ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Transcript

1 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 0 ΜΑΪΟΥ 05 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) Θέμα Α Στις ερωτσεις Α-Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και, δίπα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση η οποία συμπηρώνει σωστά την ημιτε πρόταση.. Το πράσινο φως έχει μεγαύτερο μκος κύματος από το ιώδες. Επομένως α) το πράσινο φως διαδίδεται στο κενό με μικρότερη ταχύτητα από το ιώδες β) στο κενό, η ενέργεια των φωτονίων του πράσινου φωτός είναι μικρότερη από την ενέργεια των φωτονίων του ιώδους γ) όταν το πράσινο φως περνά από τον αέρα στο γυαί, η γωνία εκτροπς του είναι μεγαύτερη από τη γωνία εκτροπς του ιώδους δ) ο δείκτης διάθασης του χααζία για το πράσινο φως είναι μεγαύτερος από το δείκτη διάθασης για το ιώδες.. Η μάζα του πυρνα πυριτίου 8 4Si είναι α) ίση με το άθροισμα 4m p + 4m β) μικρότερη από το άθροισμα 4m p + 4m γ) μεγαύτερη από το άθροισμα 4m p + 4m δ) ίση με 4u, όπου m p, m οι μάζες του πρωτονίου και νετρονίου, αντίστοιχα. 3. Στη διάσπαση β + εκπέμπεται από τον πυρνα α) πρωτόνιο β) ηεκτρόνιο γ) ποζιτρόνιο δ) σωμάτιο α. 4. Οι φωρατές είναι όργανα που ανιχνεύουν α) την υπεριώδη ακτινοβοία β) τις ακτίνες Χ γ) την υπέρυθρη ακτινοβοία δ) τις ακτίνες γ. ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

2 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Α5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακοουθούν, γράφοντας στο τετράδι ό σας, δίπα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τ η έξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστ, τη έξη Λάθος, αν η πρόταση είναι ανθασμένη. α) Το φως είναι διάμηκες ηεκτρομαγνητικό κύμα. β) Τα σωμάτια α έχουν μικρότερη διεισδυτικ ικανότητα από τα σωματίδια β. γ) Με την αξονικ τομογραφία μπορούν να ανιχνευθούν όγκοι που δεν παρατηρούνται με την ακτινογραφία. δ) Η σταθερά του Plack έχει διαστάσεις στροφορμς. ε) Η ατομικ μονάδα μάζας ( u) ορίζεται ως το / της μάζας του πυρνα 6 C. Θέμα Β Β. Μονοχρωματικ ακτινοβοία προσπίπτει κάθετα σε δύο πακίδια διαφανών υικών Α και Β που έχουν ίδιο πάχος και δείκτες διάθασης και, αντίστοιχα. Αν Β και είναι ο αριθμός των μηκών κύματος της ακτινοβοίας στα πακίδια Α και Β, αντίστοιχα, τότε ισχύει: i ii iii α) Να επιέξετε τη σωστ απάντηση. β) Να δικαιοογσετε την επιογ σας. Β. Πυρνας ουρανίου 38 9 καταγει στον πυρνα ουρανίου πραγματοποιούνται είναι: i μία α και δύο β ii δύο α και μία β iii μία α και μία β α) Να επιέξετε τη σωστ απάντηση. β) Να δικαιοογσετε την απάντησ σας. Μονάδες U μετά από διαδοχικές διασπάσεις α και β 34 9U. Οι διαδοχικές διασπάσεις που Μονάδες ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

