ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 ΘΕΡΙΝΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις -4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.. Σύμφωνα με το πρότυπο του Bohr, όταν το άτομο του υδρογόνου αποδιεγείρεται: α) η στροφορμή του ηλεκτρονίου αυξάνεται β) η ακτίνα της τροχιάς του ηλεκτρονίου παραμένει σταθερή γ) το μέτρο της δύναμης που ασκείται στο ηλεκτρόνιο από τον πυρήνα αυξάνεται δ) η ολική του ενέργεια αυξάνεται 2. Όταν το άτομο του υδρογόνου βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση έχει ενέργεια 3,6eV. Αν αυτό το άτομο απορροφήσει ενέργεια ίση με 3,6eV, τότε α) ιονίζεται β) διεγείρεται γ) εκπέμπει φωτόνια δ) μεταπηδά σε μια ενεργειακή κατάσταση μικρότερης στροφορμής 3. Στο άτομο του υδρογόνου, ορατό φως παίρνουμε α) όταν έχουμε αποδιέγερση από τις επιτρεπόμενες τροχιές στη θεμελιώδη τροχιά β) όταν έχουμε αποδιέγερση από τις επιτρεπόμενες τροχιές στη δεύτερη επιτρεπόμενη τροχιά γ) όταν έχουμε αποδιέγερση από τις επιτρεπόμενες τροχιές στη τρίτη επιτρεπόμενη τροχιά δ) από όλες τις δυνατές αποδιεγέρσεις 4. Για να αυξήσουμε τη σκληρότητα των ακτίνων Χ που παράγονται από ένα σωλήνα παραγωγής ακτίνων Χ, πρέπει να αυξήσουμε α) την τάση ανόδου καθόδου β) το πάχος του υλικού της ανόδου γ) τη θερμοκρασία της καθόδου Σελίδα από 4

2 δ) την πίεση του αερίου του σωλήνα 5. Να χαρακτηρίσετε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις ως σωστή (Σ) ή λανθασμένη (Λ). α) Το φάσμα των ακτίνων Χ είναι σύνθετο (συνεχές και γραμμικό). β) Σύμφωνα με το πρότυπο του Rutherford, το άτομο του υδρογόνου θα έπρεπε να εκπέμπει συνεχές και όχι γραμμικό φάσμα. γ) Όταν ένα άτομο υδρογόνου διεγείρεται από την θεμελιώδη στάθμη στην πρώτη διεγερμένη στάθμη, τότε η μεταβολή της ακτίνας της τροχιάς του είναι r = 3r, όπου r η ακτίνα της θεμελιώδους τροχιάς. δ) Η διέγερση ενός ατόμου μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με απορρόφηση ακτινοβολίας. ε) ιεγερμένα άτομα υδρογόνου βρίσκονται στην τρίτη διεγερμένη στάθμη. Το γραμμικό φάσμα που θα προκύψει κατά την αποδιέγερση τους θα περιέχει τρεις φασματικές γραμμές. ΘΕΜΑ 2 ο. Ο λόγος της ταχύτητας περιστροφής υ n του ηλεκτρονίου ενός ατόμου υδρογόνου σε μια διεγερμένη κατάσταση προς την ταχύτητα περιστροφής υ του ίδιου ηλεκτρονίου στη θεμελιώδη κατάσταση είναι υn α) υ = n υn β) υ = n γ) υn υ = 2 n 2. Αν στο άτομο του υδρογόνου η ενέργεια ιονισμού είναι E ιον = -Ε όπου Ε η ενέργεια της θεμελιώδους κατάστασης τότε η ελάχιστη απαιτούμενη ενέργεια για να διεγερθεί ένα άτομο υδρογόνου που βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση είναι α) Ε ιον 4 3 β) Ε ιον 4 γ) Ε ιον 2 Σελίδα 2 από 4

