδιο: α. μαζικό αριθμό β. ατομικό αριθμό γ. αριθμό νουκεονίων δ. αριθμό νετρονίων. 4. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι ενέργειες σύνδεσης και οι ενέργειες σύνδεσης ανά νουκεόνιο, τεσσάρων πυρήνων χημικών στοιχείων που απαντώνται στη φύση: 5.

2 Πυρήνας στοιχείου Ενέργεια σύνδεσης (MeV) Ενέργεια σύνδεσης ανά νουκεόνιο (MeV) 17,61 7,97 36,93 8,46 Γ 49,5 8,79 Δ 1801,7 7,57 Σταθερότερος είναι ο πυρήνας του χημικού στοιχείου: α., β., γ. Γ, δ. Δ. 5. Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπα τη έξη που συμπηρώνει σωστά την αντίστοιχη πρόταση. α. Η υπέρυθρη ηεκτρομαγνητική ακτινοβοία έχει... συχνότητα από αυτήν της υπεριώδους ακτινοβοίας. β. Η απομάκρυνση του ηεκτρονίου ενός ατόμου υδρογόνου σε πού μεγάη απόσταση από τον πυρήνα, σε περιοχή πρακτικά εκτός του ηεκτρικού πεδίου του πυρήνα, ονομάζεται... του ατόμου. γ. Ένα από τα συμπεράσματα των πειραμάτων του Thomson είναι ότι τα άτομα της ύης είναι ηεκτρικά... δ. Η ιδιότητα μερικών χημικών ουσιών να ακτινοβοούν φως, όταν πάνω τους προσπίπτει αόρατη ακτινοβοία μικρού μήκους κύματος, ονομάζεται... ε. Ο αμπτήρας φθορισμού έχει... διάρκεια ζωής από αυτήν ενός αμπτήρα πυράκτωσης.

3 ΘΕΜ ο. Δύο μονοχρωματικές ηεκτρομαγνητικές ακτινοβοίες και με συχνότητες, αντίστοιχα, f και f τέτοιες, ώστε f f, διαδίδονται στο κενό. ν είναι το μήκος κύματος της ακτινοβοίας, τότε το μήκος κύματος της ακτινοβοίας είναι ίσο με: α., β.. Να αιτιοογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 3. ν σε μια συσκευή παραγωγής ακτίνων Χ εαττώσουμε την τάση μεταξύ ανόδου - καθόδου, τότε το μικρότερο μήκος κύματος της ακτινοβοίας που εκπέμπεται: α. αυξάνεται β. μειώνεται γ. παραμένει το ίδιο. Μονάδες 3 Να αιτιοογήσετε την απάντησή σας. Γ. Να αποδείξετε ότι η κινητική ενέργεια του ηεκτρονίου, που περιφέρεται γύρω από τον ακίνητο πυρήνα του ατόμου του e υδρογόνου, δίνεται από τη σχέση K k, όπου k η r διηεκτρική σταθερά του κενού, e το φορτίο του ηεκτρονίου και r η ακτίνα της τροχιάς του. Μονάδες 9 ΘΕΜ 3 ο Ένα ραδιενεργό ισότοπο του χημικού στοιχείου έχει χρόνο ημιζωής Τ 1/() 3, s. Ένα ραδιενεργό ισότοπο του χημικού στοιχείου έχει χρόνο ημιζωής Τ 1/() 4Τ 1/(). Το ραδιενεργό ισότοπο, τη χρονική στιγμή t 0 0, έχει ενεργότητα 7, 10 5 q. Να υποογίσετε: α. τη σταθερά διάσπασης του ραδιενεργού ισοτόπου, Μονάδες 8

