ΛΥΚΕΙΟ ΑΓΙΟΥ ΙΩΑΝΝΗ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ- ΙΟΥΝΙΟΥ ΤΑΞΗ: Β Ενιαίου Λυκείου ΗΜΕΡ.

Transcript

1 ΛΥΚΕΙΟ ΓΙΟΥ ΙΩΝΝΗ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙ ΓΡΠΤΕΣ ΠΡΟΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ ΜΪΟΥ- ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 ΤΞΗ: Β Ενιαίου Λυκείου ΗΜΕΡ. : 26 /05/2014 ΜΘΗΜ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Χρόνος : 2,5 ώρες Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από οκτώ (8) σελίδες και δύο (2) μέρη. Στο τέλος επισυνάπτεται τυπολόγιο δύο (2) σελίδων. Όλες οι γραφικές παραστάσεις να γίνουν σε τετραγωνισμένο χαρτί. Όπου χρειάζεται, σχήματα να αντιγραφούν στο φύλλο απαντήσεών σας. ΜΕΡΟΣ : Το μέρος αυτό αποτελείται από δώδεκα (12) θέματα. Να απαντήσετε μόνο στα δέκα (10). Κάθε σωστή απάντηση βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. 1. Στο πιο κάτω σύστημα των σωμάτων Σ 1 και Σ 2 ασκείται σταθερή δύναμη F=20 N, όπως φαίνεται στο σχήμα. Τα σώματα κινούνται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του συστήματος. (μον. 5) m 2 = 5kg m 1 = 5kg F = 20N 2. Σε ένα δίσκο του πικάπ έπεσε ένα νόμισμα σε απόσταση 10 cm από το κέντρο του δίσκου. Ο δίσκος περιστρέφεται με ρυθμό 30 στροφές ανά λεπτό. α) Να εξηγήσετε γιατί το νόμισμα έχει επιτάχυνση καθώς περιστρέφεται. δίσκος β) φού μεταφέρετε το σχήμα στο τετράδιο απαντήσεων σας, να σχεδιάσετε τα διανύσματα της γραμμικής και της γωνιακής ταχύτητας του νομίσματος. (μον.1) γ) Να υπολογίσετε τη γραμμική του ταχύτητα. 1

2 3. Ένα αυτοκίνητο κινείται σε ελικοειδή δρόμο. Ο δρόμος σχηματίζει δύο στροφές και Β, με ακτίνες R 1 και R 2 αντίστοιχα. Ισχύει ότι R 1 <R 2 όπως φαίνεται στο σχήμα. Να εξηγήσετε σε ποια από τις δύο στροφές το αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί με μεγαλύτερη ταχύτητα ώστε να μη γλιστρήσει. Θεωρήστε ότι ο συντελεστής τριβής και στις δύο στροφές είναι ο ίδιος. (μον.5) Β 4. Πλησιάζουμε μια θετικά φορτισμένη ράβδο σε ένα θετικά φορτισμένο ηλεκτροσκόπιο. α) Να περιγράψετε τι θα παρατηρήσετε στο ηλεκτροσκόπιο. Να εξηγήσετε την παρατήρησή σας με βάση την κίνηση των φορτίων. (μον.4) β) Τι θα συμβεί αν ακουμπήσουμε το δάκτυλό μας στο δίσκο του ηλεκτροσκοπίου; (μον.1) α) Ένας ναυτικός ανέβηκε στο κατάρτι ενός ιστιοφόρου πλοίου σε ύψος H. Το πλοίο κινείται προς τα αριστερά με σταθερή ταχύτητα u. Σε κάποια στιγμή του πέφτει ένα σφυρί που έχει μαζί του. Σε ποια από τις θέσεις,β ή Γ πάνω στο κατάστρωμα θα καταλήξει το σφυρί. Να εξηγήσετε την απάντηση σας. u Β Γ β) Να αποδείξετε τη σχέση που δίνει την κατακόρυφη συνιστώσα της ταχύτητας με την οποία το σφυρί φτάνει στο κατάστρωμα, σε σχέση με το ύψος H. 2

3 6. Ένα σώμα μάζας m=2 kg αφήνεται χωρίς αρχική ταχύτητα από τη θέση με ύψος h=1,6 m. Το σώμα ολισθαίνει ακολουθώντας τη διαδρομή ΒΓ και περνά από το σημείο με ταχύτητα u =4 m/s. πό το σημείο ολισθαίνει κατά μήκος του οριζόντιου επιπέδου Ζ καλύπτοντας απόσταση 2 m ως το σημείο Ζ όπου και σταματά. α) Να διερευνήσετε κατά πόσο υπάρχει τριβή στο τμήμα ΒΓ. β) Να υπολογίσετε το συντελεστή τριβής ολίσθησης στο οριζόντιο επίπεδο Ζ. 7. ίνεται η γραφική παράσταση της έντασης I του ρεύματος που διαρρέει δύο κυλινδρικούς αγωγούς και Β σε συνάρτηση με την διαφορά δυναμικού V στα άκρα τους. Οι δύο αγωγοί είναι κατασκευασμένοι από το ίδιο υλικό, έχουν το ίδιο εμβαδόν διατομής και βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία. Ι() 4 A B α) Να εξηγήσετε ποιος από τους δύο αγωγούς έχει το μεγαλύτερο μήκος. β) Να βρείτε το λόγο l A /l B, όπου l A, l B τα μήκη των αγωγών και Β αντίστοιχα V(V) 3

