ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ 1 A. Ένα κύμα διαδίδεται προς τα δεξιά πάνω σε γραμμικό ελαστικό μέσο.το μήκος κύματος είναι λ.τότε : i. Η απόσταση του 2 0υ και του 8 0υ όρους είναι 7λ; ii. Η απόσταση του 3 0υ όρους και της 5 ης κοιλάδας είναι 9λ/4; iii. Αν η εξίσωση ταλάντωσης του σημείου Ο είναι y=aημωt και το Ο ξεκινά να ταλαντώνει τη χρονική στιγμή t=0 τότε το σημείο Κ που βρίσκεται στη θέση ΧΚ=3λ θα ξεκινήσει να ταλαντώνει τη χρονική στιγμή t=2t B. Διαθέτουμε δυο γραμμικά ελαστικά μέσα κατασκευασμένα από το ίδιο υλικό κατά μήκος των οποίων διαδίδονται δυο αρμονικά κύματα.τα μόρια του πρώτου ελαστικού μέσου ταλαντώνουν με το μισό πλάτος από αυτό που ταλαντώνουν τα μόρια του δεύτερου μέσου ενώ το μήκος κύματος του πρώτου μέσου είναι διπλάσιο από το μήκος κύματος του δεύτερου μέσου.τότε : A. Η ταχύτητα διάδοσης στο πρώτο μέσο είναι διπλάσια από την ταχύτητα διάδοσης του δεύτερου μέσου ; B. Η συχνότητα που ταλαντώνουν τα μόρια του μέσου ένα είναι η μισή της συχνότητας που ταλαντώνουν τα μόρια του μέσου δυο ; C. Η μέγιστη επιτάχυνση ταλάντωσης των μορίων του πρώτου μέσου είναι ίση με την μέγιστη επιτάχυνση ταλάντωσης του δεύτερου μέσου;
D. Εάν το κύμα φτάσει τη χρονική στιγμή t1 στο σημείο Μ ΧΜ=2m στο πρώτο ελαστικό μέσο,σε ποιο σημείο θα έχει φτάσει το κύμα του δεύτερου μέσου στον ίδιο χρόνο ; C. Να γράψετε στο τετράδιό σας τους αριθμούς της Στήλης I και, ακριβώς δίπλα σε κάθε αριθμό, ένα γράμμα από τη Στήλη ΙΙ, ώστε να δημιουργείται σωστή αντιστοίχηση. (Ένα δεδομένο της Στήλης ΙΙ περισσεύει). Στήλη I Στήλη ΙΙ 1. Ραδιοκύματα α. Ραντάρ 2. Μικροκύματα β. Μαύρισμα της επιδερμίδας 3. Υπέρυθρες ακτίνες γ. Ραδιόφωνο 4. Υπεριώδεις ακτίνες δ. Αύξηση της θερμοκρασίας 5. Ακτίνες γ ε. Όραση στ. Ραδιενεργοί πυρήνες D. Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εκπέμπεται : α. από φορτισμένο πυκνωτή β. από φορτία που κινούνται με σταθερή ταχύτητα γ. από φορτία τα οποία επιταχύνονται δ. από ακίνητο ραβδόμορφο μαγνήτη.
ΘΕΜΑ 2 A. Κατά μήκος μιας χορδής δημιουργείται στάσιμο κύμα. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι λάθος α β γ δ Αν μεταβληθεί η συχνότητα ταλάντωσης των σωματίων της χορδής, η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών παραμένει σταθερή. Η μέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης του κάθε σωματίου της χορδής είναι ανεξάρτητη από το χρόνο. Τα σωμάτια της χορδής που βρίσκονται ανάμεσα σε δύο διαδοχικούς δεσμούς έχουν την ίδια φάση ταλάντωσης. Υπάρχουν χρονικές στιγμές κατά τις οποίες η χορδή είναι ευθύγραμμη. B. Στη χορδή μιας κιθάρας δημιουργείται στάσιμο κύμα συχνότητας f 1. To στάσιμο κύμα έχει τέσσερις δεσμούς, δύο στα άκρα της χορδής και δύο μεταξύ αυτών. Στην ίδια χορδή, με άλλη διέγερση, δημιουργείται άλλο στάσιμο κύμα συχνότητας f 2 που έχει εννέα συνολικά δεσμούς, δύο στα άκρα της χορδής και 7 μεταξύ αυτών. Η συχνότητα f 2 είναι ίση με: α. 4/3 f 1 β. 8/3 f 1. γ. 5/3 f 1. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
C. A.Μονοχρωματική ακτινοβολία προσπίπτει κάθετα σε γυάλινο πρίσμα ΚΛΜ oπως στο σχήμα. Λ Κ Μ Ο δείκτης διάθλασης του γυάλινου είναι 3.Να μελετήσετε την πορεία της ακτίνας και να βρεθεί η γωνία εκτροπής.(δίνεται = 60 = 30 ) B. Ακτίνα μονοχρωματικού φωτός προσπίπτει σε γυάλινη επιφάνεια ισόπλευρου πρίσματος ΚΛΜ υπό γωνία φ στο σημείο Α.και η διαθλώμενη ακτίνα να είναι παράλληλα στην πλευρά ΛΜ.Το ποσοστό μείωσης του μήκους κύματος κατά τη μετάβαση της ακτίνας στο γυάλινο πρίσμα είναι 30%. Κ Λ Μ Να υπολογίσετε το δείκτη διάθλασης n του πρίσματος.
