ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 20, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2011.

Transcript

1 ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 0, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 011 ΘΕΜΑ 1ο 1. Η αντιστρεπτή θερµοδυναµική µεταβολή ΑΒ που παρουσιάζεται στο διάγραµµα πίεσης όγκου (P V) του σχήµατος περιγράφει: α. ισόθερµη εκτόνωση β. ισόχωρη ψύξη γ. ισοβαρή συµπίεση δ. ισόχωρη θέρµανση.. Στην ισόχωρη θέρµανση ιδανικού αερίου: α. ο όγκος του παραµένει σταθερός β. η πίεση του παραµένει σταθερή γ. η εσωτερική του ενέργεια παραµένει σταθερή δ. η θερµοκρασία του παραµένει σταθερή. 3. Στην ισόχωρη θέρµανση ιδανικού αερίου, για την απορροφούµενη θερµότητα Q και για τη µεταβολή της εσωτερικής του ενέργειας U ισχύει ότι: α. Q=0 β. Q> U γ. Q= U δ. U=0. 4. Κατά την ισόθερµη αντιστρεπτή εκτόνωση ιδανικού αερίου: α. η εσωτερική του ενέργεια µειώνεται β. όλο το ποσό θερµότητας που απορρόφησε το αέριο µετατρέπεται σε µηχανικό έργο γ. η πίεσή του αυξάνεται δ. η ενεργός ταχύτητα των µορίων του αυξάνεται.

2 5. Να χαρακτηρίσετε στο τετράδιό σας τις προτάσεις που ακολουθούν, µε το γράµµα Σ αν είναι σωστές, και µε το γράµµα Λ, αν είναι λανθασµένες. α Σε κάθε αντιστρεπτή µεταβολή, το έργο που ανταλλάσσει ιδανικό αέριο µε το περιβάλλον του, µπορεί να υπολογιστεί από το διάγραµµα πίεσης - όγκου (p - V). β. Στην ισόθερµη εκτόνωση ενός ιδανικού αερίου η θερµότητα που απορροφά το αέριο µετατρέπεται εξ ολοκλήρου σε µηχανικό έργο. γ. Ένα θερµοδυναµικό σύστηµα βρίσκεται σε κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας, όταν οι θερµοδυναµικές µεταβλητές που το περιγράφουν διατηρούνται σταθερές µε τον χρόνο. δ. Ανάµεσα στα µόρια ιδανικού αερίου ασκούνται δυνάµεις πριν από την κρούση τους. ΘΕΜΑ Ο 1. Τετραπλασιάζουµε την πίεση ιδανικού αερίου διατηρώντας σταθερή την πυκνότητά του. Η ενεργός ταχύτητα των µορίων του θα: α. διπλασιαστεί β. τετραπλασιαστεί γ. υποδιπλασιαστεί. Μονάδες 10.Α Ποσότητα ιδανικού µονοατοµικού αερίου βρίσκεται αρχικά σε κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας και καταλαµβάνει όγκο V. Mε κατάλληλη αντιστρεπτή µεταβολή ο όγκος του αερίου 0 διπλασιάζεται, ενώ η µέση κινητική ενέργεια των ατόµων του αερίου παραµένει σταθερή..α.1 Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας την πρόταση που ακολουθεί συµπληρωµένη σωστά. Η θερµοκρασία του αερίου στη νέα κατάσταση είναι: α. ίση µε την αρχική β. διπλάσια της αρχικής γ. ίση µε το µισό της αρχικής..α. Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας την πρόταση που ακολουθεί συµπληρωµένη σωστά. Η πίεση του αερίου στη νέα κατάσταση είναι: α. ίση µε την αρχική β. διπλάσια της αρχικής γ. ίση µε το µισό της αρχικής. Μονάδες 15