4 8. Κατά τη διάρκεια μελέτης του ηλεκτροστατικού πεδίου δύο ακίνητων φορτισμένων σωμάτων και Β, αφήνονται ελεύθερα σε διάφορες θέσεις αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, να κινηθούν υπό την επίδραση του πεδίου. Όλο το πείραμα διεξαγόταν σε δοχείο το οποίο περιείχε μονωτικό υγρό. Στο σχήμα φαίνεται η κατεύθυνση της κίνησης του κάθε σωματιδίου. K Β α) Τι είδος ηλεκτρικό φορτίο έχει το κάθε σώμα και Β και γιατί; β) Να σχεδιάσετε τις ηλεκτρικές δυναμικές γραμμές στο πιο πάνω πεδίο. γ) Να σχεδιάσετε το διάνυσμα της έντασης του πεδίου στο σημείο Κ (μον.1) 9.Στο πιο κάτω κύκλωμα οι λαμπτήρες Λ 1, Λ 2 συμπεριφέρονται σαν ωμικοί αντιστάτες με αντιστάσεις R Λ1 =3 Ω και R Λ2 =6 Ω αντίστοιχα. ίνονται: R 1 =3 Ω, R 2 =1 Ω και V=24 V. Ο διακόπτης είναι ανοικτός και τα όργανα μέτρησης ιδανικά. Λ 1 Λ 2 R 1=3Ω R 2=1Ω V=24V α) Να υπολογίσετε την ένδειξη του αμπερομέτρου. β) Να εξηγήσετε πώς θα μεταβληθεί η φωτοβολία του κάθε λαμπτήρα όταν ο διακόπτης κλείσει. 4

5 10. Στο σχήμα φαίνεται ένα ηλεκτροστατικό πεδίο. (α) Να εξηγήσετε εάν το πεδίο είναι ομογενές ή όχι. ίνεται ότι η ένταση του πεδίου στο είναι Ε =30 Ν/C και ότι τα σημεία και Β απέχουν 4 cm. (β) Να υπολογίσετε τη διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα σημεία και Β. (μον.1) (γ) Να υπολογίσετε το έργο κατά τη μετακίνηση ηλεκτρικού φορτίου q=-3 μc από το σημείο στο σημείο Β. Β 11.α) Να γράψετε τον ορισμό της ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε και να εξηγήσετε τι σημαίνει Ε=5 V β) ίνεται το πιο κάτω κύκλωμα. R Ε r V Όταν ο διακόπτης είναι ανοικτός (θέση OFF) το βολτόμετρο δείχνει 6 V. Όταν ο διακόπτης είναι κλειστός (θέση OΝ) το βολτόμετρο δείχνει 5 V. Να εξηγήσετε γιατί υπάρχει αυτή η διαφορά στις ενδείξεις του βολτομέτρου. 12. Φωτίζουμε μια επιφάνεια νατρίου με μονοχρωματικό φως μήκους κύματος 350 nm. Το έργο εξαγωγής του νατρίου είναι 2,46 ev. α) Να εξηγήσετε τι εννοούμε όταν λέμε το έργο εξαγωγής του νατρίου είναι 2,46 ev. (μον. 2) β) Να υπολογίσετε την οριακή συχνότητα. (μον. 1) γ) Να υπολογίσετε τη μέγιστη κινητική ενέργεια των παραγόμενων φωτοηλεκτρονίων. (μον. 2) 5

6 ΜΕΡΟΣ Β : Το μέρος αυτό αποτελείται από έξι (6) ερωτήσεις. Να απαντήσετε μόνο στις πέντε (5). Κάθε σωστή απάντηση βαθμολογείται με δέκα (10) μονάδες 13.Στη διάταξη του σχήματος το σώμα Σ 1 είναι αβαρές δοχείο μέσα στο οποίο προσθέτουμε άμμο μάζας m 1. Το Σ 2 έχει μάζα m 2 =6,0 kg και είναι δεμένο με το Σ 1 με αβαρές νήμα, όπως φαίνεται στο σχήμα. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι μ=0,5 για όλες τις τριβόμενες επιφάνειες. Το σύστημα είναι αρχικά ακίνητο. ίνονται: ημφ=0,6, συνφ=0,8. α) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται πάνω στα δύο σώματα. (μον. 2) β) φήνουμε το σύστημα ελεύθερο να κινηθεί. i) Να βρείτε τη σχέση που μας δίνει την επιτάχυνση του συστήματος των δύο σωμάτων. (μον. 5) ii) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του συστήματος όταν m 1 =2,0 kg. (μον. 1) γ) Καθώς το σύστημα κινείται προσθέτουμε σταδιακά άμμο στο δοχείο Σ 1. Πώς νομίζετε ότι μεταβάλλεται η επιτάχυνσή του συστήματος και γιατί; (μον. 2) 14. ύο φορτία q 1 =-27 μc, q 2 =+36 μc βρίσκονται στις κορυφές,β αντίστοιχα ενός ισοσκελούς ορθογώνιου τριγώνου με πλευρά Γ=3 cm. ίνεται Κ= 9x10 9 Νm 2 /C 2. α) Να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτροστατικού πεδίου (μέτρο και κατεύθυνση) στο σημείο Γ και να εξηγήσετε το αποτέλεσμα σας. (μον.4) β) Να υπολογίσετε τη δύναμη που θα δεχθεί ηλεκτρικό φορτίο q 3 =+20 nc εάν βρεθεί στη θέση q 1 Γ. (μον.1) γ) Να υπολογίσετε τη διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα σημεία Γ και, οπού το μέσο της πλευράς Β. δ) Τι μας δείχνει το αποτέλεσμά που βρήκατε στο ερώτημα (γ). Γ Β q 2 6