3 3. Σε σωλήνα παραγωγής ακτίνων Χ τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται υπό τάση V και το ελάχιστο μήκος κύματος των παραγομένων μηκών κύματος είναι λ. Αν διπλασιαστεί η τάση (V' = 2V) τότε η τιμή του ελάχιστου μήκους κύματος μειώνεται κατά 0 - m. Η τιμή του ελάχιστου μήκους κύματος λ είναι: α) λ = 0,5 0 - m β) λ = 0 - m γ) λ = m ΘΕΜΑ 3 ο Σε σωλήνα παραγωγής ακτίνων Χ η τάση τροφοδοσίας είναι V = 39,9KV και η ένταση του ρεύματος είναι Ι = 0mA. Αν το 0% της ενέργειας των ηλεκτρονίων που φτάνουν στην άνοδο μετατρέπεται σε ακτινοβολία Χ, να υπολογίσετε α) την κινητική ενέργεια (σε ev) των ηλεκτρονίων που φτάνουν στην άνοδο β) της ισχύ της ακτινοβολίας Χ που παράγεται γ) τη μέγιστη συχνότητα της ακτινοβολίας Χ δ) το ρυθμό με τον οποίο εκπέμπονται φωτόνια από την άνοδο. ίνονται: h = 6, Js, e =,6.0-9 C. (Μονάδες 8) ΘΕΜΑ 4 ο Η δυναμική ενέργεια ενός ακίνητου διεγερμένου ατόμου υδρογόνου είναι U n = -3,02eV α) Να υπολογίσετε την ενέργεια E n και το κύριο κβαντικό αριθμό n της διεγερμένης κατάστασης. β) Να κατασκευάσετε το ενεργειακό διάγραμμα του ατόμου του υδρογόνου και να σχεδιάσετε τις δυνατές μεταβάσεις σε αυτό. Σελίδα 3 από 4

4 λmax γ) Να υπολογίσετε το λόγο του μέγιστου προς το ελάχιστο μήκος λmin κύματος που μπορεί να εκπέμψει αυτό το άτομο. δ) Ηλεκτρόνιο βλήμα επιταχύνει υπό τάση V και προσκρούει πάνω στο διεγερμένο άτομο. Το διεγερμένο άτομο του υδρογόνου απορροφά μέρος της ενέργειας του ηλεκτρονίου βλήματος και διεγείρεται στην επόμενη διεγερμένη κατάσταση ενώ το ηλεκτρόνιο - βλήμα μετά την κρούση μόλις που μπορεί να ιονίσει άτομο υδρογόνου που βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση. Να υπολογίσετε την τάση V. Θεωρήστε ότι το διεγερμένο άτομο υδρογόνου παραμένει ακίνητο μετά την κρούση. (Μονάδες 8) ίνεται: E = -3,6eV Σας ευχόμαστε επιτυχία!!! Σελίδα 4 από 4

5 ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις -4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.. Σύμφωνα με το πρότυπο του Bohr, όταν το άτομο του υδρογόνου αποδιεγείρεται α) η στροφορμή του ηλεκτρονίου, παραμένει σταθερή β) η ακτίνα της τροχιάς του ηλεκτρονίου, αυξάνεται γ) το μέτρο της δύναμης που ασκείται στο ηλεκτρόνιο από τον πυρήνα, μειώνεται δ) η ολική του ενέργεια μειώνεται 2. Το ερυθρό φως έχει μικρότερη συχνότητα από το ιώδες. Συνεπώς α) μια ερυθρή ακτίνα φωτός που περνά από τον αέρα στο γυαλί εκτρέπεται περισσότερο από μια ιώδη β) η ενέργεια των φωτονίων του ερυθρού φωτός είναι μικρότερη από αυτή των φωτονίων του ιώδους γ) το ερυθρό φως έχει μικρότερη ταχύτητα στο κενό από το ιώδες δ) το ερυθρό φως έχει μικρότερη ταχύτητα από το ιώδες, όταν εισέλθουν σε γυαλί 3. Η υπέρυθρη ακτινοβολία α) προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος β) χρησιμοποιείται στην ιατρική για την αποστείρωση των εργαλείων γ) διέρχεται μέσα από την ομίχλη και τα σύννεφα δ) προκαλεί φθορισμό των σωμάτων 4. Μια δέσμη λευκού φωτός προσπίπτει υπό γωνία στην έδρα διαφανούς πρίσματος. Η γωνία εκτροπής κάθε χρώματος Σελίδα από 4

