Πέµπτη, 02 Ιουνίου 2005 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 Πέµπτη, Ιουνίου 5 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ Στις ρωτήσις - να γράψτ στο ττράδιό σαςτον αριθµό της ρώτησης και δίπα το γράµµα, που αντιστοιχί στη σωστή απάντηση.. Το έτος 5 ορίστηκ ως έτος Φυσικής και ιδιαίτρα ως έτος istei (Αϊνστάιν). Το 95 ο istei χρησιµοποιώντας τη σωµατιδιακή φύση του φωτός ρµήνυσ το φωτοηκτρικό φαινόµνο. Σήµρα πιστύουµ ότι το φως συµπριφέρται: α. ως κύµα. β. ως σωµατίδιο. γ. ως κύµα και ως σωµατίδιο. δ. ως πιταχυνόµνη µάζα. Μονάδς 5. Η σταθρά διάσπασης : α. ίναι µγάη για ραδινργούς πυρήνς που διασπώνται γρήγορα. β. ξαρτάται από τον αρχικό αριθµό των πυρήνων. γ. ίναι ίδια για όους τους ραδινργούς πυρήνς. δ. µταβάται µ το χρόνο. Μονάδς 5 3. Όταν οι ακτίνς Χ προσπίπτουν σ µια µταική πάκα, η απορρόφηση που υφίστανται: α. αυξάνται, όταν µιώνται το µήκος κύµατός τους. β. ίναι ανξάρτητη από το πάχος της πάκας. γ. αυξάνται, όταν µιώνται ο ατοµικός αριθµός των ατόµων του υικού του µτάου της πάκας. δ. αυξάνται όταν µιώνται η συχνότητα της ακτινοβοίας. Μονάδς 5. Το ηκτρόνιο που κπέµπται από τον πυρήνα κατά τη ραδινργό διάσπαση β - : α. προϋπήρχ στον πυρήνα και έκοντας τα πρωτόνιά του συνέβα στη σταθρότητα του πυρήνα. β. δν υπήρχ στον πυρήνα, αά η κποµπή του οφίται στη διάσπαση νός ντρονίου του πυρήνα.

2 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 γ. συνοδύται από την κποµπή αντιντρονίου ( ve ), για να διατηρηθί το φορτίο στην πυρηνική αντίδραση. δ. προκαί µίωση του αριθµού των πρωτονίων στο θυγατρικό πυρήνα κατά. Μονάδς 5 Στην παρακάτω ρώτηση 5 να γράψτ στο ττράδιό σας το γράµµα κάθ πρότασης και δίπα σ κάθ γράµµα τη έξη Σωστό για τη σωστή πρόταση και τη έξη Λάθος για τη ανθασµένη. 5. α. Το ατοµικό πρότυπο του Ruterfrd (Ράδρφορντ) αδυνατούσ να ξηγήσι τα γραµµικά φάσµατα των αρίων. β. Το υκό φως, όταν διαδίδται στο κνό, µφανίζι το φαινόµνο του διασκδασµού. γ. Στις αντιδράσις πυρηνικής σύντηξης η µάζα ηρµίας του τικού πυρήνα ίναι µικρότρη από το άθροισµα των µαζών των αρχικών πυρήνων. δ. Τα φωτόνια γ, όταν αηπιδρούν µ την ύη, ίτ χάνουν όη τους την νέργια µ µια αηπίδραση κατά την οποία απορροφώνται, ίτ πρνούν ανπηρέαστα.. Στο σωτρικό του γυάινου πριβήµατος των αµπτήρων φθορισµού υπάρχι ποσότητα ατµών ιωδίου, ώστ τα ξαχνούµνα άτοµα βοφραµίου να πανατοποθτούνται στο νήµα. Μονάδς 5 ΑΠΑΝΤΗΣΗ. γ. α 3. δ. β 5. α. Σ β. Λ γ. Σ δ. Σ. Λ ΘΕΜΑ. Να µταφέρτ στο ττράδιό σας συµπηρωµένς τις παρακάτω αντιδράσις: α. 9 U + M +... La + + 7e 6... β.... C 8 Ni + e + νe Μονάδς

3 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 Για τις παρακάτω ρωτήσις - να γράψτ στο ττράδιό σας τον αριθµό της ρώτησης και δίπα το γράµµα που αντιστοιχί στη σωστή απάντηση.. Αν ένα δίγµα ραδινργού υικού έχι κάποια χρονική στιγµή νργότητα 8 Βq και το ραδινργό υικό έχι χρόνο υποδιπασιασµού 6 ηµέρς, τότ µτά από ηµέρς η νργότητα του δίγµατος θα έχι γίνι: α. 6 Βq. β. Βq. γ. Βq. Μονάδς Να αιτιοογήστ την απάντησή σας. Μονάδς 3. Στο ατοµικό πρότυπο του Br (Μπορ) για το άτοµο του υδρογόνου, αν υ ίναι η ταχύτητα του ηκτρονίου στην πιτρπόµνη τροχιά µ κβαντικό αριθµό και υ ίναι η ταχύτητα του ηκτρονίου στην πιτρπόµνη τροχιά µ κβαντικό αριθµό, τότ ισχύι: υ α. υ υ β. υ γ. υ υ 6 Μονάδς Να αιτιοογήστ την απάντησή σας. Μονάδς. Σ συσκυή παραγωγής ακτίνων Χ µταξύ καθόδου και ανόδου φαρµόζουµ τάση V. Υποθέτουµ ότι τα ηκτρόνια ξέρχονται από τη θρµαινόµνη κάθοδο µ αµητέα ταχύτητα. Η µέγιστη συχνότητα fmax του συνχούς φάσµατος των ακτίνων Χ µταβάται µ την τάση V, όπως απικονίζται: f max f max f max V α. στο διάγραµµα. β. στο διάγραµµα. γ. στο διάγραµµα 3. () () (3) Να αιτιοογήστ την απάντησή σας. V Μονάδς Μονάδς 5 3