7 15.Η ομογενής δοκός Γ μήκους 3 m και βάρους 600 N στηρίζεται οριζόντια με τη βοήθεια συρματόσχοινου και άρθρωσης όπως στο σχήμα. Το συρματόσχοινο συνδέεται στο σημείο της δοκού, σε απόσταση 0,7 m από το άκρο Γ και σχηματίζει 53 0 με τη δοκό. Το άλλο άκρο του συρματόσχοινου συνδέεται σε κατακόρυφο τοίχο στο σημείο Ε, όπως στο σχήμα. ίνεται: ημ53 0 = 0,8 και συν53 0 = 0,6. α) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στη ράβδο Γ. (μον. 3) β) Να υπολογίσετε την τάση του συρματόσχοινου. (μον. 3) γ) Να υπολογίσετε τη δύναμη που ασκείται στη ράβδο από την άρθρωση. (μέτρο και κατεύθυνση) (μον. 4) Ε 53 0 Γ 2,3m 0,7m 16.Το κωνικό εκκρεμές του διπλανού σχήματος αποτελείται από νήμα μήκους 1m, στο άκρο του οποίου στερεώνεται σώμα μάζας m=0,1 kg. Το σώμα διαγράφει οριζόντιο κύκλο και το νήμα σχηματίζει με την κατακόρυφο γωνία φ = 30 ο φ. Ζητούνται: α) Να διατυπώσετε την ικανή και αναγκαία συνθήκη για να εκτελεί ένα σώμα ομαλή κυκλική κίνηση. β) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα και να αποδείξετε ότι συνφ = g/ω 2 (μον.4) γ) Να υπολογίσετε την περίοδο T του κωνικού εκκρεμούς. δ) Να εξηγήσετε τι θα συμβεί στη γωνία φ αν κάποια στιγμή η γωνιακή ταχύτητα ω του εκκρεμούς αυξηθεί. 17. Μια ομάδα μαθητών χρησιμοποίησε το πιο κάτω κύκλωμα για να προσδιορίσει την ηλεκτρεγερτική δύναμη (Η.Ε.) και την εσωτερική αντίσταση (r) μιας μπαταρίας. Οι μετρήσεις που πήραν φαίνονται στον πιο κάτω πίνακα. m E r V Π (V) I (A)

8 α) Να εξηγήσετε με ποιο τρόπο πήραν οι μαθητές τις μετρήσεις. β) Να σχεδιάσετε σε βαθμολογημένους άξονες τη γραφική παράσταση V Π =f(i) (μον.4) γ) Να υπολογίσετε από τη γραφική παράσταση: i) την ηλεκτρεγερτική δύναμη (Η.Ε.) (μον.1) ii) την εσωτερική αντίσταση (r) της μπαταρίας. 18.α) Να αναφέρετε τις αρχές διατήρησης από τις οποίες απορρέουν οι δύο νόμοι του Kirchhoff. β)για το κύκλωμα του σχήματος δίνονται: Ε 1 =20 V, Ι 1 =2, R 1 =4 Ω, Ι 2 =6, R 2 =6 Ω, R 3 =5 Ω. A Η Ε 1 Ι 1 R 1 B Ε 2 R 2 Ζ Ι 2 R 3 Χ Ε 3 Γ Ζητούνται: i. Η ένδειξη του ιδανικού αμπερομέτρου Χ. ii. Οι ηλεκτρεγερτικές δυνάμεις Ε 2 και Ε 3. iii. Η διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων Β και Ζ. iv. Η ισχύς που καταναλώνεται στην αντίσταση R 1. (μον.1) ΤΕΛΟΣ Οι Εισηγητές Η Συντονίστρια Β Ο ιευθυντής Μαρία Λοΐζου Μαρία Λοΐζου Γεώργιος Τράκκος Χριστάκης Νίκου Μιχάλης Περικλέους 8