3 ΘΕΜΑ 3 Ο Ιδανικό µονοατοµικό αέριο βρίσκεται στην κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας Α υπό πίεση Ρ A = 10 N / m και όγκο VA = 10 m. Aπό την κατάσταση Α το αέριο υποβάλλεται στις πιο κάτω τρεις διαδοχικές ιδεατές αντιστρεπτές µεταβολές: ισόχωρη θέρµανση µέχρι την κατάσταση θερµοδυναµική ισορροπίας Β αδιαβατική εκτόνωση από την κατάσταση Β µέχρι την κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας Γ µε όγκο 3 3 V = 8 10 Γ m ισοβαρή ψύξη από την κατάσταση Γ µέχρι να επανέλθει στην αρχική κατάσταση Α. Το ποιοτικό διάγραµµα πίεσης-όγκου των πιο πάνω µεταβολών φαίνεται στο επόµενο σχήµα. Να υπολογίσετε: α. το έργο που καταναλώνει το αέριο σύστηµα κατά την ισοβαρή ψύξη ΓΑ. β. το ποσό της θερµότητας που αποβάλλει το αέριο σύστηµα στο περιβάλλον κατά την ισοβαρή ψύξη ΓΑ. γ. την πίεση του αερίου στην κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας Β. KΓ 1 δ. την τιµή του λόγου, όπου KΓ = muγ η µέση µεταφορική κινητική ενέργεια των µορίων K A του αερίου στις καταστάσεις Γ και Α αντίστοιχα, όπου m είναι η µάζα του µορίου. 5 ίνεται: η γραµµοµοριακή ειδική θερµότητα υπό σταθερή πίεση C p = R (R η παγκόσµια σταθερά των αερίων) και ο λόγος των γραµµοµοριακών ειδικών θερµοτήτων, υπό σταθερή πίεση και σταθερό όγκο, είναι γ = 5/3. 0

4 ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 0, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΜΑΡΤΙΟΣ 011 ΘΕΜΑ 1 Ο q και q =. q βρίσκονται σε απόσταση r µεταξύ τους. Η δυναµική ενέργεια του A. υο φορτία 1 1 συστήµατος είναι: α) β) γ) δ) U = K U = K U = K U = K ηλ ηλ ηλ ηλ. q. r. q. r. q. r. q. r Ποια από τις εξισώσεις είναι η σωστή; Β. Ένα ηλεκτρόνιο εκτοξεύεται µε ταχύτητα u παράλληλα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς µαγνητικού πεδίου. Η κίνηση του ηλεκτρονίου: α) είναι ευθύγραµµη οµαλή, β) είναι ελικοειδής, γ) είναι κυκλική, δ) είναι σύνθετη µε τροχιά παραβολική. Ποια από τις προτάσεις είναι σωστή; Γ. Ένα ηλεκτρόνιο εκτοξεύεται µε ταχύτητα u σε τυχαία γωνία φ ως προς τις δυναµικές γραµµές οµογενούς µαγνητικού πεδίου. Η κίνηση του ηλεκτρονίου: α) είναι ευθύγραµµη οµαλή, β) είναι ελικοειδής µε βήµα έλικας, β = u. T // γ) είναι κυκλική, δ) είναι ελικοειδής µε βήµα έλικας,. β = u T Ποια από τις προτάσεις είναι σωστή;. Φορτισµένο σωµατίδιο βάλλεται σε οµογενές µαγνητικό πεδίο σχηµατίζοντας γωνία µε τις δυναµικές του γραµµές. α) Το µαγνητικό πεδίο δεν µεταβάλλει την ορµή του σωµατιδίου. β) Το µαγνητικό πεδίο δεν επιταχύνει το σωµατίδιο. γ) Το µαγνητικό πεδίο δεν µεταβάλλει την κινητική ενέργεια του σωµατιδίου. δ) Το έργο της δύναµης του µαγνητικού πεδίου είναι µηδέν. Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές;

5 Ε). Να συµπληρώσεις τα κενά στις επόµενες προτάσεις. α) Ένα φορτίο εκτελεί κυκλική κίνηση σε οµογενές µαγνητικό πεδίο. Αν αυξήσουµε την ένταση του πεδίου η ακτίνα της τροχιάς του θα.. β) Η περίοδος περιστροφής ενός φορτίου σε οµογενές µαγνητικό πεδίο είναι..της ταχύτητας µε την οποία βάλλεται σε αυτό. γ) Η δύναµη Lorentz την κινητική ενέργεια του φορτίου στο οποίο ασκείται. δ) Ένα φορτίο εκτελεί ευθύγραµµη οµαλή κίνηση όταν βάλλεται.στις γραµµές οµογενούς µαγνητικού πεδίου. ΘΕΜΑ Ο Α) έσµη ηλεκτρονίων εισέρχεται µε την ίδια ταχύτητα πλάγια στις δυναµικές γραµµές οµογενούς µαγνητικού πεδίου. Αν αυξηθεί η ένταση του µαγνητικού πεδίου, τότε: 1) Η συχνότητα περιστροφής τους: α) αυξάνεται β) µειώνεται γ) παραµένει ίδια. ) Το βήµα της έλικας: α) αυξάνεται β) µειώνεται γ) παραµένει ίδιο. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας (1 µονάδες) Β) Ηλεκτρόνιο και πρωτόνιο βάλλονται µε την ίδια ταχύτητα κάθετα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς µαγνητικού πεδίου. Οι τροχιές που διαγράφουν φαίνονται στο επόµενο σχήµα. B( Tesl a) B( Tesl a) B( Tesl a) B( Tesl a) 1) Ποια είναι η τροχιά του κάθε σωµατιδίου; ) Ποια είναι η φορά περιστροφής του κάθε σωµατιδίου; 3) Ποιο περιστρέφεται µε την µεγαλύτερη συχνότητα; m > m q = q. ίνεται:, p e p e Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας (13 µονάδες)

