Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β )

Transcript

1 ΘΕΜ ΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ Γ ΤΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΙ ΕΠΛ (ΟΜΔ Β ) ΚΥΡΙΚΗ 13/04/ ΕΞΕΤΖΟΜΕΝΟ ΜΘΗΜ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΙΔΕΙΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΟΚΤΩ (8) ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ερωτήσεις 1 4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση, η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. 1. Η υπεριώδης ακτινοβολία: α) έχει συχνότητα μικρότερη από τη συχνότητα μιας ορατής ακτινοβολίας. β) συμβάλλει στη μετατροπή του οξυγόνου της ατμόσφαιρας σε όζον. γ) είναι ορατή με γυμνό μάτι. δ) έχει μήκος κύματος μεγαλύτερο από το μήκος κύματος μιας ορατής ακτινοβολίας. ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ 2. Όταν σε μια συσκευή παραγωγής ακτίνων Χ μειώσουμε τη τάση που εφαρμόζεται μεταξύ ανόδου και καθόδου τότε: α) οι ακτίνες Χ γίνονται πιο μαλακές. β) οι ακτίνες Χ γίνονται περισσότερο διεισδυτικές. γ) το μήκος κύματος των ακτίνων Χ μειώνεται. δ) η συχνότητα των ακτίνων Χ αυξάνεται. 3. Όταν το ηλεκτρόνιο ενός ατόμου υδρογόνου μεταβαίνει από τη θεμελιώδη κατάσταση στη δεύτερη διεγερμένη κατάσταση, τότε: α) το μέτρο της στροφορμής του διπλασιάζεται. β) το μέτρο της στροφορμής του τριπλασιάζεται. γ) η ακτίνα της τροχιάς του διπλασιάζεται. δ) η ακτίνα της τροχιάς του τετραπλασιάζεται.

2 ΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ 4. Σε μια διάσπαση β ο θυγατρικός πυρήνας που προκύπτει συγκρινόμενος με τον μητρικό πυρήνα, έχει: α) μικρότερο μαζικό αριθμό. β) μικρότερο ατομικό αριθμό. γ) ένα νετρόνιο παραπάνω. δ) ένα πρωτόνιο παραπάνω. 5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιο σας, δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α) Όταν μια μονοχρωματική ακτινοβολία διαδίδεται από ένα οπτικό μέσο σε ένα άλλο, το μήκος κύματος της δε μεταβάλλεται. β) Το σωματίδιο α κατά τη διέλευση του μέσα από ένα φύλλο χαρτιού χάνει όλη την ενέργεια του. γ) Σύμφωνα με το πρότυπο του Rutherford, όταν μια δέσμη σωματιδίων α διέρχεται από λεπτό φύλλο χρυσού, τα σωματίδια δεν αποκλίνουν σημαντικά από την αρχική διεύθυνση της κίνησης τους. δ) Η ατομική μονάδα μάζας ορίζεται ως το της μάζας του ατόμου του. ε) Όσο μεγαλώνει το πάχος ενός υλικού στο οποίο προσπίπτουν ακτίνες Χ, τόσο μεγαλύτερη είναι η απορρόφηση των ακτίνων Χ στο υλικό αυτό. ΘΕΜ Β Β1. Δύο μονοχρωματικές ακτίνες φωτός (ερυθρή) και Β (ιώδης) που διαδίδονται στο κενό, εισέρχονται ταυτόχρονα σε διαφανές πλακίδιο πάχους κάθετα στη διαχωριστική επιφάνεια του πλακιδίου με το κενό, όπως φαίνεται στο σχήμα, και το διαπερνούν. ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

