ΘΕΜΑ Α : α V/m β V/m γ V/m δ V/m

Transcript

1 ΑΡΧΗ 1 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΘΕΩΡΙΑ ΚΑΙ ΠΡΑΞΗ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Α : Για να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής αρκεί να γράψετε στο φύλλο απαντήσεων τον αριθµό της ερώτησης και δεξιά από αυτόν το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. Ένα µικρό σώµα εκτελεί δύο απλές αρµονικές ταλαντώσεις µε παραπλήσιες συχνότητες, της ίδιας διεύθυνσης, που εξελίσσονται γύρω από την ίδια θέση ισορροπίας. Οι εξισώσεις των δύο αυτών ταλαντώσεων είναι: = και =. Η περίοδος των διακροτηµάτων που δηµιουργούνται δίδεται από τη σχέση: α. = β. = γ. = δ. = (Μονάδες 5 ) Α2. Ένα ηλεκτροµαγνητικό κύµα διαδίδεται σ ένα υλικό µε δείκτη διάθλασης 2. Κάποια χρονική στιγµή, σ ένα σηµείο του υλικού η ένταση του µαγνητικού πεδίου έχει τιµή 10-5 Τ. Την ίδια χρονική στιγµή στο ίδιο σηµείο η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι: (Η ταχύτητα διάδοσης του κύµατος στο κενό είναι 3 10 m/s.) α V/m β V/m γ V/m δ V/m ( Μονάδες 5 ) Α3. Σ ένα µέσο διαδίδεται εγκάρσιο αρµονικό κύµα το οποίο περιγράφεται από την εξίσωση y=0,4ηµ2π(t-10x) (S.I). Ο λόγος της µέγιστης ταχύτητας ταλάντωσης των υλικών σηµείων του µέσου προς τη ταχύτητα διάδοσης του κύµατος είναι: α. 8π. ΤΕΛΟΣ 1 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ -

2 ΑΡΧΗ 2 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ β. 0,08π. γ. 1/8π. δ. 0,8π. ( Μονάδες 5 ) Α4. Τα αστέρια τα οποία στο τελευταίο στάδιο της ζωής τους έχουν µάζα από 1,4 έως 2,5 φορές τη µάζα του Ήλιου, µετατρέπονται σε αστέρες νετρονίων ή pulsars. Τα αστέρια αυτά, όταν εξαντλήσουν τις πηγές ενέργειας που διαθέτουν, συρρικνώνονται λόγω της βαρύτητας µέχρις ότου η πυρήνες των ατόµων τους αρχίσουν να εφάπτονται, µε αποτέλεσµα η ακτίνα ενός τέτοιου αστεριού να είναι µόνο km. Τότε παρατηρείται δραµατική αύξηση της συχνότητας περιστροφής τους, η οποία υπολογίζεται στα 3000Hz. Το φαινόµενο αυτό εξηγείται µε: α. την αρχή διατήρησης της ορµής β. την αρχή διατήρησης της στροφορµής γ. την αρχή διατήρησης της ενέργειας δ. το θεµελιώδη νόµο της στροφικής κίνησης (Μονάδες 5 ) Στην παρακάτω ερώτηση A5 να γράψετε στο τετράδιό σας το γράµµα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράµµα τη λέξη Σωστό για τη σωστή πρόταση και τη λέξη Λάθος για τη λανθασµένη. Α5. α. Στην Α.Α.Τ. η συνισταµένη δύναµη που δέχεται το σώµα και η επιτάχυνσή του είναι µεγέθη συµφασικά. β. Τα µικροκύµατα έχουν µεγαλύτερο µήκος κύµατος από τις υπέρυθρες ακτινοβολίες αλλά µικρότερο από τις ακτίνες Χ. γ. Το κέντρο µάζας ενός στερεού σώµατος συµπίπτει µε το κέντρο βάρους του σώµατος µόνο αν το σώµα βρίσκεται σε οµογενές βαρυτικό πεδίο. δ. Η κρούση δύο σωµάτων είναι ελαστική όταν οι δυνάµεις κρούσης έχουν την ίδια διεύθυνση µε τις ταχύτητες των συγκρουόµενων σωµάτων. ε. Το φαινόµενο Doppler ισχύει σε κάθε µορφής κύµανση, ακόµα και σε ηλεκτροµαγνητικά κύµατα όπως το φώς. (Μονάδες 5 ) ΘΕΜΑ Β: Β1. Σώµα µάζας m είναι δεµένο στη µία άκρη ιδανικού κατακόρυφου ελατηρίου σταθεράς k, η άλλη άκρη του οποίου είναι στερεωµένη ακλόνητα σε οροφή και ισορροπεί. Κάποια στιγµή στο σώµα ασκείται σταθερή κατακόρυφη δύναµη, µε φορά προς τα κάτω και µε µέτρο ίσο µε το µέτρο του βάρους του σώµατος. Το σώµα στη συνέχεια εκτελεί απλή αρµονική ταλάντωση. Ο λόγος της µέγιστης δυναµικής ενέργειας του ελατηρίου προς τη µέγιστη δυναµική ενέργεια της ταλάντωσης του σώµατος είναι: ΤΕΛΟΣ 2 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ -

