A2. O λόγος των ενεργών ταχυτήτων των μορίων του οξυγόνου και των μορίων του υδρογόνου, α) 3/2 β) 4 γ) 1 δ) 1/4

Transcript

1 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Β ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 5//05. ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΟΚΤΩ (8) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Οδηγία: Να γράψετε στ τετράδιό σας τν αριθμό αθεμιάς από τις παραάτω ερωτήσεις Α-Α αι δίπλα τ γράμμα π αντιστιχεί στη σωστή απάντηση.. Ηλετρόνι αφήνεται πλύ ντά στν αρνητιό πλισμό επίπεδ πνωτή αι φθάνει στ θετιό πλισμό με ταχύτητα μέτρ. Αν τετραπλασιάσμε τη διαφρά δναμιύ ανάμεσα στς πλισμύς τ πνωτή, τ ηλετρόνι θα φτάσει στ θετιό πλισμό με ταχύτητα μέτρ: α) β) γ) δ) Μνάδες 5. O λόγς των ενεργών ταχτήτων των μρίων τ ξγόν αι των μρίων τ δργόν, στην ίδια απόλτη θερμρασία, είναι εν, Ο εν, Η =. Ο λόγς των μέσων ινητιών τς ενεργειών Κ Κ Ο Η, ισύται με: α) 3/ β) γ) δ) / ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ Μνάδες 5 3. Δύ σημειαά φρτία απέχν μεταξύ τς απόσταση r στ ενό. Η δναμιή ενέργεια τ σστήματς των δύ ατών φρτίων ισύται με - 0J. Αν η απόσταση μεταξύ των φρτίων πδιπλασιαστεί, τότε η δναμιή ενέργεια τ σστήματς γίνεται ίση με: α) 0J β) - 0J γ) - 5J δ) -,5J. Δύ σώματα Σ αι Σ ετξεύνται ριζόντια απ τ ίδι ύψς Η. Αν η σχέση των βεληνεών τς είναι S S =, τότε λόγς των χρόνων πτώσης τς στ έδαφς είναι: Μνάδες 5

2 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ α) β) γ) / δ) Μνάδες 5 5.Οδηγία: Να γράψετε στ τετράδιό σας τ γράμμα άθε πρότασης αι δίπλα σε άθε γράμμα τη λέξη Σωστό, για τη σωστή πρόταση, αι τη λέξη Λάθς, για τη λανθασμένη. Α. β Α. γ Α.3 β Α. δ α) Όταν ένα πρωτόνι αφήνεται σε σημεί μγενύς ηλετριύ πεδί, τότε ινείται ατά την ατεύθνση των δναμιών γραμμών. β) Ένα λιό σημεί ετελεί μαλή λιή ίνηση ατίνας R αι σχνότητας f. Τ μέτρ της εντρμόλ επιτάχνσής τ δίνεται από την σχέση α =π f R. γ) Δύ σώματα (Α) αι (Β) με μάζες m αι m αντίστιχα για τις πίες ισχύει m =m είναι αίνητα πάνω σε λεί ριζόντι επίπεδ. Αν στα δύ σώματα ασηθύν για χρόν Δt δύ ίσες ριζόντιες δνάμεις, τότε τ σώμα (Β) απτά διπλάσια ρμή απ τ (Α). δ) Όταν ρισμένη πσότητα ιδανιύ αερί σμπιέζεται αδιαβατιά τ αέρι ψύχεται. ε) Σώμα ετξεύεται ριζόντια από ύψς h με αρχιή ταχύτητα. Κατά τη διάρεια της ίνησής τ η επιτάχνσή τ αξάνεται. Α.5 α) Σ, β) Σ, γ) Λ, δ) Λ, ε) Λ ΘΕΜΑ Β Μνάδες 5 + Β.Σώμα μάζας Μ ινείται με ταχύτητα μέτρ σε λεί ριζόντι επίπεδ. Βλήμα μάζας m ινείται με M m ταχύτητα αντίρρπη από ατή τ σώματς όπως + φαίνεται στ διπλανό σχήμα. Τα σώματα σγρύνται αι μετά την ρύση ινύνται σαν ένα σώμα με ταχύτητα μέτρ μόρρπη της ταχύτητας τ βλήματς. Ο λόγς των μαζών με: των δύ σωμάτων είναι ίσς α. - β. - γ. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ Μνάδες

3 Να αιτιλγήσετε την επιλγή σας. ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Μνάδες 8 Β. Σωστή απάντηση είναι η β Κατά τη διάρεια της ρύσης η ρμή τ σστήματς παραμένει σταθερή. Ρ λ, Ρ αρχ ή m Μ = (m+m) ή m ( ) = Μ (+ ) λ, τελ ή Μ m Β. Πάνω σε λεί ριζόντι επίπεδ σώμα μάζας m ετελεί μαλή λιή ίνηση σχνότητας f με ταχύτητα σταθερύ μέτρ. Τ σώμα ινείται από τ σημεί Α στ αντιδιαμετριό τ σημεί Β. Αν τ μέτρ της μεταβλής της ρμής τ σώματς για τη μετάβασή τ από τ Α στ Β είναι t αι τ χρνιό διάστημα π απαιτείται για ατή τη μετατόπιση είναι Δt, τ πηλί ισύται με: α. mf β. 0 γ. mf Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να αιτιλγήσετε την επιλγή σας. Β. Σωστή απάντηση είναι η α Αφύ τ σώμα ετελεί μαλή λιή ίνηση τ μέτρ της ταχύτητας ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ Μνάδες Μνάδες 9

4 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ παραμένει σταθερό άρα Δ Ρ ΑΒ = Ρ Β Α Ρ = m m ( ) = m O χρόνς μετάβασης από τ Α στ Β είναι: Δt = Σνεπώς Δ Ρ ΑΒ m Δt Τ = m f ΘΕΜΑ Φρτισμέν σωματίδι με μάζα m =,8 0 9 kg αι φρτί q =,6 0 C εισέρχεται με ριζόντια ταχύτητα στ χώρ μεταξύ δ παράλληλων αντίθετα φρτισμένων μεταλλιών πλαών. Τ σημεί εισόδ Α βρίσεται στ μέσ της απόστασης των πλαών αι η διεύθνση της είναι άθετη στις δναμιές γραμμές τ πεδί. Όταν τ σωματίδι εξέρχεται από τ πεδί στ σημεί Β ινείται χωρίς την επίδραση άλλων δνάμεων ώσπ σναντά αταόρφ πέτασμα στ πί πρσρύει στ σημεί. Αν τ μής των μεταλλιών πλαών είναι L =,5 0 m, η απόσταση πλαών πετάσματς είναι L = m αι λιός χρόνς ίνησης από τ Α στ είναι t = 0 7 s να βρεθύν:. Η αρχιή ταχύτητα αι χρόνς ίνησης t στ πεδί. Μνάδες 5. Στη διεύθνση της αρχιής ταχύτητας τ φρτί ετελεί εθύγραμμη μαλή ίνηση άρα L + L = t ή = L L t ή = 0 5 m/s Ο χρόνς ίνησης μέσα στ πεδί είναι: L = t ή t = L ή t =,5 0 7 s. Η επιτάχνση αι η αταόρφη μετατόπιση στ πεδί αν η αταόρφη μετατόπιση ετός τ πεδί είναι = m. Μνάδες 6. Ο χρόνς ίνησης ετός τ πεδί είναι: t = t t ή t = 0,5 0 7 s Επίσης = t ή = t ή = 0 5 m/s H επιτάχνση θα είναι α = t ή α = 0 m/s 3 Και η αταόρφη μετατόπιση θα είναι ίση με = α t ή = 7,5 0 3 m ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

5 ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ 3. Η ταχύτητα με την πία εξέρχεται από τ πεδί στ σημεί Β. 3. Οι δ άθετες σνιστώσες της ταχύτητας εξόδ είναι: x = = 0 5 m/s αι = 0 5 m/s άρα τ μέτρ της ταχύτητας εξόδ είναι: = ή = 0 5 m/s x Μνάδες 6 Η διεύθνση της ταχύτητας εξόδ είναι: εφφ = x = ή φ = 5. Η ένταση τ ηλετριύ πεδί αι η διαφρά δναμιύ μεταξύ των σημείων Α αι Β. Μνάδες 8. F ηλ = m α επίσης F ηλ = q E άρα m α= q E ή Ε = Eπίσης E = ή = E ή = 5 0 lt m α q ή Ε = 0 5 Ν/C Διαφρετιά η διαφρά δναμιύ μπρεί να βρεθεί αι με χρήση Θ.Μ.Κ.Ε Κ τελ Κ αρχ = W λ ή m - m = q ή = 5 0 lt Η βαρτιή αλληλεπίδραση να θεωρηθεί αμελητέα. L L ΠΕΤΑΣΜΑ m,q Α Β ΘΕΜΑ Δ Ορισμένη πσότητα ιδανιύ αερί, π βρίσεται στην ατάσταση θερμδναμιής ισρρπίας Α (P 0, 0, 0 ), πόειται στην παραάτω αντιστρεπτή λιή μεταβλή: ΑΒ: ισβαρής ετόνωση μέχρι να τετραπλασιαστεί όγς τ, Β: ισόχωρη μεταβλή μέχρι τη θερμρασία Τ 0, Α: ισόθερμη μεταβλή. ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