3 ΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ d ( A ) ( B ) Η χρονική καθυστέρηση που προκαλεί το πλακίδιο στην ακτίνα είναι: α) μεγαλύτερη από τη χρονική καθυστέρηση που προκαλεί στην ακτίνα Β. β) μικρότερη από τη χρονική καθυστέρηση που προκαλεί στην ακτίνα Β. γ) ίση με τη χρονική καθυστέρηση που προκαλεί στην ακτίνα Β. (Μονάδες 4) Β2. Ηλεκτρόνιο επιταχύνεται από την ηρεμία μέσω τάσης και στη συνέχεια συγκρούεται με ακίνητο άτομο υδρογόνου που βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση με ενέργεια. Το άτομο υδρογόνου απορροφά το 60% της ενέργειας του προσπίπτοντος ηλεκτρονίου για να διεγερθεί. Κατά τη διέγερση η κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου του ατόμου του υδρογόνου μειώνεται κατά. Ι. Ο κβαντικός αριθμός της κατάστασης στην οποία διεγείρεται το άτομο του υδρογόνου είναι: α). β). γ). ΙΙ. Η τάση που επιτάχυνε το προσπίπτον ηλεκτρόνιο είναι ίση με: ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

4 ΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ α). β). γ). Β3. Δίνονται οι παρακάτω πυρηνικές αντιδράσεις: ν Το πηλίκο του ατομικού αριθμού του πυρήνα του προς τον ατομικό αριθμό του πυρήνα του είναι ίσο με: α) β) γ) Β4. Δίνονται δύο πυρήνες Χ και όπου και. Η ενέργεια σύνδεσης Ε Β Χ του πυρήνα Χ είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια σύνδεσης Ε Β του πυρήνα. Ι. πό τους δύο παραπάνω πυρήνες σταθερότερος είναι: α) ο πυρήνας Χ β) ο πυρήνας ΙΙ. Στον πυρήνα Χ προσπίπτει ένα φωτόνιο και στον πυρήνα προσπίπτει ένα άλλο φωτόνιο Β. Τα φωτόνια και Β έχουν την ελάχιστη απαιτούμενη ενέργεια για να διασπάσουν ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

5 ΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ τους πυρήνες Χ και αντίστοιχα. ν λ και λ Β είναι τα μήκη κύματος στο κενό των φωτονίων και Β αντίστοιχα, τότε ισχύει: α) λ λ Β β) λ λ Β γ) λ λ Β ΘΕΜ Γ Για δύο ισότοπους πυρήνες A 1 και A 2 A α. ο μαζικός αριθμός του πυρήνα 2 αριθμό του πυρήνα A 1. δίνονται οι παρακάτω πληροφορίες: είναι κατά μία μονάδα μεγαλύτερος από το μαζικό β. Όταν η απόσταση μεταξύ των δύο πυρήνων είναι η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος τους είναι A γ. ο αριθμός των νετρονίων που περιέχονται στον πυρήνα 2 των νετρονίων που περιέχονται στον πυρήνα A 1. A Γ1. Να δείξετε ότι οι παραπάνω ισότοποι πυρήνες 1 αντίστοιχα. και A 2 είναι διπλάσιος από τον αριθμό είναι οι πυρήνες Η και Η (Μονάδες 7) Όταν ένας πυρήνας Η συγκρούεται με έναν ακίνητο πυρήνα Η παράγονται ένα σωματίδιο α και ένα νετρόνιο. Γ2. Να γράψετε την αντίδραση. Γ3. Να υπολογίσετε την ενέργεια που ελευθερώνεται κατά την παραπάνω αντίδραση. (Μονάδες 6) Ένας υποθετικός πυρηνικός αντιδραστήρας, που πραγματοποιεί την παραπάνω αντίδραση κινεί ένα τρένο το οποίο αναπτύσσει σταθερή ισχύ για χρόνο. ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