6 ΘΕΜΑ 3 Ο Τα φορτία του επόµενου σχήµατος απέχουν µεταξύ τους απόσταση d=10m. Aν υποθέσουµε ότι q =. q και m =. m, να υπολογίσεις τις ταχύτητες των φορτίων όταν βρεθούν: 1 1 α) Σε µεγάλη απόσταση µεταξύ τους (άπειρο). q q 1 d ίνεται 9 N. m Kηλ = 9.10, q 1= 1µ C και m1 = 3g (0 µονάδες) C ΘΕΜΑ 4 Ο Σωµατίδιο µάζας m=1*10-7 Kgr και φορτίου q=-*10-19 Cb, επιταχύνεται από διαφορά δυναµικού V=100Volt. Στην συνέχεια µπαίνει,από την κορυφή Α, σε περιοχή σχήµατος ισόπλευρου τριγώνου όπου επικρατεί οµογενές µαγνητικό πεδίο Β (επόµενο σχήµα). Εκτελώντας κυκλική τροχιά το σωµατίδιο εξέρχεται από την κορυφή Β. Αν η πλευρά του τριγώνου είναι α = 3m α) Την ταχύτητα εισόδου στο µαγνητικό πεδίο. β) Την ένταση του µαγνητικού πεδίου. γ) Τον χρόνο κίνησης στο µαγνητικό πεδίο. δ) Το µήκος της τροχιάς που διαγράφει., να υπολογίσεις: α B(Tesla) α u q(-) A α Β ίνεται ηµ 30 = 0,5 και συν 30 = (30 µονάδες)

7 ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 0, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 010 ΘΕΜΑ 1ο 1. Η αντιστρεπτή θερµοδυναµική µεταβολή ΑΒ που παρουσιάζεται στο διάγραµµα πίεσης όγκου (P V) του σχήµατος περιγράφει: α. ισόθερµη εκτόνωση β. ισόχωρη ψύξη γ. ισοβαρή συµπίεση δ. ισόχωρη θέρµανση.. Στην ισόχωρη θέρµανση ιδανικού αερίου: α. ο όγκος του παραµένει σταθερός β. η πίεση του παραµένει σταθερή γ. η εσωτερική του ενέργεια παραµένει σταθερή δ. η θερµοκρασία του παραµένει σταθερή. 3. Στην ισόχωρη θέρµανση ιδανικού αερίου, για την απορροφούµενη θερµότητα Q και για τη µεταβολή της εσωτερικής του ενέργειας U ισχύει ότι: α. Q=0 β. Q> U γ. Q= U δ. U=0. 4. Κατά την ισόθερµη αντιστρεπτή εκτόνωση ιδανικού αερίου: α. η εσωτερική του ενέργεια µειώνεται β. όλο το ποσό θερµότητας που απορρόφησε το αέριο µετατρέπεται σε µηχανικό έργο γ. η πίεσή του αυξάνεται δ. η ενεργός ταχύτητα των µορίων του αυξάνεται.