4 β. τον αρχικό αριθμό πυρήνων Ν 0() του ισοτόπου, Μονάδες 9 γ. το όγο, όπου και είναι οι σταθερές διάσπασης των ισοτόπων και αντίστοιχα. Δίνεται ln 0,7. Μονάδες 8 ΘΕΜ 4 ο Κατά την αποδιέγερση διεγερμένων ατόμων υδρογόνου, μεταξύ των ακτινοβοιών που εκπέμπονται παρατηρούνται και δύο ορατές μονοχρωματικές ακτινοβοίες και. Οι ακτινοβοίες και προέρχονται από τις μεταβάσεις ηεκτρονίων απ' ευθείας στην ενεργειακή στάθμη με κύριο κβαντικό αριθμό n και ενέργεια κατάστασης Ε - 5, J. Κάθε φωτόνιο της ακτινοβοίας έχει συχνότητα f 4, Ηz και κάθε φωτόνιο της ακτινοβοίας έχει μήκος κύματος στον αέρα (κενό) 0() 413, m. α. Να υποογίσετε: α.1 την ενέργεια του φωτονίου της ακτινοβοίας, α. την ενέργεια της διεγερμένης κατάστασης από την οποία έγινε η μετάβαση των ηεκτρονίων στη στάθμη n, που είχε ως αποτέεσμα την εκπομπή της ακτινοβοίας. Μονάδες 6 β. Οι ακτινοβοίες και καθώς διαδίδονται στον αέρα (κενό) προσπίπτουν ταυτόχρονα κάθετα στην επιφάνεια διαφανούς πακιδίου πάχους d, με επίπεδες και παράηες τις απέναντι επιφάνειες, όπως φαίνεται στο σχήμα. πό το πακίδιο οι ακτίνες εξέρχονται με διαφορά χρόνου ίση με Δt s. ν οι ταχύτητες διάδοσης των ακτινοβοιών και

5 στο πακίδιο είναι c και c 1,51 1,53 αντίστοιχα, να υποογίσετε: β.1 το μήκος κύματος της ακτινοβοίας μέσα στο πακίδιο, Μονάδες 6 β. το πάχος d του πακιδίου. Μονάδες 8 Δίνονται: η σταθερά του Planck h 6, J s η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο κενό, c m/s. ΠΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜ 1 Ο 1. γ. δ 3. β 4. γ 5.α. μικρότερη β. ιονισμός γ. ουδέτερα δ. φθορισμός ε. μεγαύτερη ΘΕΜ Ο. Σωστή απάντηση είναι η β.. Σύμφωνα με τη θεμειώδη εξίσωση της κυματικής, για τις δύο μονοχρωματικές ακτινοβοίες και που διαδίδονται στο κενό, ισχύει: C C C C f 0 C f f f f f f f. Σωστή απάντηση είναι η α. αυξάνεται. Για το μικρότερο μήκος κύματος των ακτίνων Χ, ισχύει : c h min e V

6 Τα ποσά min, V είναι αντιστρόφως ανάογα. Άρα αν εαττώσουμε την τάση μεταξύ ανόδου- καθόδου το μικρότερο μήκος κύματος αυξάνεται. Γ. Σχοικό βιβίο σείδα 46. ΘΕΜ 3 Ο α. Ο χρόνος ημιζωής ραδιενεργού ισοτόπου δίνεται από τη σχέση Τ ½ () ln ln T 1/() Λ s -1 β. Για την ενεργότητα ραδιενεργού ισοτόπου ισχύει: ΔΝ N Δt Τη χρονική στιγμή t 0 0 για το ισότοπο ισχύει: Ν Ο() Ν Ο() 3, πυρήνες. ΔΝ Δt ( )t 0 0. γ. Ισχύουν: ln T 1/() ln T 1/() Τ Τ 1/ ( ) 1/ ( ) Τ1 / ( ) 4Τ1 / ( ) 4 ΘΕΜ 4 Ο α.1 Ε h. f E 3, J. α. Για την αποδιέγερση από τη διεγερμένη κατάσταση με ενέργεια Ε n έως τη κατάσταση με ενέργεια Ε, ισχύει: Ε n - Ε Ε E n Ε + Ε Ε n -, J. β. β.1 Ο δείκτης διάθασης του διαφανούς πακιδίου για την ακτινοβοία, είναι: n n n 1, 53 c Ισχύει n 0() c 0 1, 53 ο ( ) m 70 nm. n

7 β. Η διάδοση της ακτινοβοίας στο διαφανές πακίδιο γίνεται με σταθερή ταχύτητα c, άρα c d d t (1) t c Έτσι, για τις ακτινοβοίες, έχουμε : (1) t d d και t c c φού c >c t <t Άρα : Δt t -t Δt d d d d 1,53d 1, 51d Δt Δt c c c 0 1,51 1,51 Δt 0,0d Δt d c 0,0 0 d 0,1m. Τα θέματα επιμεήθηκαν τα φροντιστήρια «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» Φωρόπουου. Ήμεος Μ. Ποθητάκης. Τσουμπρέας Σ.