Πέµπτη, 22 Μαΐου 2008 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Πέµπτη, Μαΐου Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ Στις ερωτσεις -4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπα το γράµµα, που αντιστοιχεί στη σωστ απάντηση.. Ακτίνα πράσινου φωτός προερχόµενη από το κενό εισέρχεται σε δεξαµεν νερού, τότε α. η ταχύτητα του φωτός αυξάνεται. β. η συχνότητα του φωτός µειώνεται. γ. το µκος κύµατος του φωτός δεν µεταβάεται. δ. το µκος κύµατος του φωτός µειώνεται.. Κατά τη διάσπαση β ενός ραδιενεργού πυρνα παράγεται ηεκτρόνιο. Το ηεκτρόνιο αυτό προέρχεται α. από τα ηεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από τον πυρνα. β. από τον πυρνα στον οποίο υπάρχουν εεύθερα ηεκτρόνια. γ. από τη διάσπαση νετρονίου του πυρνα. δ. από τη διάσπαση πρωτονίου του πυρνα.. Οι ραδιενεργές ακτίνες α, β, γ, τα νετρόνια και η ηεκτροµαγνητικ ακτινοβοία µεγάης ενέργειας ονοµάζονται ιονίζουσες ακτινοβοίες διότι: α. είναι ιόντα. β. είναι ραδιένεργές. γ. προκαούν βιοογικές βάβες. δ. προκαούν το σχηµατισµό ιόντων. 4. Ο χρόνος υποδιπασιασµού ενός ραδιενεργού στοιχείου εξαρτάται: α. από τον αρχικό αριθµό πυρνων. β. από το είδος του ραδιενεργού στοιχείου. γ. από την ενεργότητα του δείγµατος. δ. από τη µάζα του ραδιενεργού στοιχείου.

2 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακοουθούν γράφοντας στο τετράδιό σας δίπα στο γράµµα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη έξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστ, Λάθος, αν η πρόταση είναι ανθασµένη. α. Οι υπεριώδεις ακτίνες είναι ορατές για το ανθρώπινο µάτι. β. Το φως συµπεριφέρεται άοτε ως κύµα και άοτε ως σωµατίδιο. γ. Σύµφωνα µε το πρότυπο του Thmps τα άτοµα των αερίων εκπέµπουν γραµµικό φάσµα. δ. Το ραδιενεργό κοβάτιο χρησιµοποιείται για την επιεκτικ καταστροφ ιστών, όπως είναι οι όγκοι. ε. Η ακτινοβοία α δεν εκτρέπεται από το µαγνητικό πεδίο. AΠΑΝΤΗΣΗ. δ.. γ.. δ. 4. β.. α. Λ β. Σ γ. Λ δ. Σ ε. Λ ΘΕΜΑ Για τις παρακάτω ερωτσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστ απάντηση.. Αν από τον σωνα ενός αµπτρα φθορισµού αφαιρέσουµε το εσωτερικό του επίχρισµα, ο αµπτρας α. θα φωτίζει περισσότερο. β. δεν θα εκπέµπει καµιά ακτινοβοία. γ. δεν θα εκπέµπει ορατό φως. Μονάδες Να αιτιοογσετε την απάντησ σας.