6 α) είναι μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος του χρώματος β) είναι μικρότερη όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος του χρώματος γ) δεν εξαρτάται από το μήκος κύματος του χρώματος αλλά μόνο από το υλικό του πρίσματος δ) είναι ίδια για όλα τα χρώματα της δέσμης 5. Να χαρακτηρίσετε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις ως σωστή (Σ) ή λανθασμένη (Λ). α) Σύμφωνα με τη θεωρία του PlanK το φως συμπεριφέρεται ως σωματίδιο. β) Ο σχηματισμός του ουράνιου τόξου οφείλεται στο φαινόμενο της ανάκλασης. γ) Όταν μια μονοχρωματική ακτίνα φωτός μεταβαίνει από τον αέρα στο γυαλί, τότε η διαθλώμενη ακτίνα απομακρύνεται από την κάθετη στη διαχωριστική επιφάνεια. δ) Όταν το φως μεταβαίνει από ένα οπτικό υλικό σε ένα άλλο, η ταχύτητα διάδοσης του δεν μεταβάλλεται. ε) Η μετάβαση ενός ηλεκτρονίου από μια τροχιά χαμηλής ενέργειας σε μια άλλη υψηλότερης ενέργειας ονομάζεται διέγερση. ΘΕΜΑ 2 ο. Στο πρότυπο του Bohr για το άτομο του υδρογόνου, ο λόγος της κινητικής ενέργειας του ηλεκτρονίου σε μια τροχιά προς τη δυναμική του ενέργεια στην ίδια τροχιά είναι α) β) 2 γ) 2 2. Ο λόγος του μέτρου της ελκτικής δύναμης Coulomb F n του ηλεκτρονίου ενός ατόμου υδρογόνου σε μια διεγερμένη κατάσταση προς το μέτρο της Σελίδα 2 από 4

7 ελκτικής δύναμης Coulomb F του ίδιου ηλεκτρονίου στη θεμελιώδη κατάσταση είναι Fn α) F = 2 n Fn β) F = F n2 n γ) F = 4 n 3. Μονοχρωματική ακτινοβολία που κινείται στον αέρα προσπίπτει σε διαφανές μέσο. Κατά τη διάθλαση της το μήκος κύματος της μειώνεται κατά 40%. Ο δείχτης διάθλασης του μέσου σε αυτή την ακτινοβολία είναι α) n = 3 β) n = 5/2 γ) n = 5/3 ΘΕΜΑ 3 ο Το άτομο του υδρογόνου, όταν βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση έχει ολική ενέργεια Ε = -3,6eV και η ακτίνα της τροχιάς του είναι r = 0,5 0-0 m. Αν το πηλίκο της ολικής ενέργειας Ε στη θεμελιώδη κατάσταση προς την ολική ενέργεια του σε μια διεγερμένη κατάσταση είναι ίσο με 6, να βρεθούν για τη διεγερμένη αυτή κατάσταση α) ο κύριος κβαντικός αριθμός β) η ακτίνα της κυκλικής τροχιάς γ) η στροφορμή δ) η συχνότητα του φωτονίου που εκπέμπεται όταν το άτομο του υδρογόνου αποδιεγερθεί στη θεμελιώδη κατάσταση. ίνεται: h = 4, ev s, h π = 2, 0-34 J s. ΘΕΜΑ 4 ο Μια πηγή φωτός ισχύος P = 4,85W εκπέμπει φωτόνια με ενέργεια Ε = 4, J το καθένα, τα οποία διαδίδονται στον αέρα. Να υπολογίσετε α) τη συχνότητα των φωτονίων Σελίδα 3 από 4

8 β) το μήκος κύματος τους γ) το πλήθος των φωτονίων που εκπέμπει η πηγή σε χρόνο t = 5s. (Μονάδες 4) (Μονάδες 4) Μια ακτίνα μονοχρωματικού φωτός με συχνότητα ίση με τη συχνότητα των φωτονίων της πηγής διαδίδεται στον αέρα και προσπίπτει υπό γωνία πρόσπτωσης θ 0 ο σε στρώμα νερού όπου διαθλάται. Ο δείκτης διάθλασης του νερού για την παραπάνω ακτινοβολία είναι n ν = 3 2. δ) Να σχεδιάσετε (ποιοτικά) την πορεία της ακτίνας κατά τη διάθλαση της από τον αέρα στο νερό και να συγκρίνετε τις γωνίες πρόσπτωσης και διάθλασης. ε) Υπολογίστε τη μεταβολή της ταχύτητας κατά τη διάθλαση του φωτός. ίνονται: h = 6, Js, c o = m/s Σας ευχόμαστε επιτυχία!!! Σελίδα 4 από 4