Γ. Μονοχρωματική ακτινοβολία που διαδίδεται στο γυαλί προσπίπτει στη διαχωριστική επιφάνεια του γυαλιού με τον 3 αέρα, με γωνία πρόσπτωσης θα τέτοια ώστε ημθα=. Ο 2 δείκτης διάθλασης του γυαλιού είναι nα = 2. Η ακτινοβολία θα: α. διαθλαστεί και θα εξέλθει στον αέρα. β. κινηθεί παράλληλα προς τη διαχωριστική επιφάνεια. γ. ανακλαστεί ολικά από τη διαχωριστική επιφάνεια. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. D A Σε μια χορδή με ελεύθερο το ένα μόνο άκρο της διεγείρεται με συχνότητα f1 και σχηματίζονται 8 δεσμοί. Αν η χορδή διεγερθεί με άλλη συχνότητα f2 σχηματίζονται 13 δεσμοί. Ο λόγος των συχνοτήτων είναι f1 8 α. = f 13 2 f1 3 β. = f 5 2 f1 17 γ. = f 27 2 Σημειώστε με δικαιολόγηση τη σωστή πρόταση. B. Σε μια χορδή με ελεύθερο το ένα μόνο άκρο της έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα με κοιλία στο ελεύθερο άκρο Ο(χ=0) και με δύο διαδοχικούς δεσμούς να απέχουν Δχ=6cm. Αν το μήκος της χορδής έχει μία από τις τιμές 90cm, 120cm 123cm επιλέξτε τη σωστή τιμή του μήκους της χορδής και υπολογίστε το πλήθος των δεσμών δικαιολογώντας την όποια επιλογή.
ΘΕΜΑ 3 Ένα εγκάρσιο αρμονικό κύμα διαδίδεται προς τα δεξιά.η εξίσωση ταλάντωσης του Ο (σημείο του άξονα Χ Χ με Χ=0) είναι y=0,05ημ8πt.h ταχύτητα διάδοσης του κύματος είναι υ=20m/sec. A. Nα γράψετε την εξίσωση του αρμονικού κύματος. B. Να γράψετε την εξίσωση της ταχύτητας ταλάντωσης ενός σημείου Μ (ΧΜ=5m) C. Na βρείτε τη διαφορά φάσης δυο σημείων K και Λ τα οποία βρίσκονται στις θέσεις ΧΚ=2m και ΧΛ=12m) τις χρονικές στιγμές t1=0,5sec και t2=12sec. D. Aν το σημείο Λ καθώς ταλαντώνει έχει μια στιγμή t απομάκρυνση Υ=+Α/2 και θετική ταχύτητα ταλάντωσης ποια η απομάκρυνση του σημείου Κ την ίδια χρονική στιγμή.πόσα σημεία μεταξύ του Κ και Λ έχουν τη στιγμή t απομάκρυνση Υ=- Α/2 με αρνητική ταχύτητα ταλάντωσης. E. Nα γίνει η γραφική παράσταση της φάσης σε συνάρτηση με το χρόνο ενός σημείου Ζ που βρίσκεται σε θέση ΧΖ=10m. F. Να σχεδιάσετε το στιγμιότυπο του κύματος τη χρονική στιγμή t=0,25sec. G. Να γίνει η γραφική παράσταση της ταχύτητας ΘΕΜΑ 4 ταλάντωσης σε συνάρτηση με το χρόνο ενός σημείου Ρ με ΧΡ=2m Το οριζόντιο σχοινί ΟΑ μήκους L εκτείνεται κατά τη διεύθυνση του άξονα x. Το άκρο του Α είναι στερεωμένο ακλόνητα στη θέση x=l=0,35m, ενώ το άκρο του Ο στη θέση x=0 είναι ελεύθερο, έτσι ώστε με κατάλληλη διαδικασία να δημιουργείται στάσιμο κύμα. Στη θέση x=0 εμφανίζεται κοιλία και το σημείο εκτελεί ΑΑΤ με συχνότητα f=20ηz. Τη χρονική στιγμή t=0 το σημείο x=0 έχει y=0 και κινείται κατά τη θετική φορά. Στο διπλανό σχήμα φαίνεται ένα στιγμιότυπο του στάσιμου τη χρονική στιγμή t1 κατά την
οποία η δυναμική ενέργεια ταλάντωσης των σημείων του σχοινιού είναι ίση με την κινητική και το σημείο Ο κινείται προς τη μέγιστη θετική απομάκρυνση. A. Να βρεθεί η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων στο σχοινί. B. Να σχεδιαστεί στιγμιότυπο της χορδής τη χρονική στιγμή t2 που το Ο περνάει για πρώτη φορά από τη θέση ισορροπίας του μετά τη χρονική στιγμή t1. C. Να βρεθεί η χρονική διαφορά των στιγμών t2 t1. D. Να γραφεί η εξίσωση του στάσιμου. E. Να βρεθεί το μέτρο της ταχύτητα του σημείου Ζ με ΧΖ=2/3m εκείνη τη χρονική στιγμή που διέρχεται από το μέσο της απόστασης μεταξύ της θέσης ισορροπίας και της μέγιστης θετικής απομάκρυνσης.