3 α.,, =1 i) Επιλέξτε τη σωστή σχέση. ΑΡΧΗ 3 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ β.,, =9 γ.,, =4 (Μονάδες 2 ) ii) Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. Β2. ύο σύγχρονες πηγές παραγωγής εγκάρσιων αρµονικών κυµάτων Π 1 και Π 2 βρίσκονται στην επιφάνεια ενός υγρού και αρχίζουν να ταλαντώνονται την χρονική στιγµή t=0 µε εξίσωση της µορφής y=αηµωt και ω=2π/τ, όπου Τ η περίοδος ταλάντωσης των πηγών. Τα κύµατα που δηµιουργούν οι δύο πηγές διαδίδονται στην επιφάνεια του υγρού µε ταχύτητα υ. Ένα σηµείο Σ της επιφάνειας του υγρού απέχει από πηγές Π 1 και Π 2 αποστάσεις r 1 και r 2 αντίστοιχα, µε r 1 < r 2. Μετά τη συµβολή των δύο κυµάτων στο σηµείο Σ, αυτό εκτελεί απλή αρµονική ταλάντωση µε πλάτος 2. Αν το κύµα από τη πηγή Π 1 φτάνει στο σηµείο Σ τη χρονική στιγµή t 1, τότε το κύµα από τη πηγή Π 2, φτάνει στο σηµείο Σ τη χρονική στιγµή: α. = +2+1 µε Ν=0,1,2,3, β. = +4+1 µε Ν=0,1,2,3 γ. = + µε Ν=0,1,2,3 i) Επιλέξτε τη σωστή σχέση. ΤΕΛΟΣ 3 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ - ( Μονάδες 2) ii) Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 7) Β3. Από τη κορυφή Α κεκλιµένου επιπέδου, που βρίσκεται σε ύψος h από το οριζόντιο επίπεδο της βάσης του, αφήνουµε ελεύθερη συµπαγή σφαίρα µάζας Μ, ακτίνας R µε ροπή αδράνειας ως προς άξονα που διέρχεται από το κέντρο µάζας της =. Η σφαίρα κυλίεται στο κεκλιµένο επίπεδο χωρίς να ολισθαίνει. Όταν η σφαίρα φτάνει στη βάση του κεκλιµένου επιπέδου, για τη κινητική της ενέργεια λόγω µεταφοράς (Κ µ ) και για τη κινητική της ενέργεια λόγω περιστροφής (Κ π ) ισχύουν: α. = β. = γ. = και = και = και =