8 5. Να χαρακτηρίσετε στο τετράδιό σας τις προτάσεις που ακολουθούν, µε το γράµµα Σ αν είναι σωστές, και µε το γράµµα Λ, αν είναι λανθασµένες. α Σε κάθε αντιστρεπτή µεταβολή, το έργο που ανταλλάσσει ιδανικό αέριο µε το περιβάλλον του, µπορεί να υπολογιστεί από το διάγραµµα πίεσης - όγκου (p - V). β. Στην ισόθερµη εκτόνωση ενός ιδανικού αερίου η θερµότητα που απορροφά το αέριο µετατρέπεται εξ ολοκλήρου σε µηχανικό έργο. γ. Ένα θερµοδυναµικό σύστηµα βρίσκεται σε κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας, όταν οι θερµοδυναµικές µεταβλητές που το περιγράφουν διατηρούνται σταθερές µε τον χρόνο. δ. Ανάµεσα στα µόρια ιδανικού αερίου ασκούνται δυνάµεις πριν από την κρούση τους. ΘΕΜΑ Ο 1.Β Ποσότητα ιδανικού µονοατοµικού αερίου βρίσκεται αρχικά σε κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας και καταλαµβάνει όγκο V. Mε κατάλληλη αντιστρεπτή µεταβολή ο όγκος του αερίου 0 διπλασιάζεται, ενώ η µέση κινητική ενέργεια των ατόµων του αερίου παραµένει σταθερή. 1.Β.1 Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας την πρόταση που ακολουθεί συµπληρωµένη σωστά. Η θερµοκρασία του αερίου στη νέα κατάσταση είναι: α. ίση µε την αρχική β. διπλάσια της αρχικής γ. ίση µε το µισό της αρχικής. 1.Β. Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας την πρόταση που ακολουθεί συµπληρωµένη σωστά. Η πίεση του αερίου στη νέα κατάσταση είναι: α. ίση µε την αρχική β. διπλάσια της αρχικής γ. ίση µε το µισό της αρχικής. Μονάδες 8. Ιδανικό µονοατοµικό αέριο συµπιέζεται ισόθερµα στο µισό του αρχικού του όγκου..α Η πίεση του αερίου: (επιλέξτε) α) διπλασιάζεται β) υποδιπλασιάζεται γ) παραµένει σταθερή..β Η ενεργός ταχύτητα του αερίου: (επιλέξτε) α) διπλασιάζεται β) υποδιπλασιάζεται γ) παραµένει σταθερή. Μονάδες 8

9 3. Τετραπλασιάζουµε την πίεση ιδανικού αερίου διατηρώντας σταθερή την πυκνότητά του. Η ενεργός ταχύτητα των µορίων του θα: α. διπλασιαστεί β. τετραπλασιαστεί γ. υποδιπλασιαστεί. Μονάδες 9 Μια ποσότητα ιδανικού αερίου έχει όγκο T A VA ΘΕΜΑ 3 Ο 3 3 = 10 m σε πίεση P N m 5 A = 10 / και θερµοκρασία = 300 K. Το αέριο εκτελεί κυκλική αντιστρεπτή µεταβολή που αποτελείται από τις εξής διαδοχικές µεταβολές: ΑΒ: ισόχωρη θέρµανση µέχρι να γίνει Ρ = Ρ. ΒΓ: ισόθερµη εκτόνωση µέχρι να γίνει P = Γ P A. ΓΑ: ισοβαρή συµπίεση µέχρι να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση. α) Να αποδοθεί γραφικά η µεταβολή σε άξονες: P V, P T, V T. B A β) Να βρείτε για κάθε επιµέρους µεταβολή και για ολόκληρο τον κύκλο, τις τιµές των µεγεθών Q, U και W. ίνεται ότι: 5 CP = R 3 CV = R 0 Καλή Επιτυχία!!!

10 ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 0, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΘΕΜΑ 1 Ο Α. Ένα ηλεκτρόνιο εκτοξεύεται µε ταχύτητα u 0 κάθετα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Η κίνηση του ηλεκτρονίου: α) είναι ευθύγραµµη οµαλή, β) έχει σταθερή επιτάχυνση, γ) είναι κυκλική, δ) είναι σύνθετη µε τροχιά παραβολική. Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές; Β. Ένα φορτίο εκτοξεύεται µε ταχύτητα u 0 παράλληλα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Η κίνηση του ηλεκτρονίου: α) είναι ευθύγραµµη οµαλή, β) έχει σταθερή επιτάχυνση, γ) είναι κυκλική, δ) είναι σύνθετη µε τροχιά παραβολική. Ποια από τις προτάσεις είναι σωστή; Γ. υο φορτία q1και q =. q1 βρίσκονται σε απόσταση r µεταξύ τους. Η δυναµική ενέργεια του συστήµατος είναι: α) U = K β) U = K γ) U = K δ) U = K ηλ ηλ ηλ ηλ. q. r. q. r. q. r. q. r Ποια από τις εξισώσεις είναι η σωστή;