6 ΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ Γ4. Να υπολογίσετε τον αριθμό των αντιδράσεων που πρέπει να πραγματοποιηθούν στο χρόνο, ώστε το τρένο να αναπτύξει την παραπάνω ισχύ, αν είναι γνωστό ότι η απόδοση του πυρηνικού αντιδραστήρα είναι 20%. (Μονάδες 7) Δίνονται: η μάζα του ατόμου του Η η μάζα του ατόμου του Η η μάζα του ατόμου του Η η μάζα του νετρονίου: η ταχύτητα του φωτός στο κενό: το στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο: η ηλεκτρική σταθερά:. ΘΕΜ Δ Σε μια διάταξη παραγωγής ακτίνων Χ θεωρούμε ότι τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται από την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα, επιταχύνονται και προσπίπτουν στην άνοδο με κινητική ενέργεια Κ=10 ΚeV. H ισχύς που μεταφέρει η δέσμη των ηλεκτρονίων είναι: P = 400W. Ένα ηλεκτρόνιο προσπίπτει στην άνοδο και παράγει ένα φωτόνιο ενέργειας Ε φ. Το ηλεκτρόνιο εξέρχεται από την άνοδο χωρίς άλλη απώλεια ενέργειας και προσπίπτει σε ακίνητο άτομο υδρογόνου, που βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση. To άτομο απορροφά όλη την κινητική ενέργεια του προσπίπτοντος ηλεκτρονίου και διεγείρεται σε μια νέα κατάσταση, στην οποία η ολική του ενέργεια αυξάνεται κατά 93,75%. Το φωτόνιο των ακτίνων Χ που παράχθηκε από την παραπάνω κρούση προσπίπτει σε ένα άλλο άτομο υδρογόνου Β, που βρίσκεται επίσης στη θεμελιώδη κατάσταση και το ιονίζει. Δ1. Να υπολογίσετε το ελάχιστο μήκος κύματος των ακτίνων Χ για την παραπάνω τάση. Δ2. Να υπολογίσετε το πλήθος των ηλεκτρονίων που φτάνουν στην άνοδο ανά δευτερόλεπτο. ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

7 ΡΧΗ 7ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ Δ3. Να προσδιορίσετε τον κβαντικό αριθμό που αντιστοιχεί στη διεγερμένη κατάσταση του ατόμου του υδρογόνου. Δ4. Να υπολογίσετε το επί τοις εκατό ποσοστό μεταβολής του μέτρου της στροφορμής του ηλεκτρονίου του ατόμου κατά τη διέγερση του. Δ5. Να υπολογίσετε την κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου του ατόμου Β σε περιοχή όπου η επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου του πυρήνα είναι πρακτικά μηδέν. Να θεωρήσετε ότι η θερμοκρασία της καθόδου είναι σταθερή και ότι κάθε ηλεκτρόνιο της διάταξης παραγωγής των ακτίνων Χ μετατρέπει ολόκληρη ή ένα μέρος της κινητικής του ενέργειας σε ενέργεια ενός φωτονίου των ακτίνων Χ σε μία μόνο κρούση με το υλικό της ανόδου. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό: η σταθερά του Planck: το στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο: η ενέργεια της θεμελιώδους κατάστασης του ατόμου του υδρογόνου: Ε και ότι: ΟΔΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους) 1. Στο εξώφυλλο του τετραδίου να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυλλο πάνω-πάνω να συμπληρώσετε τα ατομικά στοιχεία μαθητή. Στην αρχή των απαντήσεών σας να γράψετε πάνω-πάνω την ημερομηνία και το εξεταζόμενο μάθημα. Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο και να μην γράψετε πουθενά στις απαντήσεις σας το όνομά σας. 2. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δεν θα βαθμολογηθούν σε καμία περίπτωση. Κατά την αποχώρησή σας να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα. ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

8 ΡΧΗ 8ΗΣ ΣΕΛΙΔΣ 3. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στυλό με μελάνι που δεν σβήνει. Μολύβι επιτρέπεται, μόνο αν το ζητάει η εκφώνηση, και ΜΟΝΟ για πίνακες, διαγράμματα κλπ.. 4. Κάθε απάντηση επιστημονικά τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 5. Διάρκεια εξέτασης: τρεις (3) ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: 10:30 KΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 8ΗΣ ΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