3 ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Β3. Σύμφωνα με το πρότυπο του ohr για το άτομο του υδρογόνου, αν υ είναι η ταχύτητα του ηεκτρονίου στη θεμειώδη κατάσταση και υ η ταχύτητα του ηεκτρονίου στην τρίτη διεγερμένη κατάσταση, τότε ο όγος των ταχυττων υ/υ είναι: i 3 ii 4 iii 6 α) Να επιέξετε τη σωστ απάντηση. β) Να δικαιοογσετε την απάντησ σας. Μονάδες Μονάδες 7 Θέμα Γ Η πρώτη πυρηνικ αντίδραση στην οποία χρησιμοποιθηκαν σωματίδια προερχόμενα από επιταχυντ πραγματοποιθηκε το 93 από τους Cockroft και Walto (βραβείο Νόμπε Φυσικς 95) με βομβαρδισμό πυρνων ιθίου με πρωτόνια που παρχθησαν από ιονισμό ατόμων υδρογόνου. Γ. Να υποογίσετε την ενέργεια ιονισμού του ατόμου του υδρογόνου εάν γνωρίζετε ότι αρχικά αυτό βρίσκεται στη θεμειώδη κατάσταση με ενέργεια Ε = -3,6 ev. Γ. Να συμπηρώσετε, όπου χρειάζεται, τους ατομικούς και μαζικούς αριθμούς των πυρνων που συμμετέχουν στην πυρηνικ αντίδραση που πραγματοποιθηκε από τους Cockroft και Walto, 7 H 3Li He He Γ3. Να υποογίσετε την τιμ της ενέργειας Q της παραπάνω πυρηνικς αντίδρασης (μονάδες 6). Είναι ενδόθερμη εξώθερμη (μονάδα ); Μονάδες 7 Γ4. Αρχικά το πείραμα έγινε με μέγιστη κινητικ ενέργεια των πρ ωτονίωνβημάτων 0,3 MeV, όταν αυτά βρίσκονταν σε πού μεγάη απόσταση από τους πυρνες ιθίου. Να υποογίσετε την εάχιστη απόσταση στην οποία ένα τέτοιο πρωτόνιο-βμα θα πησιάσει τον πυρνα ιθίου κινούμενο μετωπικά προς αυτόν. Θεωρείστε ότι ο πυρνας παραμένει ακίνητος στη θέση του (μονάδες 5). Να εξηγσετε γιατί δεν πραγματοποιθηκε η πυρηνικ αντίδραση με αυτές τις συνθκες (μονάδες ). Μονάδες 7 Δίνεται ότι η ισοδύναμη ενέργεια ηρεμίας M c για τον πυρνα του υδρογόνου είναι 938,8 MeV, για τον πυρνα του ιθίου 6533,87 MeV και για τον πυρνα του ηίου 377,40 MeV. Επίσης, το ηεκτρικό φορτίο του πρωτονίου είναι q =,6 0-9 C, η σταθερά του νόμου Coulomb k = m /C και MeV =,6 0-3 J. ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

4 ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Θέμα Δ Η άνοδος μιας διάταξης παραγωγς ακτίνων Χ είναι κατασκευασμένη από μουβδαίνιο. Στο σχμα απεικονίζεται το σύνθετο φάσμα των ακτίνων Χ που παράγονται από τη διάταξη. Το σύνθετο φάσμα αποτεείται από ένα γραμμικό τμμα (κορυφές Α και Β) με μκη κύματος Α και Β καθώς και από ένα συνεχές τμμα με εάχιστο μκος κύματος m i = 50 pm. Δ. Να υποογίσετε τη διαφορά δυναμικού μεταξύ της ανόδου και καθόδου της διάταξης. Δ. Αν η ισχύς της ηεκτρονικς δέσμης είναι Ρ = 60 W, να υποογίσετε τον αριθμό των ηεκτρονίων που προσπίπτουν στην άνοδο ανά δευτερόεπτο. Το σχμα δείχνει τις ατομικές ενεργειακές στάθμες του μουβδαινίου και τις μεταβάσεις που παράγουν τις χαρακτηριστικές κορυφές Α και Β των ακτίνων Χ αυτού του στοιχείου. ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

5 ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Δ3. Σε ποια από τις δύο κορυφές, Α Β, του σχματος αντιστοιχεί η μετάβαση (Ι) του σχματος και γιατί; Δ4. Αν τα φωτόνια τα οποία εκπέμπονται από τα επιβραδυνόμενα ηεκτρόνια που προσκρούουν στην άνοδο συμβαίνει να έχουν μκος κύματος ίσο με Β, να υποογίσετε την τεικ κινητικ ενέργεια των επιβραδυνόμενων ηεκτρονίων. Μονάδες 7 Δίνεται η σταθερά του Plack κενό c 33 h 0 J s, η ταχύτητα του φωτός στο m / s, το φορτίο του ηεκτρονίου (κατ απόυτη τιμ) 9 e,6 0 C και ότι pm 0 m. ΟΔΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους). Στο εξώφυο να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυο πάνωπάνω να συμπηρώσετε τα ατομικά στοιχεία μαθητ. Στην αρχ των απαντσεών σας να γράψετε πάνω-πάνω την ημερομηνία και το εξεταζόμενο μάθημα. Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο και να μη γράψετε πουθενά στις απαντσεις σας το όνομά σας.. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων, αμέσως μόις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δεν θα βαθμοογηθούν σε καμία περίπτωση. Κατά την αποχώρησ σας, να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα. 3. Να απαντσετε στο τετράδιό σας σε όα τα θέματα μόνο με μπε μόνο με μαύρο στυό με μεάνι που δεν σβνει. 4. Κάθε απάντηση τεκμηριωμένη είναι αποδεκτ. 5. Διάρκεια εξέτασης: τρεις (3) ώρες μετά τη διανομ των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατς αποχώρησης: 0.30 π.μ. ΣΑΣ ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