11 . έσµη ηλεκτρονίων εισέρχεται µε ταχύτητα κάθετη στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου που δηµιουργείται από ζεύγος φορτισµένων πλακιδίων. Αν αυξηθεί η τάση ανάµεσα στα φορτισµένα πλακίδια που δηµιουργούν το πεδίο, τότε: 1) Ο χρόνος εξόδου των ηλεκτρονίων από το πεδίο: α) αυξάνεται β) µειώνεται γ) παραµένει ίδιος. ) Η εκτροπή που υφίσταται η δέσµη από το πεδίο: α) αυξάνεται β) µειώνεται γ) παραµένει ίδια. Να επιλέξετε τις σωστές απαντήσεις. Ε) Να συµπληρώσεις τα κενά στις επόµενες προτάσεις. α) Η δυναµική ενέργεια του συστήµατος δύο φορτίων είναι..της µεταξύ τους απόστασης. β) Ένα φορτίο αφήνεται σε οµογενές ηλεκτρικό πεδίο. Η κίνηση που εκτελεί είναι..... γ) Ο χρόνος εξόδου ενός ηλεκτρικού φορτίου που βάλλεται κάθετα σε οµογενές ηλεκτρικό πεδίο είναι..της µάζας του φορτιού. δ) Η τροχιά ενός φορτιού που βάλλεται κάθετα σε οµογενές ηλεκτρικό πεδίο είναι.. ΘΕΜΑ Ο Α. Ηλεκτρόνιο (m,q=e) βάλλεται µε ταχύτητα u0παράλληλα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου και µε την φορά των γραµµών. Aν η ένταση του πεδίου είναι Ε, να υπολογίσεις: α) Toν χρόνο που απαιτείται ώστε το ηλεκτρόνιο στιγµιαία να σταµατήσει. β) Το διάστηµα που διανύει µέχρι να σταµατήσει. γ) Την ταχύτητα µε την οποία επιστρέφει στην αρχική του θέση. (9 µονάδες)

12 Β. Πρωτόνια (m,q) και πυρήνες ηλίου (σωµατίδια α, m α = 4m, q α =q) βάλλονται µε την ίδια ταχύτητα κάθετα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου που δηµιουργείται από ζεύγος φορτισµένων πλακιδίων. α) Ο χρόνος κίνησης όλων των σωµατιδίων µέσα στο πεδίο είναι ίδιος. β) Η δύναµη που δέχονται οι πυρήνες ηλίου είναι µεγαλύτερη από τη δύναµη που δέχονται τα πρωτόνια. γ) Τα πρωτόνια κινούνται µε διπλάσια επιτάχυνση από τους πυρήνες ηλίου. δ) Οι πυρήνες ηλίου υφίστανται διπλάσια εκτροπή από ό,τι τα πρωτόνια. Να δικαιολογήσεις την ορθότητα ή µη των παραπάνω προτάσεων. ΘΕΜΑ 3 Ο (16 µονάδες) Σωµατίδιο µάζας m=1,6*10-7 kgr και φορτίου q=-1,6*10-19 C αφήνεται από σηµείο Α οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου E1 = 4 N / C.Το σωµατίδιο,φθάνοντας στο σηµείο Β, µπαίνει µε ταχύτητα uσε δεύτερο οµογενές ηλεκτρικό πεδίο E = N / Cκάθετα στις δυναµικές γραµµές του και στο µέσο της απόστασης dτων οπλισµών του, όπως φαίνεται στο επόµενο σχήµα. Αν εκτελώντας παραβολική τροχιά µόλις και εξέρχεται από το σηµείο Γ του θετικού οπλισµού, να υπολογίσεις: E 1 A B u E d Γ d 1 L α) Την ταχύτητα u εισόδου στο ηλεκτρικό πεδίο E. β) Τον συνολικό χρόνο κίνησης και στα δύο πεδία. γ) Την ταχύτητα εξόδου από το δεύτερο ηλεκτρικό πεδίο. δ) Το µήκος των πλακών L. ε) Το συνολικό έργο που παράχθηκε στο σωµατίδιο. ίνονται: d1= m, d = 8m (50 µονάδες)

13 ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 0, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΘΕΜΑ 1 A.) Μια ποσότητα ιδανικού αερίου συµπιέζεται υπό σταθερή θερµοκρασία από όγκο V σε όγκο V/. Ποιες από τις επόµενες προτάσεις που αναφέρονται στη µεταβολή αυτή του αερίου, είναι σωστές και ποιες λανθασµένες; α)η πίεση υποδιπλασιάζεται, ενώ η υ rms µένει σταθερή. β)η πίεση διπλασιάζεται και η υ rms υποδιπλασιάζεται.. γ)η πίεση και η τετραγωνική ρίζα της µέσης τιµής των τετραγώνων των ταχυτήτων διπλασιάζονται. δ)η πίεση µένει σταθερή, ενώ το µέγεθος υ διπλασιάζεται. ε)η πίεση διπλασιάζεται, ενώ το µέγεθος υ µένει σταθερό. B.) Η ενεργός ταχύτητα(υ rms ) των µορίων ενός ιδανικού αερίου είναι : α)ανάλογη προς τη θερµοκρασία του, β)αντιστρόφως ανάλογη προς τη γραµµοµοριακή µάζα του, γ)ανάλογη προς την τετραγωνική ρίζα της θερµοκρασίας του, δ)αντιστρόφως ανάλογη προς την τετραγωνική ρίζα της γραµµοµοριακής µάζας του. Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές; ΘΕΜΑ Α.) Τετραπλασιάζουµε την πίεση ιδανικού αερίου διατηρώντας σταθερή την πυκνότητά του. Η ενεργός ταχύτητα των µορίων του θα: α. διπλασιαστεί β. τετραπλασιαστεί γ. υποδιπλασιαστεί Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

14 B.) Ιδανικό µονοατοµικό αέριο συµπιέζεται ισοβαρώς στο 1/4 του αρχικού του όγκου. 1) Η πυκνότητα του αερίου: (επιλέξτε) α). τετραπλασιάζεται β). υποτετραπλασιάζεται γ). παραµένει σταθερή. ) Η ενεργός ταχύτητα του αερίου: (επιλέξτε) α). διπλασιάζεται β). υποδιπλασιάζεται γ). παραµένει σταθερή. ΘΕΜΑ 3 Μια ποσότητα n = R mol ιδανικού αερίου βρίσκεται σε πίεση PA = 10 5 N/ m και θερµοκρασία Τ Α =400Κ. Το αέριο υφίσταται τις ακόλουθες διαδοχικές µεταβολές: ΑΒ: ισόχωρη θέρµανση µε Τ Β =450Κ. ΒΓ: ισοβαρής εκτόνωση µε Τ Γ =500Κ. Γ : ισόχωρη ψύξη µε Τ =400Κ. α) Να απεικονίσετε την κυκλική µεταβολή σε διαγράµµατα P-V, P-T, V-T. β) Να υπολογίσετε τις τελικές τιµές πίεσης θερµοκρασίας όγκου.

15 ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 0, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΘΕΜΑ 1 Ο Α. Ένα ηλεκτρόνιο εκτοξεύεται µε ταχύτητα u 0 κάθετα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Η κίνηση του ηλεκτρονίου: i. είναι ευθύγραµµη οµαλή, ii. έχει σταθερή επιτάχυνση, iii. είναι κυκλική, iv. είναι σύνθετη µε τροχιά παραβολική. Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; (1 µονάδα) Β. Πρωτόνια (m p,q p ) και πυρήνες ηλίου (m a = 4m p, q a =q p ) βάλλονται µε την ίδια ταχύτητα κάθετα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου που δηµιουργείται από ζεύγος φορτισµένων πλακιδίων. Ποιες από τις προτάσεις που ακολουθούν είναι σωστές; i. Ο χρόνος κίνησης όλων των σωµατιδίων µέσα στο πεδίο είναι ίδιος. ii. Η δύναµη που δέχονται οι πυρήνες ηλίου είναι µεγαλύτερη από τη δύναµη που δέχονται τα πρωτόνια. iii. Τα πρωτόνια κινούνται µε διπλάσια επιτάχυνση από τους πυρήνες ηλίου. iv. Οι πυρήνες ηλίου υφίστανται διπλάσια εκτροπή από ότι τα πρωτόνια. (1 µονάδα) Γ. έσµη ηλεκτρονίων, µε την ίδια ταχύτητα, εισέρχεται κάθετα στις δυναµικές γραµµές οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου που δηµιουργείται από ζεύγος φορτισµένων πλακιδίων. Αν αυξηθεί η τάση ανάµεσα στα φορτισµένα πλακίδια που δηµιουργούν το πεδίο, τότε: i. Ο χρόνος εξόδου των ηλεκτρονίων από το πεδίο: α).αυξάνεται β). µειώνεται γ). παραµένει ίδιος. ii. η εκτροπή που υφίσταται η δέσµη από το πεδίο: α). αυξάνεται β). µειώνεται γ). παραµένει ίδια. Να επιλέξετε τις σωστές απαντήσεις. (1 µονάδα)