3 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ. Όταν το άτοµο του υδρογόνου βρίσκεται στη θεµειώδη του κατάσταση η κινητικ ενέργεια του ηεκτρονίου του είναι Κ. Αν το άτοµο του υδρογόνου µεταβεί στη δεύτερη διεγερµένη του κατάσταση, η κινητικ ενέργεια του ηεκτρονίου του γίνεται α. Κ β. 9 γ. Να αιτιοογσετε την απάντησ σας. Μονάδες. Ραδιενεργός πυρνας Α έχει ενέργεια σύνδεσης ανά νουκεόνιο 7,9 ΜeV/νουκεόνιο. Ραδιενεργός πυρνας Β έχει ενέργεια σύνδεσης ΕΒ=ΜeV. Αν ο πυρνας Α είναι σταθερότερος από τον πυρνα Β, τότε ο µαζικός αριθµός του πυρνα Β µπορεί να έχει την τιµ: α. 4 β. γ. 6 Μονάδες Να αιτιοογσετε την απάντησ σας. ΑΠΑΝΤΗΣΗ Σωστό είναι το γ. Αιτιοόγηση: Ένας αµπτρας φθορισµού εκπέµπει ορατό φως εξαιτίας της ύπαρξης, ως επίχρισµα στο εσωτερικό του, φθορίζουσας ουσίας. Η απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβοίας από τη φθορίζουσα ουσία έχει ως αποτέεσµα τη διέγερση των ατόµων της σε υψηές ενεργειακές στάθµες. Η επιστροφ αυτών στη θεµειώδη ενεργειακ στάθµη γίνεται µε διαδοχικά άµατα στις ενδιάµεσες στάθµες. Έτσι, αν τα άτοµα της φθορίζουσας ουσίας απορροφσουν φωτόνια ενέργειας h f(υπεριώδους), θα διεγερθούν σε στάθµες υψηότερης ενέργειας. Κατά την αποδιέγερση τα άτοµα επανέρχονται στη θεµειώδη κατάσταση µε ενδιάµεσα ενεργειακά άµατα. Έτσι το υπεριώδες φως που εκπέµπουν οι ατµοί υδραργύρου επανεκπέµπεται από τη φθορίζουσα ουσία υπό µορφ ορατού φωτός.

4 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Αν αφαιρέσουµε το εσωτερικό επίχρισµα φθορίζουσας ουσίας από το αµπτρα θα εκπέµπεται ηεκτροµαγνητικ ακτινοβοία στην υπεριώδη περιοχ του φάσµατος, δηαδ δε θα εκπέµπει ορατό φως.. Σωστό είναι το β. Αιτιοόγηση: e Γνωρίζουµε ότι = k r και ότι e E = k, οπότε προκύπτει ότι = E. r E Συνεπώς = E =. Άρα για = η προηγούµενη σχέση γράφεται E E = Κ Κ = Κ 9 =, δηαδ Κ =. 9 όµως Κ = Ε 9. Σωστό είναι το γ. Αιτιοόγηση: Αφού ο πυρνας Α είναι σταθερότερος του Β θα ισχύει Ε Β(Β) Ε Β(Β) Σ(Α)>Σ(Β) Σ(Α)> Α(Β)> = Α(Β)>,9, δηαδ Α(Β)=6. Α Σ 7,9 (Β) (Α) ΘΕΜΑ Η σταθερά διάσπασης του ισοτόπου Ι είναι -6 s -. α. Να υποογίσετε τον χρόνο υποδιπασιασµού του ισοτόπου Ι. β. Να βρείτε τον αριθµό των πυρνων του ισοτόπου Ι που περιέχονται σε ένα δείγµα ενεργότητας 6 Bq. γ. Θεωρώντας t= τη χρονικ στιγµ που το παραπάνω δείγµα έχει ενεργότητα 6 Βq, ποιος αριθµός πυρνων Ι θα έχει διασπαστεί µέχρι τη χρονικ στιγµ t = s ; δ. Πόση θα είναι η τιµ της ενεργότητας του δείγµατος τη χρονικ στιγµ t; Μονάδες 7 Δίνεται: l,7. 4

5 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ Δεδοµένα: Ι, = -6 s -, l,7 Ζητούµενα: α. T / =;, β. Ν=;, για = 6 Bq, γ. Νδ=; για t=t= s, θεωρώντας t= όταν = του β., αφού = 6 Bq τότε, δ. =; t= t α. Σύµφωνα µε τη σχέση µεταξύ χρόνου υποδιπασιασµού και σταθεράς διάσπασης έχουµε: T / 7 = T/ = T 6 / = 7 s s l β. Σύµφωνα µε τη σχέση µεταξύ του ρυθµού µεταβος των αδιάσπαστων πυρνων µε τον αριθµό των αδιάσπαστων πυρνων έχουµε: 6 = Ν = Ν Ν = Ν = Ν= πυρνες 6 γ. Οι αδιάσπαστοι πυρνες την t= είναι Ν=Ν= πυρ. και έστω Ν ο αριθµός των αδιάσπαστων πυρνων τη χρονικ στιγµ t=t= s και Νδ ο αριθµός των πυρνων που έχουν διασπαστεί από t= µέχρι t=t. Tότε θα έχουµε οπότε για t=t είναι t = e l t T / l = e, = T / l t l T / 7 = e = e = = l e l e = = αδιάσπαστοι πυρνες e l =. Για τους διασπασµένους πυρνες έχουµε + δ = Ν δ = Ν Ν δ = 7 δ =