6 ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ. Να γίνει η γραφιή παράσταση των μεταβλών σε άξνες P, όπ θα φαίννται ι τιμές της πίεσης, τ όγ αι της θερμρασίας τ αερί στις αταστάσεις Α, Β, αι, σναρτήσει των P 0, 0, 0. (Οι τιμές της απόλτης θερμρασίας να σημειωθύν πάνω στις ισόθερμες αμπύλες). Μνάδες Δ.Οι διαδχιές αντιστρεπτές μεταβλές έχν ως εξής : Α Β ισβαρής ετόνωση (Ρ Α = Ρ Β ) : ή ή = 0 ισόχωρη ψύξη ( = ) : Β Β Ρ ή Ρ Ρ ή Ρ = Ρ. Α ισόθερμη σμπίεση (Τ = Τ Α ) : Ρ = Ρ. Οι παραπάνω τιμές δημιργύν τν πίναα των αταστατιών μεγεθών : Ρ Ρ 0 Ρ 0 P 0 / Με τις τιμές τ πίναα σχεδιάζμε την γραφιή παράσταση πίεσης - όγ : P P Τ P Τ ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

7 ΑΡΧΗ 7ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ. Να πλγιστεί η θερμότητα π απβάλλει τ αέρι στην λιή μεταβλή σναρτήσει των P 0, 0, 0. Μνάδες 6 Δ.H θερμότητα Q c = Q + Q Δ. Η θερμότητα στη Β :Q = n C v ΔΤ 3R ή Q = n ( Β ) ή Q = 3 (P - P Β Β ) ή Q =,5 P 0 0. Στη Α ισόθερμη μεταβλή ΔU Α = 0, Ο ς Θ.Δ νόμς στη Α : Q Α = W Α + ΔU Α ή Q Α = W Α + 0 ή Q Α = W Α ή Q Α = n R l n ή Q Α = Ρ l n ή Q Α = P ln ή Q Α = P 0 0 ln ή Q Α = P 0 0 ( l n ²) ή Q Α =, P 0 0. H θερμότητα Q c = Q + Q Δ ή Q c =,5 P 0 0, P 0 0 ή Q c = 5,9 P 0 0. Δ3. Να πλγιστεί τ λιό έργ στην λιή μεταβλή σναρτήσει των P 0, 0, 0. Μνάδες 5 Δ3. Τ έργ στην ΑΒ ισβαρή μεταβλή : W Α = P Α ( ) ή W Α = P 0 ( 0 0 ) ή W Α = 3 P 0 0. Τ έργ στην Β μεταβλή : W = 0, η Β είναι ισόχωρη. Τ έργ στην Α μεταβλή : W Α =, P 0 0, έχει ήδη πλγιστεί. Τ λιό έργ είναι : W λ = W Α + W + W Α W λ = 3 P , P 0 0 W λ =,6 P 0 0. ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ

8 ΑΡΧΗ 8ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ. Να πλγίσετε την απόδση μηχανής C a r n t π λειτργεί μεταξύ των αραίων ισόθερμων τ παραπάνω ύλ, αθώς αι την απόδση θερμιής μηχανής π λειτργεί σύμφωνα με την παραπάνω αντιστρεπτή λιή μεταβλή. (Οι απδόσεις να εφραστύν ως λάσματα). Μνάδες + Δ.Η απόδση της μηχανής C a r n t είναι: e c = c h ή e c = ή e c = ή e c = 3. Ισχύει ότι : C p = C v + R C p = 3 R + R Cp = 5 R. Η θερμότητα στη μεταβλή ΑΒ, η θερμότητα Q h : 5 Q = n C p ΔΤ ΑΒ ή Q = n R (Β ) ή Q = 5 (P - P ) ή Q = 5 (P0 0 - P 0 0 ) Q = 7,5 P 0 0. Η απόδση της δσμένης θερμιής μηχανής : e = Q Q c h ή e = 5,9 7,5 P P ή e = Δ5. Να πλγισθεί η απδιδόμενη ισχύς της θερμιής μηχανής αν μετρήθηε ότι γίννται 80 r.p.m. ( ύλι ανά λεπτό της ώρας) αι δίνεται μόν για ατό τ ερώτημα ότι Ρ = 0 5 Ν/m αι = 0,05 m 3. Μνάδες Δίννται: η γραμμμριαή ειδιή θερμότητα τ αερί πό σταθερό όγ C v = 3 R / αι ότι l n = -,. Δ5. Αφύ σε άθε ύλ τ ωφέλιμ έργ π απδίδει η θερμιή μηχανή είναι: W λ =,6 Ρ =, ,05 = 6000 J P = Ν 80 Wλ ή P = = Watt. t 60 ΤΕΛΟΣ 8ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