16 ). Φορτισµένο σωµατίδιο κινείται µέσα σε οµογενές µαγνητικό πεδίο σχηµατίζοντας γωνία µε τις δυναµικές του γραµµές. Ποιες από τις προτάσεις που ακολουθούν είναι σωστές; i. Το µαγνητικό πεδίο δεν µεταβάλλει την ορµή του σωµατιδίου. ii. Το µαγνητικό πεδίο δεν επιταχύνει το σωµατίδιο. iii. Το µαγνητικό πεδίο δεν µεταβάλλει την κινητική ενέργεια του σωµατιδίου. iv. Το έργο της δύναµης του µαγνητικού πεδίου είναι µηδέν. (1 µονάδα) Ε). Ηλεκτρόνια εισέρχονται µε την ίδια ταχύτητα σε οµογενές µαγνητικό πεδίο έντασης Β κάθετα στις δυναµικές γραµµές, οπότε εκτελούν οµαλή κυκλική κίνηση µε περίοδο Τ και ακτίνα τροχιάς R. Αν αυξηθεί το µέτρο της έντασης Β του πεδίου, τότε: i. θα αυξηθεί η ακτίνα R και θα µειωθεί η περίοδος Τ, ii. θα αυξηθεί τόσο η ακτίνα R όσο και η περίοδος Τ, iii. θα µειωθεί τόσο η ακτίνα R όσο και η περίοδος Τ, iv. θα µειωθεί η ακτίνα R και θα αυξηθεί η περίοδος Τ. Ποια είναι η σωστή απάντηση; ΘΕΜΑ Ο Α. Να αποδείξετε τις σχέσεις R=m.u/B.q και Τ=πm/B.q (1 µονάδα) (3 µονάδες) B. Να αποδείξετε την σχέση για το βήµα της έλικας. ( µονάδες) ΘΕΜΑ 3 Ο Σε οµογενές µαγνητικό πεδίο έντασης µέτρου Β=1Τ εισέρχεται ηλεκτρόνιο µε ταχύτητα µέτρου u=10 7 m / s.το διάνυσµα της ταχύτητας σχηµατίζει γωνία φ=60 0 µε τη διεύθυνση των δυναµικών γραµµών του πεδίου. Να υπολογιστεί πόσες κυκλικές περιφορές θα κάνει το ηλεκτρόνιο µέχρι να µετατοπιστεί κατά χ=1 m κατά τη διεύθυνση των δυναµικών γραµµών. ίνονται m e =9, kg, e=1, C. ΘΕΜΑ 4 Ο Σωµατίδιο µάζας m=1,6*10-7 kgr και φορτίου q=1,6*10-19 cb, βάλλεται µε αρχική ταχύτητα u 0 =10 6 m/sec σε οµογενές ηλεκτρικό πεδίο κάθετα στις γραµµές του. Στην συνέχεια µπαίνει σε µαγνητικό πεδίο Β και εκτελώντας κυκλική τροχιά εξέρχεται από αυτό. Να βρεθούν: a. Η ταχύτητα εξόδου από το ηλεκτρικό πεδίο. b. Η ακτίνα της κυκλικής τροχιάς. c. Ο συνολικός χρόνος κίνησης και στα δύο πεδία. d. Η εξίσωση τροχιάς στο ηλεκτρικό πεδίο. ίνονται L=m (µήκος πλακών ηλεκτρικού πεδίου) Ε= 5* 10 3 volt/m B= Tesla

17 ΤΕΤΡΑΚΤΥΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ Αµυραδάκη 0, Νίκαια ( ) ΤΑΞΗ... Β ΛΥΚΕΙΟΥ... ΜΑΘΗΜΑ...ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ/ΣΗΣ... ΘΕΜΑ 1 A.) Μια ποσότητα ιδανικού αερίου συµπιέζεται υπό σταθερή θερµοκρασία από όγκο V σε όγκο V/. Ποιες από τις επόµενες προτάσεις που αναφέρονται στη µεταβολή αυτή του αερίου, είναι σωστές και ποιες λανθασµένες; α)η πίεση υποδιπλασιάζεται, ενώ η υ rms µένει σταθερή. β)η πίεση διπλασιάζεται και η υ rms υποδιπλασιάζεται.. γ)η πίεση και η τετραγωνική ρίζα της µέσης τιµής των τετραγώνων των ταχυτήτων διπλασιάζονται. δ)η πίεση µένει σταθερή, ενώ το µέγεθος υ διπλασιάζεται. ε)η πίεση διπλασιάζεται, ενώ το µέγεθος υ µένει σταθερό. Μονάδες 7 B.) Η ενεργός ταχύτητα(υ rms ) των µορίων ενός ιδανικού αερίου είναι : α)ανάλογη προς τη θερµοκρασία του, β)αντιστρόφως ανάλογη προς τη γραµµοµοριακή µάζα του, γ)ανάλογη προς την τετραγωνική ρίζα της θερµοκρασίας του, δ)αντιστρόφως ανάλογη προς την τετραγωνική ρίζα της γραµµοµοριακής µάζας του. Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές; Μονάδες 7

18 Γ.) Μια ποσότητα ιδανικού αερίου θερµαίνεται από τη θερµοκρασία Τ 1 µέχρι τη θερµοκρασία Τ µε δύο τρόπους:τη µια φορά ισόχωρα και την άλλη ισοβαρώς. Για τη θερµότητα που απορροφά η αποδίδει το αέριο µπορούµε να πούµε ότι: α)είναι µεγαλύτερη όταν η θέρµανση γίνεται ισόχωρα, β)είναι µεγαλύτερη όταν η θέρµανση γίνεται ισοβαρώς, γ)είναι ίδια και στις δύο περιπτώσεις, δ)είναι και στις δύο περιπτώσεις µηδέν. Ποια από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστή; Μονάδες 6.) Στην ισόχωρη θέρµανση ιδανικού αερίου, για την αποροφούµενη θερµότητα Q και για τη µεταβολή της εσωτερικής του ενέργειας U ισχύει ότι: α. Q=0 β. Q> U γ. Q= U δ. U=0 Ποια από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστή; ΘΕΜΑ Α.) Μια ποσότητα ιδανικού αερίου θερµαίνεται από τη θερµοκρασία Τ 1 µέχρι τη θερµοκρασία Τ µε δύο τρόπους:τη µια φορά ισόχωρα και την άλλη ισοβαρώς. Για τη µεταβολή της εσωτερικής ενέργειας του αερίου µπορούµε να πούµε ότι: α)είναι µεγαλύτερη όταν η θέρµανση γίνεται ισόχωρα, β)είναι είναι µεγαλύτερη όταν η θέρµανση γίνεται ισοβαρώς, γ)είναι ίδια και στις δύο περιπτώσεις, δ)είναι και στις δύο περιπτώσεις µηδέν. Ποια από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστή; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Β.) Τετραπλασιάζουµε την πίεση ιδανικού αερίου διατηρώντας σταθερή την πυκνότητά του. Η ενεργός ταχύτητα των µορίων του θα: α. διπλασιαστεί β. τετραπλασιαστεί γ. υποδιπλασιαστεί Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 4

19 Γ.) Ιδανικό µονοατοµικό αέριο συµπιέζεται ισοβαρώς στο 1/4 του αρχικού του όγκου. 1) Η πυκνότητα του αερίου: (επιλέξτε) α). τετραπλασιάζεται β). υποτετραπλασιάζεται γ). παραµένει σταθερή. Μονάδες 8 ) Η ενεργός ταχύτητα του αερίου: (επιλέξτε) α). διπλασιάζεται β). υποδιπλασιάζεται γ). παραµένει σταθερή. Μονάδες 8 ΘΕΜΑ 3 Μια ποσότητα n = R mol ιδανικού αερίου βρίσκεται σε πίεση PA = 10 5 N/ m και θερµοκρασία Τ Α =400Κ. Το αέριο υφίσταται τις ακόλουθες διαδοχικές µεταβολές: ΑΒ: ισόχωρη θέρµανση µε Τ Β =450Κ. ΒΓ: ισοβαρής εκτόνωση µε Τ Γ =500Κ. Γ : ισόχωρη ψύξη µε Τ =400Κ. α) Να απεικονίσετε την κυκλική µεταβολή σε διαγράµµατα P-V, P-T, V-T. β) Να βρείτε το ποσό θερµότητας Q που απορρόφησε το αέριο από το περιβάλλον και το ποσό θερµότητας Q που έδωσε το αέριο στο περιβάλλον κατά τη µεταβολή ΑΒΓ. γ) Να υπολογίσετε το συνολικό έργο.

20 ΘΕΜΑ 4 Ιδανικό µονοατοµικό αέριο βρίσκεται στην κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας Α υπό 5 πίεση Ρ A = 10 N / m και όγκο V A = 10 3 m 3. Από την κατάσταση Α το αέριο υποβάλλεται στις πιο κάτω τρεις διαδοχικές ιδεατές αντιστρεπτές µεταβολές: ισόχωρη θέρµανση µέχρι την κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας Β αδιαβατική εκτόνωση από την κατάσταση Β µέχρι την κατάσταση θερµοδυναµικής 3 3 ισορροπίας Γ µε όγκο VΓ = 8 10 m ισοβαρή ψύξη από την κατάσταση Γ µέχρι να επανέλθει στην αρχική κατάσταση Α. Να υπολογίσετε: α. Το έργο που καταναλώνει το αέριο σύστηµα κατά την ισοβαρή ψύξη ΓΑ β. το ποσό της θερµότητας που αποβάλλει το αέριο σύστηµα στο περιβάλλον κατά την ισοβαρή ψύξη ΓΑ γ. την πίεση του αερίου στην κατάσταση θερµοδυναµικής ισορροπίας Β KΓ 1 1 δ. την τιµή του λόγου, όπου KΓ = muγ και K A mu A η µέση µεταφορική κινητική K Α ενέργεια των µορίων του αερίου στις καταστάσεις Γ και Α αντίστοιχα, όπου m είναι η µάζα του µορίου. ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