6 Ν δ ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ =,7 δ. Για την τιµ της ενεργότητας την t=t θα έχουµε διασπασµένοι πυρνες t= t = Ν = 6 πυρ. se =, Bq t= t ΘΕΜΑ 4 Μονοχρωµατικ ακτινοβοία φωτός διατρέχει στο κενό απόσταση d= σε χρόνο 4 s, όπου το µκος κύµατος της ακτινοβοίας στο κενό. α. Να υποογίσετε το µκος κύµατος της ακτινοβοίας στο κενό και να εξετάσετε αν αυτ ανκει στο ορατό φάσµα. β. Να υποογίσετε την ενέργεια ενός φωτονίου της ακτινοβοίας στο κενό. γ. Η ακτινοβοία αυτ από το κενό εισέρχεται σε διαφανές µέσο µε δείκτη διάθασης =,. Να υποογίσετε σε πόσο χρόνο διανύει απόσταση στο µέσο αυτό. δ. Να βρεθεί ο αριθµός µηκών κύµατος της ακτινοβοίας στο µέσο αυτό, που αντιστοιχεί στην απόσταση την οποία διανύει η ακτινοβοία στο ίδιο µέσο. Μονάδες 7 Δίνονται η ταχύτητα του φωτός στο κενό = m / s και η σταθερά του Plak 4 h = 6,6 J s. ΑΠΑΝΤΗΣΗ Δεδοµένα: d=, = -4 4 s, = m / s, h = 6,6 J s Ζητούµενα: α. =;, ορατ αόρατη;, β. Εφ=;, γ. =; για d= µε =,, δ. Ν=; α. Επειδ η ταχύτητα διάδοσης της µονοχρωµατικς ακτινοβοίας είναι σταθερ, θα ισχύει 4 d = = = = m =6-7 m=6m Η ακτινοβοία ανκει στο ορατό φάσµα αφού το µκος κύµατός της στο κενό (ο) βρίσκεται στην περιοχ που ορίζεται από την ανίσωση 4m < Ο < 7m 6

7 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ β. Η ενέργεια του φωτονίου της ακτινοβοίας αυτς είναι: Eφ = h f 4 9 Eφ = h = 6,6 J E 7 φ =, J f = 6 γ. Ο χρόνος που απαιτείται ώστε η µονοχρωµατικ ακτίνα να διαδοθεί σε απόσταση d= στο υικό, θα προκύψει ως εξς: d = = 7 6, = = = s = 4 s δ. Ο αριθµός των µηκών κύµατος της ακτινοβοίας στο µέσο που αντιστοιχεί σε απόσταση d=, θα βρεθεί ως εξς: d = = = = = = =, Ν= µκη κύµατος ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Τα σηµερινά θέµατα Φυσικς Γενικς Παιδείας είναι διατυπωµένα µε σαφνεια, ενώ ταυτόχρονα καύπτουν ευρύ φάσµα της εξεταστέας ύης. Τα θεωρητικά θέµατα ο και ο, εκτός από τη δυνατότητα αναπαραγωγς γνώσεων από τους υποψηφίους, απαιτούσαν µιας κάποιας έκτασης συνθετικ ικανότητα. Τα προβµατα (Θέµα ο και 4 ο ), χωρίς να είναι ιδαίτερα απαιτητικά, χρειαζόντουσαν µια σχετικ άνεση από τον υποψφιο στο χειρισµό θεµειωδών εννοιών της Φυσικς και στο χειρισµό κάποιων ειδικών τεχνικών επίυσης ασκσεων. Συνεπώς τα σηµερινά θέµατα είναι ποιοτικά αά και προσπεάσιµα από έναν καά προετοιµασµένο υποψφιο. 7