4 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Μ φαρµογή της Αρχής διατήρησης των Νουκονίων και της Αρχής διατήρησης του ηκτρικού φορτίου παίρνουµ: α. A Α Α + A A + A + A + 7A Z αντ. προιον. U M La e αντ. 35 A M A M 95 Ζπροιον. Ζ U + Z Z M + Z La + Z + 7Z e + Z La Z La 57 ( ) Εποµένως η αντίδραση γράφται: U + M + La e 35 9 β. A αντ. Απροιον. Α C A Ni + A e A Ni 6 Z Ζ Ζ Z + Z αντ. προιον. C Ni e Z C 8 + ( ) Z C 7 Εποµένως η αντίδραση ίναι: C 8 Ni + e + νe. Η νργότητα νός υικού µ το χρόνο δίνται από τη σχέση: dn t R(t) Ν(t) Νοe (Α) dt (t) Για t: Στο πρόβηµα R (t ) Ν R (B) R ο 8 Bq Την td και πιδή ο χρόνος υποδιπασιασµού ίναι αποδόσουµ σαν: t τ / οπότ t R(t ) R e l R(t αά τ / ) R e ο l τ / τ / R e ο l R τ / 6d µπορούµ να την R 8 Bq R(t ) R(t ) Bq Η σωστή απάντηση ίναι το β.

5 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 3. ος τρόπος Για το ηκτρόνιο που γυρίζι σ µια πιτρπόµνη τροχιά ισχύι: e υ e ΣFR FK Fc FK k c m mυ k c r r r e δηαδή υ k c e mr υ k c mr αά r r για την ταχύτητα του e στην τροχιά Για : e υ k c άρα γνικά mr υ υ Για : υ υ Άρα η σωστή απάντηση ίναι η γ. ος τρόπος Για τη στροφορµή του e - σ µια πιτρπόµνη τροχιά ισχύι: L mυr () π π Από την () για έχουµ: mυ r (Α) π Οµοίως για προκύπτι: mυ r (Β) π υr Διαιρώντας κατά µέη τις (Β) και (Α) έχουµ: υr Όµως r r r 6r Άρα υ 6r/ υ r/ υ / υ υ υ Άρα η σωστή απάντηση ίναι η γ. 5

6 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5. Η µέγιστη συχνότητα fmax προκύπτι στην ιδανική πρίπτωση όπου όη η κινητική νέργια του ηκτρονίου µτατρέπται σ νέργια νός φωτονίου: e V K φ e V fmax f max. δηαδή f max (σταθ.) V δηαδή η fmax ίναι ανάογη της τάσης µταξύ καθόδουανόδου άρα η σωστή ίναι η (). ΘΕΜΑ 3 Δέσµη φωτός που διαδίδται στο κνό, αποτίται από δύο µονοχρωµατικές ακτινοβοίς: την ιώδη µ µήκος κύµατος ι m και την ρυθρά µ µήκος κύµατος 7 m. Η δέσµη φωτός ισέρχται σ γυαί. Το γυαί µφανίζι για την ιώδη ακτινοβοία δίκτη διάθασης ι και για την ρυθρά ακτινοβοία δίκτη ι 8 διάθασης µ όγο. Το µήκος κύµατος της ιώδους ακτινοβοίας στο γυαί 7 ίναι m. Α. Να υποογιστί ο δίκτης διάθασης του γυαιού για την ιώδη ακτινοβοία Μονάδς 6 Β. Να διχθί ότι το µήκος κύµατος της ρυθράς ακτινοβοίας ίναι ίσο µ το µήκος κύµατος της ιώδους ακτινοβοίας στο κνό. Μονάδς 8 Γ. Παρατηρίται ααγή του χρώµατος της ρυθράς ακτινοβοίας κατά τη διάδοσή της µέσα στο γυαί; Να αιτιοογήστ την απάντησή σας. Μονάδς 3 Δ. Έστω Νι και Ν οι αριθµοί των φωτονίων της ιώδους και της ρυθράς ακτινοβοίας αντίστοιχα, που προσπίπτουν στο γυαί στη µονάδα του χρόνου. Να βρθί ο όγος N ι, ώστ ο ρυθµός µ τον οποίο προσπίπτι η νέργια της ιώδους ακτινοβοίας στο N γυαί να ίναι ίσος µ το ρυθµό, µ τον οποίο προσπίπτι η νέργια της ρυθράς ακτινοβοίας στο γυαί. Μονάδς 8 ΛΥΣΗ α) Για το δίκτη διάθασης του γυαιού για την ιώδη ακτινοβοία έχουµ: οι m ι ι ι m ι 6

7 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 ι β) ι ο ο 7m Όµως: 7 m οι m γ) Κατά τη διάδοση της ρυθράς ακτινοβοίας µέσα στο γυαί δν µταβάται η συχνότητα της και συνπώς δν παρατηρίται ααγή του χρώµατός της. ΟΛ(ι) ΟΛ() δ) Εχουµ ότι: Νι Ε φ(ι) Ν Ε φ() t/ t/ c/ Ν f ι () Ν ι ο() Νι Νι / f(ι) Ν / f() Ν c/ f(ι) Ν Ν ο(ι) Νι Ν 7 ο(ι) () ΘΕΜΑ άτοµα υδρογόνου βρίσκονται όα στην ίδια διγρµένη νργιακή στάθµη. Για να αποµακρυνθί το ηκτρόνιο του κάθ διγρµένου ατόµου σ πριοχή κτός ηκτρικού πδίου του πυρήνα, η άχιστη νέργια που απαιτίται ίναι,5ev. Α. Να βρθί ο κβαντικός αριθµός της διγρµένης κατάστασης στην οποία βρίσκονται τα άτοµα του υδρογόνου. Μονάδς 6 Β. Να σχδιάστ στο διάγραµµα νργιακών σταθµών ός τις δυνατές αποδιγέρσις από τη διγρµένη κατάσταση. Μονάδς Γ. Από πόσς γραµµές θα αποτίται το φάσµα κποµπής που αµβάνται κατά την αποδιέγρση των ατόµων υδρογόνου; Μονάδς 3 Δ. Κατά την πήρη αποδιέγρση και των ατόµων υδρογόνου κπέµπονται συνοικά 5 φωτόνια. Μ κριτήριο την νέργια των κπµποµένων φωτονίων τα κατατάσσουµ σ κατηγορίς. Πόσα φωτόνια αντιστοιχούν σ κάθ κατηγορία; Μονάδς 8 Ε. Πόση ίναι η συνοική νέργια των κπµποµένων φωτονίων; Μονάδς Δίνται η νέργια του ατόµου του υδρογόνου στη θµιώδη κατάσταση Ε -3,6eV 7

8 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 ΛΥΣΗ α) Η άχιστη νέργια που απαιτίται για την αποµάκρυνση του e - σ πριοχή κτός ηκτρικού πδίου του πυρήνα ίναι: mi,5ev 3,6,5 3 Iσχύι : Ε β) 3 -,5eV -3,eV 3-3,6eV γ) Όπως φαίνται από το διάγραµµα των νργιακών σταθµών κατά την αποδιέγρση των ατόµων υδρογόνου προκύπτουν τριών ιδών φωτόνια άρα 3 φασµατικές γραµµές. δ) Έστω x τα άτοµα του υδρογόνου τα οποία αποδιγίρονται µ ένα άµα (3 σ ). Τότ -x θα ίναι τα άτοµα τα οποία αποδιγίρονται µ δύο άµατα (3 σ, σ ). Κατά την αποδιέγρση των x ατόµων προκύπτουν x φωτόνια, νώ κατά την αποδιέγρση των -x προκύπτουν (-x) φωτόνια. Άρα x + ( x) 5 x + x 5 x 75 Άρα 75 άτοµα αποδιγίρονται µ ένα άµα και 5 άτοµα αποδιγίρονται µ δύο άµατα. Άρα κπέµπονται 75 φωτόνια µ νέργια: φ ΔΕ,3 Ε 3 Ε,5 ( 3,6),9eV Εκπέµπονται 5 φωτόνια µ νέργια: 3,eV φ ΔΕ3, Ε 3 Ε φ Εκπέµπονται 5 φωτόνια µ νέργια: φ 3 ΔΕ, Ε Ε 3, ( 3,6),eV,5 ( 3,),89eV ) Η νέργια που κπέµπται από το κάθ άτοµο κατά την αποδιέγρση του ίναι η ίδια ίτ συµβαίνι µ ένα άµα ίτ µ δύο άµατα. ΔΕ Ε 3 Ε,5 ( 3,6) ΔΕ,9eV Άρα ο ΔΕ.9eV. 8

9 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 5 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Τα σηµρινά θέµατα Φυσικής Γνικής Παιδίας ίναι διατυπωµένα µ σαφήνια και καύπτουν υρύ φάσµα της ξταστέας ύης. Τα θωρητικά θέµατα κτός από αποµνηµόνυση απαιτούν και κριτική ικανότητα. Τα προβήµατα ίναι διαβαθµισµένης δυσκοίας ώστ να δηµιουργούνται οι προϋποθέσις για βαθµοόγική διάκριση των υποψηφίων. 9