ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Στις ερωτήσεις -4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.. Σύμφωνα με την ηεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell το ηεκτρομαγνητικό κύμα παράγεται, όταν ένα ηεκτρικό φορτίο: α. ηρεμεί β. κινείται ευθύγραμμα και ομαά γ. επιταχύνεται δ. όα τα παραπάνω.. Ο αμπτήρας αογόνου: α. περιέχει ατμούς ιωδίου β. περιέχει σταγόνα υδραργύρου γ. δεν έχει θερμαινόμενο νήμα δ. έχει μικρότερη απόδοση φωτός από τον κοινό αμπτήρα πυρακτώσεως. 3. Όταν ένας πυρήνας αποδιεγείρεται, εκπέμπει: α. φωτόνιο υπεριώδους ακτινοβοίας β. ακτίνες γ γ. φωτόνιο με ενέργεια της ίδιας τάξης με το φωτόνιο που εκπέμπεται κατά τις αποδιεγέρσεις των ατόμων δ. φωτόνιο ορατής ακτινοβοίας. 4. Σύμφωνα με το κασικό μοντέο του Rutherford για το άτομο α.το φάσμα εκπομπής από ένα άτομο πρέπει να είναι συνεχές β.το θετικό φορτίο είναι ομοιόμορφα κατανεμημένο μέσα στο άτομο γ. η στροφορμή του ηεκτρονίου είναι κβαντωμένη

2 δ. η ακτίνα του πυρήνα είναι της τάξης μεγέθους - m. Στην παρακάτω ερώτηση 5 να γράψετε στο τετράδιο σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπα σε κάθε γράμμα τη έξη Σωστό για τη σωστή πρόταση και τη έξη Λάθος για τη ανθασμένη. 5. α. Η ταχύτητα με την οποία διαδίδεται στο κενό η ορατή ακτινοβοία είναι μεγαύτερη από εκείνη της υπέρυθρης. β. Στο γραμμικό φάσμα απορρόφησης των ατμών νατρίου εμφανίζονται σκοτεινές γραμμές εκεί όπου εμφανίζονται οι φωτεινές γραμμές του γραμμικού φάσματος εκπομπής του. γ. Όταν ακτίνα μονοχρωματικού φωτός περάσει από τον αέρα σε γυαί, η συχνότητα της δε μεταβάεται. δ. Η ενέργεια των νουκεονίων ενός πυρήνα μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή. ε. Το ορατό φως στους αμπτήρες φθορισμού προέρχεται κυρίως από τη μετατροπή της υπέρυθρης ακτινοβοίας σε ορατή από τη φθορίζουσα επιφάνεια των αμπτήρων. ΘΕΜΑ. Να μεταφέρετε στο τετράδιο σας συμπηρωμένες τις παρακάτω πυρηνικές αντιδράσεις: 35 U+ n... Ba+ Kr+3... n N 7 O+ H 7 8 Μονάδες 6. Το σχήμα δείχνει το διάγραμμα των ενεργειακών σταθμών του ατόμου του υδρογόνου. Τα μήκη κύματος,, 3 είναι τα μήκη κύματος της ακτινοβοίας που εκπέμπεται κατά τις μεταβάσεις του ηεκτρονίου μεταξύ των ενεργειακών σταθμών, όπως δείχνουν τα βέη.

3 Ε 3 n=3 3 Ε n= Ε n= Η σχέση που συνδέει τα μήκη κύματος, και 3 είναι: α. = + 3 β. = 3 γ. = Να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της παραπάνω ερώτησης και δίπα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Μονάδες 4 Να αιτιοογήσετε την απάντηση σας Μονάδες 7 Να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της παρακάτω ερώτησης 3 και δίπα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 3. Ένας πυρήνας με μαζικό αριθμό και ενέργεια σύνδεσης ανά νουκεόνιο 8MeV χωρίζεται με κάποια αντίδραση σε μεσαίους πυρήνες με μαζικούς αριθμούς οι οποίοι έχουν ενέργεια σύνδεσης ανά νουκεόνιο 8,8MeV. Η διαδικασία είναι: α. εξώθερμη β. ενδόθερμη Μονάδες 3 Να αιτιοογήσετε την απάντηση σας ΘΕΜΑ 3 Η διαφορά δυναμικού σε σωήνα παραγωγής ακτινών Χ είναι. 4 V. Τα ηεκτρόνια εκπέμπτονται από την κάθοδο

4 και φθάνουν 7 στην άνοδο με ρυθμό ηεκτρόνια ανά δευτερόεπτο. Να υποογίσετε: α. την ένταση του ρεύματος των ηεκτρονίων στον σωήνα παραγωγής των ακτινών Χ. β. το εάχιστο μήκος κύματος min των παραγομένων ακτινών Χ. γ. την ισχύ Ρ Χ των παραγομένων ακτινών Χ, αν η απόδοση του σωήνα παραγωγής ακτινών Χ είναι %. Μονάδες 9 Δίνεται η απόυτη τιμή του φορτίου του ηεκτρονίου e=, C, η σταθερά του Planck h=6, J. s και η ταχύτητα του φωτός c= 3. 8 m/s. ΘΕΜΑ 4 To 38 U έχει χρόνο ημιζωής 4,5. 9 χρόνια και με μια σειρά από διασπάσεις α και β - καταήγει στο σταθερό ισότοπο 6 Pb. Θεωρούμε ότι όοι οι πυρήνες 38 U 8 που διασπώνται καταήγουν σε 6 Pb. Ένα ορυκτό τη στιγμή 8 της δημιουργίας του περιείχε 38 U και καθόου 6 Pb. 8 Σήμερα στο ορυκτό αυτό ο όγος του αριθμού των πυρήνων 6 Pb προς τον αριθμό των πυρήνων 38 U 8 είναι /8. Να υποογίσετε: α. τον αριθμό των διασπάσεων α και β - συμφωνά με την παρακάτω αντίδραση διάσπασης του 38 U U x He+y e+ Pb - 8 β. τη σταθερά διάσπασης του 38 U

5 γ. την ηικία του ορυκτού σε χρόνια. Μονάδες 9 Δίνεται: χρόνος= 3 7 s. Παραδεχθείτε ότι: lη=,7, lη8=,, lη9=, ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ o. Σωστό είναι το γ.. Σωστό είναι το α 3. Σωστό είναι το β 4. Σωστό είναι το α 5. α) Λ, β) Σ, γ) Σ, δ) Λ, ε) Λ ΘΕΜΑ o.) Αρχή διατήρησης των νουκεονίων: 35 + = x x = 4 Αρχή διατήρησης του φορτίου: = 56 + x x = 36 Άρα η αντίδραση γράφεται: 35 U n 4 Ba Kr n Αρχή διατήρησης νουκεονίων: x + 4 = 7 + x = 4 Αρχή διατήρησης του φορτίου: y + 7 = 8 + y = Άρα η αντίδραση γράφεται: 4 He 4 N 7 O H.) Σωστό είναι το γ c c Είναι: Ε 3 Ε = hf = h, E E = hf = h, E 3 E = hf 3 = h c 3 Όμως ισχύει: (Ε 3 Ε ) = (Ε Ε ) + (Ε 3 Ε ) h c = h c + h c = + = =

6 .3) Σωστό είναι το α. Η ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα με μαζικό αριθμό είναι: E β = 8 MeV Ε β = 6 MeV Η ενέργεια σύνδεσης του κάθε πυρήνα με μαζικό αριθμό είναι: ' E β = 8,8 MeV Ε β = 88 MeV Άρα η ενέργεια σύνδεσης των προιόντων πυρήνων είναι: Ε β = 76 MeV Επειδή η διάυση του αρχικού πυρήνα στα νουκεόνια που τον αποτεούν απαιτεί δαπάνη ενέργειας 6 MeV ενώ ο σχηματισμός των δύο νέων πυρήνων από τα ίδια νουκεόνια εκύει ενέργεια 76 MeV, από όη την διαδικασία της σχάσης αποδεσμεύεται ενέργεια ίση με τη διαφορά: (76 6) MeV = 6 MeV. ΘΕΜΑ 3 o α) Ι = Q ο ne = όπου n = 7 ηεκτρόνια / sec. Άρα Ι = 7 t t t,6-9 C/s I =,6 - A β) min = c h 8 34 ev = 3 m/s 6,4 Js,6 9 C 4 V min = 6 - m. γ) Η απόδοση του σωήνα παραγωγής ακτίνων x δίνεται από τη σχέση: Px Ρχ P α = α = % = x P V I 4 V,6 - η A P 3, x = W Px 6,4W = ΘΕΜΑ 4 o α. Αρχή διατήρησης των νουκεονίων: 38 = 4x +6

7 x= 8διασπάσεις α. Αρχή διατήρησης του φορτίου: = x y + 8 = 6 y y = 6 διασπάσεις β. β. Ο χρόνος ημιζωής του 38 U δίνεται από τη σχέση: ln ln,7 T = = = / T 4,5 9 / χρονια = (χρονια) = s γ. Έστω Ν οι αρχικοί πυρήνες του 38 U στο ορυκτό και Ν ο αριθμός των πυρήνων του 6 Pb που υπάρχουν στο ορυκτό 8 σήμερα είναι ίσος με τον αριθμό των πυρήνων 38 U που έχουν διασπαστεί δηαδή είναι ίσος με Ν Ν. Ν -Ν Ομως = Ν = 8Ν 8Ν 9Ν = 8Ν Ν 8 Ν = 8/9 t 8 t 9 Ν N e = N e = ln9 ln8 t=ln t = 8,-, 4,5 9 t= = χρονια 7 9(χρονια) t= χρονια 7 Τα θέματα επιμεήθηκαν τα φροντιστήρια «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» Φωρόπουου. Ήμεος Μ. Ποθητάκης Β. Τσουμπρέας Σ.