4 ΑΡΧΗ 4 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ( Όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας στη περιοχή του κεκλιµένου επιπέδου) i) Επιλέξτε τη σωστή σχέση. ( Μονάδες 2) ii) Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. ΘΕΜΑ Γ: Κύκλωµα αποτελείται από πυκνωτή χωρητικότητας 2,5µF, πηνίο µε συντελεστή αυτεπαγωγής L και καλώδια αµελητέας αντίστασης. Το κύκλωµα εκτελεί αµείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Η ένταση του ρεύµατος στο i( A ) +12 κύκλωµα µεταβάλλεται µε το χρόνο όπως στο διάγραµµα. Γ1. Να υπολογίσετε το συντελεστή αυτεπαγωγής του πηνίου και το µέγιστο φορτίο του πυκνωτή. Γ2. Βρείτε τη χρονική εξίσωση της τάσης στον πυκνωτή και του ρυθµού µεταβολής της έντασης του ρεύµατος. (Μονάδες 7) Γ3. Ποια χρονική στιγµή η ενέργεια του µαγνητικού πεδίου στο πηνίο γίνεται για δεύτερη φορά τριπλάσια της ενέργειας του ηλεκτρικού πεδίου στο πυκνωτή; (Μονάδες 7) Γ4. Αν θεωρήσουµε ότι η ενέργεια των ηλεκτρικών ταλαντώσεων µειώνεται λόγω εκποµπής ακτινοβολίας, βρείτε το µήκος κύµατος της ακτινοβολίας αυτής στο κενό. Σε ποια περιοχή του φάσµατος της ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας ανήκει η ακτινοβολία αυτή; (Μονάδες 5) ίδεται η ταχύτητα του φωτός στο κενό: c= m/s ΘΕΜΑ : Η ράβδος ΑΓ του σχήµατος είναι οµογενής και έχει µήκος -12 ΤΕΛΟΣ 4 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ - m. Από το άκρο της Γ διέρχεται άξονας, γύρω από τον οποίο έχει τη δυνατότητα περιστροφής π 3 2π 3 t( 10-4s)

5 ΑΡΧΗ 5 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ χωρίς τριβές. Η ράβδος αρχικά ισορροπεί οριζόντια µε τη βοήθεια νήµατος, το ένα άκρο του οποίου είναι δεµένο στο µέσο της και το άλλο στο τοίχο όπως στο σχήµα. Α Κ ϕ Γ d 1. Αν η τάση του νήµατος είναι 30Ν και η γωνία φ=30 ο βρείτε τη µάζα της ράβδου και τα ροπή αδράνειάς της ως προς το Γ. (Μονάδες 4) 2. Κάποια στιγµή κόβουµε το νήµα και η ράβδος περιστρέφεται χωρίς τριβές γύρω από τον άξονα που διέρχεται από το άκρο της Γ. Όταν η ράβδος γίνει κατακόρυφη βρείτε την ταχύτητα του κέντρου µάζας της και τη δύναµη που δέχεται από τον άξονα περιστροφής της. 3. Όταν η ράβδος γίνεται κατακόρυφη συγκρούεται ελαστικά µε ακίνητο σώµα Σ µάζας 0,5 Kg. Το σώµα Σ φέρει αβαρή δέκτη ηχητικών κυµάτων και απέχει από µια πηγή ήχου απόσταση d=8m. Η πηγή ήχου εκπέµπει ηχητικά κύµατα συχνότητας 680Ηz. Μετά τη κρούση το Σ κινείται προς την ηχητική πηγή και όταν φτάνει σ αυτήν, ο δέκτης του καταγράφει ήχο συχνότητας 680Hz. α) Βρείτε τη ταχύτητα του Σ και του άκρου Α της ράβδου αµέσως µετά τη κρούση. β) Βρείτε τον συντελεστή τριβής µεταξύ σώµατος και οριζοντίου επιπέδου. ΤΕΛΟΣ 5 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ -

6 ΑΡΧΗ 6 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Μονάδες 4) γ) Βρείτε τη σχέση της συχνότητας του ήχου που καταγράφει ο δέκτης συναρτήσει του χρόνου κίνησης του σώµατος Σ και κάντε την αντίστοιχη γραφική παράσταση. Πόσα µέγιστα ήχου καταγράφει ο δέκτης µέχρι να φτάσει στη πηγή; (Μονάδες 5) ίδονται: η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s 2, η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς το κέντρο µάζας της = l, η ταχύτητα του ήχου στον αέρα υ ηχ =340 m/s και 30 =,30 =. ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ 6 ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ -