ΠΑΝΔΛΛΖΝΗΔ ΔΞΔΣΑΔΗ Γ ΣΑΞΖ ΖΜΔΡΖΗΟΤ ΓΔΝΗΚΟΤ ΛΤΚΔΗΟΤ ΣΔΣΑΡΣΖ 3 MAΪΟΤ 0 ΔΞΔΣΑΕΟΜΔΝΟ ΜΑΘΖΜΑ: ΦΤΗΚΖ ΓΔΝΗΚΖ ΠΑΗΓΔΗΑ ΤΝΟΛΟ ΔΛΗΓΩΝ: ΔΞΗ (6) ΘΔΜΑ Α Σηις ερφηήζεις Α-Α3 να γράυεηε ζηο ηεηράδιό ζας ηον αριθμό ηης ερώηηζης και δίπλα ηο γράμμα ποσ ανηιζηοιτεί ζηη θράζη η οποία ζσμπληρώνει ζφζηά ηην ημιηελή πρόηαζη. Α. Ο δείθηεο δηάζιαζεο ελόο νπηηθνύ κέζνπ γηα ηα ρξώκαηα εξπζξό, ηώδεο, θίηξηλν έρεη α. ηελ ίδηα ηηκή θαη γηα ηα ηξία ρξώκαηα β. ηελ κεγαιύηεξε ηηκή ηνπ γηα ην εξπζξό ρξώκα γ. ηελ κεγαιύηεξε ηηκή ηνπ γηα ην ηώδεο ρξώκα δ. ηελ κεγαιύηεξε ηηκή ηνπ γηα ην θίηξηλν ρξώκα. Μονάδες 5 Α. Όηαλ ζσκαηίδηα α, β, γ, εηζέξρνληαη ζε νκνγελέο καγλεηηθό πεδίν κε ηηο ηαρύηεηέο ηνπο θάζεηεο ζηηο δπλακηθέο γξακκέο ηνπ πεδίνπ, ηόηε εθηξέπνληαη α. κόλν ηα ζσκαηίδηα α β. ηα ζσκαηίδηα β θαη γ γ. κόλν ηα ζσκαηίδηα γ δ. ηα ζσκαηίδηα α θαη β. Μονάδες 5 Α3. ην ζρήκα απεηθνλίδνληαη ηα ηόληα νξηζκέλσλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ πνπ βξίζθνληαη ζε αέξηα θαηάζηαζε.
A B Γ Δ Σν αηνκηθό πξόηππν ηνπ Βohr κπνξεί λα πεξηγξάςεη ην γξακκηθό θάζκα ησλ ζηνηρείσλ α. Α θαη Β β. Β θαη Γ γ. κόλν ηνπ Α δ. κόλν ηνπ Β. Μονάδες 5 Α. Να γράψετε ςτο τετράδιό ςασ τον αριθμό τησ Στήλησ (Ι) και δίπλα ςε κάθε αριθμό το γράμμα τησ Στήλησ (ΙΙ) που δίνει τη ςωςτή αντιςτοίχιςη. τήλη Η τήλη ΗΗ. Einstein α. Φσηόληα. Huygens θαη Τνung β. Ηιεθηξνκαγλεηηθά θύκαηα 3. Maxwell γ. Φσηνειεθηξηθό θαηλόκελν. Planck δ. Eγθάξζηα θύκαηα 5. Hertz ε. Παξαγσγή θπκάησλ ίδηαο θύζεο κε απηήλ ηνπ θσηόο Μονάδες 5 Α5. Να ταρακηηρίζεηε ηις προηάζεις ποσ ακολοσθούν, γράθονηας ζηο ηεηράδιό ζας, δίπλα ζηο γράμμα ποσ ανηιζηοιτεί ζε κάθε
πρόηαζη, ηο γράμμα Σ, αν η πρόηαζη είναι ζφζηή, ή Λ, αν η πρόηαζη είναι λανθαζμένη. α. Ο ηνκνγξάθνο εθπνκπήο πνδηηξνλίσλ PET αληρλεύεη γύξσ από ην θεθάιη ηνπ αζζελνύο πνδηηξόληα. β. Οη ηζόηνπνη ππξήλεο ηνπ ίδηνπ ζηνηρείνπ έρνπλ ίδην αξηζκό λεηξνλίσλ. γ. Σα θάζκαηα εθπνκπήο ησλ αεξίσλ είλαη ζπλερή. δ. Σν άηνκν πδξνγόλνπ πνπ βξίζθεηαη ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε δηεγείξεηαη από έλα θσηόλην κόλν όηαλ ε ελέξγεηα ηνπ θσηνλίνπ είλαη αθξηβώο ίζε κε ηελ ελέξγεηα δηέγεξζεο. ε. Οη ζθιεξέο αθηίλεο Υ είλαη πεξηζζόηεξν δηεηζδπηηθέο από ηηο καιαθέο αθηίλεο Υ. Μονάδεσ 5 ΘΔΜΑ Β B. Γηεγεξκέλα άηνκα πδξνγόλνπ βξίζθνληαη ζε θαηάζηαζε πνπ αληηζηνηρεί ζε θβαληηθό αξηζκό n x. Αλ ην πιήζνο ησλ γξακκώλ ηνπ θάζκαηνο εθπνκπήο ηνπ αεξίνπ είλαη έμη (6), ηόηε ην n x έρεη ηελ ηηκή α. n =3 x β. n = x γ. n =5. x Να επηιέμεηε ηε ζσζηή απάληεζε (κνλάδεο ). Να δηθαηνινγήζεηε ηελ επηινγή ζαο (κνλάδεο 6). Μονάδες 8 Β. Mηα κνλνρξσκαηηθή αθηηλνβνιία έρεη κήθνο θύκαηνο ζηνλ αέξα ι 0. Όηαλ ε αθηηλνβνιία από ηνλ αέξα εηζέξρεηαη ζην νπηηθό κέζν, ην κήθνο θύκαηόο ηεο
κεηώλεηαη ζηα 3 ηεο αξρηθήο ηνπ ηηκήο, ελώ, όηαλ ε αθηηλνβνιία εηζέξρεηαη από ηνλ αέξα ζην νπηηθό κέζν, ην κήθνο θύκαηόο ηεο κεηώλεηαη θαηά ην 3 ηεο αξρηθήο ηνπ ηηκήο. Όηαλ ε αθηηλνβνιία απηή κεηαβαίλεη από ην νπηηθό κέζν ζην νπηηθό κέζν, αθνινπζεί ηελ πνξεία.α. β 3. γ Να επηιέμεηε ηε ζσζηή απάληεζε (κνλάδεο ). Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζή ζαο (κνλάδεο 7). Μονάδεσ 9 Β3. ύκθσλα κε ην πξόηππν ηνπ Bohr, όηαλ ην άηνκν ηνπ πδξνγόλνπ βξίζθεηαη ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε έρεη ελέξγεηα Δ θαη ε αθηίλα ηεο θπθιηθήο ηξνρηάο ηνπ ειεθηξνλίνπ είλαη r. Όηαλ ην άηνκν είλαη δηεγεξκέλν έρεη ελέξγεηα E n θαη ε αθηίλα ηεο θπθιηθήο ηξνρηάο ηνπ ειεθηξνλίνπ είλαη r n.
Γηα ηα κεγέζε Δ,r, E n, r n ηζρύεη κία από ηηο : α. E n r n =E r β. γ. Να επηιέμεηε ηε ζσζηή απάληεζε (κνλάδεο ). Να δηθαηνινγήζεηε ηελ επηινγή ζαο (κνλάδεο 6). Μονάδες 8 ΘΔΜΑ Γ ε κηα δηάηαμε παξαγσγήο αθηίλσλ Υ ηα ειεθηξόληα μεθηλνύλ από ηελ θάζνδν κε κεδεληθή ηαρύηεηα θαη, αθνύ επηηαρπλζνύλ, θηάλνπλ ζηελ άλνδν κε ηαρύηεηα 0 0 7 / sec 30 m Η απόδνζε ηεο δηάηαμεο είλαη % (δει. ην % ηεο ηζρύνο ηεο δέζκεο ειεθηξνλίσλ κεηαηξέπεηαη ζε ηζρύ θσηνλίσλ Υ). Η ηζρύο ησλ αθηίλσλ Υ πνπ παξάγνληαη είλαη Ρ x =0 W θαη ν ρξόλνο ιεηηνπξγίαο ηεο δηάηαμεο είλαη t=0,5 s. Γ. Να βξείηε ηελ ηάζε κεηαμύ αλόδνπ θαζόδνπ. Γ. Να βξείηε ηελ ελέξγεηα πνπ κεηαθέξεη ε δέζκε ησλ ειεθηξνλίσλ ζην ρξόλν t. Γ3. Να βξείηε ηνλ αξηζκό ησλ ειεθηξνλίσλ πνπ θηάλνπλ ζηελ άλνδν ζηε κνλάδα ηνπ ρξόλνπ. Έλα από ηα παξαγόκελα θσηόληα έρεη κήθνο θύκαηνο ηεηξαπιάζην από ην ειάρηζην κήθνο θύκαηνο ησλ αθηίλσλ X πνπ παξάγνληαη. Σν θσηόλην απηό παξάγεηαη από κεηαηξνπή κέξνπο ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ελόο ειεθηξνλίνπ
πνπ πξνζπίπηεη ζηελ άλνδν, ζε ελέξγεηα ελόο θσηνλίνπ. Γ. Να βξείηε ην πνζνζηό ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηνπ ειεθηξνλίνπ πνπ κεηαηξάπεθε ζε ελέξγεηα θσηνλίνπ. Γίλνληαη: Μονάδεσ 7 ΘΔΜΑ Γ Έλαο ππξήλαο (Ραδίνπ) δηαζπάηαη ζε έλα δηεγεξκέλν ζπγαηξηθό ππξήλα (Ραδνλίνπ) κε ηαπηόρξνλε εθπνκπή ζσκαηίνπ α. Γ. Να γξάςεηε ηελ αληίδξαζε δηάζπαζεο. Γ. Να ππνινγίζεηε ηελ ελέξγεηα πνπ απνδεζκεύεηαη από ηνλ ππξήλα ηνπ θαηά ηε δηάζπαζή ηνπ. Από ηελ ελέξγεηα πνπ απνδεζκεύεηαη ην ζσκάηην α απνθηά θηλεηηθή ελέξγεηα Κ. Από ηελ ππόινηπε ελέξγεηα ην 7,8% γίλεηαη θηλεηηθή ελέξγεηα ηνπ ξαδνλίνπ. Σν ζσκάηην α, κε ηελ θηλεηηθή ελέξγεηα πνπ έρεη απνθηήζεη, θαηεπζύλεηαη κεησπηθά πξνο ππξήλα (Καζζηηέξνπ) πνπ βξίζθεηαη ζε πνιύ κεγάιε απόζηαζε. Θεσξνύκε όηη ν ππξήλαο παξακέλεη αθίλεηνο ζηε ζέζε ηνπ ζε όιε ηε δηάξθεηα ηνπ θαηλνκέλνπ. Η ειάρηζηε απόζηαζε ζηελ νπνία πιεζηάδεη ην ζσκάηην α είλαη =3 0 m. Γ3. Να βξείηε ηελ θηλεηηθή ελέξγεηα Κ ηνπ ζσκαηίνπ α.
Ο διεγερμζνοσ πυρινασ μεταπίπτει ςτθ κεμελιώδθ ενεργειακι του ςτάκμθ εκπζμποντασ ζνα φωτόνιο που προςπίπτει ςε αζριο υδρογόνου, τα άτομα του οποίου βρίςκονται ςτθ κεμελιώδθ κατάςταςθ. Γ. Να βξείηε ην κέγηζην πιήζνο ησλ αηόκσλ πδξνγόλνπ πνπ κπνξνύλ λα ηνληζηνύλ. Μονάδες 7 Γίλνληαη: Δλέξγεηα ζεκειηώδνπο θαηάζηαζεο αηόκνπ πδξνγόλνπ Δ = 3,6 ev. Φνξηίν πξσηνλίνπ Μ c =05,7 ΜeV. Ra Μ c =06809, ΜeV. Rn Μ c =378, ΜeV. ζσκάηην α ΜeV=,6 0 3 J.
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Α. γ Α. δ Α3. γ Α. γ δ 3 β α 5 ε Α5. α. Λ β. Λ γ. Λ δ. Σ ε. Σ ΘΕΜΑ Β Β. Σωςτι απάντθςθ (β) n x = Δικαιολόγθςθ: Β. Σωςτι απάντθςθ () α
Δικαιολόγθςθ: 3 3 n n 3 3 8 6 9 6 Αφοφ n n, άρα πλθςιάηει θ ακτίνα ςτθν κάκετθ. Β3. Σωςτι απάντθςθ (α) E En Δικαιολόγθςθ: n En rn E r r r n n ΘΕΜΑ Γ m Γ. K m V 500 V e P P Γ. a% 00 P 00 000 W P % Γ3. W P W P t 000 0,5 50 J t P οσ τρόποσ: P V I I 0, 08A V I Q t N t e, άρα N t I e N t 0,08,6 0 7 5 0 9 θλεκτρόνια/s οσ τρόποσ:. P. t. ev. 000.0,5 50J N ev. 50,6.0,5.0 6 7,5 0 9 3 ό Αυτό το πλήθοσ των ηλεκτρονίων αφορά ςτο χρόνο λειτουργίασ τησ ςυςκευήσ (δηλ. 0,5s) και ςυνεπώσ: N 7,5.0 t 0,5 6 7 5 0 ό / s
Γ. min h c min h c h c h c h c K e e V ΘΕΜΑ Δ ποςοςτό 00% E 00% K 00% 5% 6 Δ. Ra Ra He 88 86 e Δ. Q M. c ( M. c M. c ) 05,7 06809, 378,, MeV Δ3. Α.Δ.Ε: Ra * Rn a 9 e 50e Ka Umax kc,8mev d min Δ. 7, 7, 7, 00 00 00 E ί ( Q Ka) (,9,8) 0,, 7 0 MeV E ύ 0 3,6eV N max E ύ,7 0 3,6 0 6,7 0 3,6 000 άτομα υδρογόνου.