6 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 0/05/05 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΘΕΜΑ Α ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ Α. β, Α.β, Α3.γ, Α4.γ Α5.α) Λ, β) Σ, γ) Σ, δ) Σ, ε) Λ ΘΕΜΑ Β Β. α) Σωστ απάντηση η i. β) Για τα μκη κύματος της ακτινοβοίας στα υικά Α και Β αντίστοιχα, ισχύει: 0 0 () Τα δυο πακίδια έχουν το ίδιο πάχος, συνεπώς d d Ν () Από τις σχέσεις () και () προκύπτει: Β. α) Σωστ απάντηση η i β) U X He α-διάσπαση X 9Y e ν e β - -διάσπαση

7 Y 9U e νe β - -διάσπαση Β3. α) Σωστ απάντηση η ii. β)για τη στροφορμ του ηεκτρονίου του ατόμου του υδρογόνου στις επιτρεπόμενες τροχίες ισχύει: L, όπου ο κύριος κβαντικός αριθμός και Συνεπώς στη θεμειώδη κατάσταση, όπου = ισχύει, όπου =4 ισχύει, L 4 4 () Διαιρώντας κατά μέη τις σχέσεις () και () προκύπτει: L h π, με h τη σταθερά του Plack. (), ενώ στην τρίτη διεγερμένη L L4 4 m υr m υ' r 4 4 υr υ' 6r 4 υ υ' 6 4 υ 4 υ' ΘΕΜΑ Γ Γ. Για την ενέργεια ιονισμού του ατόμου του υδρογόνου από τη θεμειώδη κατάσταση ισχύει: E ( 3,6) ev E ιον 3,6 ev ιον E E ιον Γ. H Li He He 3 Γ3. Q (M M M ) c Q (M H H M Li Li M He He ) c Q 938, ,4 Q 7,35 MeV > 0, συνεπώς η αντίδραση είναι εξώθερμη Γ4. Εφαρμόζοντας την αρχ διατρησης της μηχανικς ενέργειας στο σύστημα των δυο πυρνων προκύπτει: K k e Z e d c mi d mi 9 38 kc Z e 9 0 3,6 0 5 dmi d 3 mi 4,4 0 m K 0,3,6 0 Για να ξεπραστεί το φράγμα των ηεκτρικών απώσεων μεταξύ των πυρνων, ώστε να αηεπιδράσουν μεταξύ τους, θα πρέπει να πησιάσουν σε απόσταση μικρότερη του m. Όμως d 0 m, συνεπώς η αντίδραση δεν πραγματοποιείται. mi

8 ΘΕΜΑ Δ Δ. Για το εάχιστο μκος κύματος του συνεχούς φάσματος των ακτίνων X ισχύει: mi c h e V c h V V 5000 V e mi Δ. Για την ισχύ της ηεκτρονικς δέσμης ισχύει: e P V I P V t t 6 P 4 0 ηεκτρόνια / s e V t Δ3. Για την ενέργεια που εκύται κατά τις μεταβάσεις ισχύει: h c h c ΔΕ () ΔΕ Όμως ΔΕ I Συνεπώς 000 ev 00 ev 0000 ev και 000eV 400eV 7800eV ΔΕ II ΔΕI ΔΕII με τη βοθεια της σχέσης () προκύπτει I II. Όμως από το διάγραμμα Α < Β, άρα η μετάβαση Ι αντιστοιχεί στο μκος κύματος Α (και η μετάβαση ΙΙ στο μκος κύματος Β ). Δ4. Ισχύει K α K τ ΔΕII e V K τ ΔΕII K τ e V ΔΕII K τ 700 ev