ΛΥΚΕΙΟ ΠΟΛΕΜΙΔΙΩΝ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙ 00-0 ΓΡΠΤΕΣ ΠΡΟΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 0 ΦΥΣΙΚΗ ΚΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΤΞΗΣ Ημερομηνία:07/06/0 Διάρκεια:,5 ώρες Οδηγίες:. Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από 6 σελίδες και δύο μέρη.. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής.. παγορεύεται η χρήση διορθωτικού υγρού. 4. Δίνεται τυπολόγιο στις σελίδες 7 και 8. 5. Όπου χρειάζεται τα σχήματα να μεταφέρονται στο φύλλο απαντήσεων σας. ΜΕΡΟΣ ποτελείται από ερωτήσεις. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 5 μονάδες σε σύνολο 00 μονάδων. Να απαντήσετε μόνο στις 0 ερωτήσεις.. Τα σώματα Σ και Σ έχουν μάζες m =8Kg και m =Kg αντίστοιχα, βρίσκονται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και συνδέονται με αβαρές νήμα. Στο σώμα Σ ασκείται μία σταθερή οριζόντια δύναμη F=50N η οποία μετακινεί το σύστημα των σωμάτων προς τα δεξιά. Σ Σ F=50N α) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στα σώματα. (μ.) β) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση με την οποία κινείται το σύστημα.. α) Να διατυπώσετε το θεώρημα έργου κινητικής ενέργειας. (μ.) β) Μια σφαίρα μάζας m=0.05kg χτυπά σε ξύλινο στόχο με ταχύτητα U=00m/s και εισχωρεί σε βάθος Χ=0,m. Να βρείτε το μέτρο της αντίστασης που ασκεί ο ξύλινος στόχος στο σφαίρα. U=00m/s X =0,m. α) πό ποιους παράγοντες εξαρτάται η τριβή ολίσθησης; (μ.) β) Να βρεθεί η ελάχιστη οριζόντια επιτάχυνση του οχήματος του διπλανού σχήματος ώστε το κιβώτιο να μην πέσει στο έδαφος. Ο συντελεστής τριβής μεταξύ κιβωτίου και επιφάνειας του οχήματος είναι μ =0,4.( Δίνεται g=0 m/s ). α
4. Δύο παγοδρόμοι με μάζες m = 40Kg και m =60Kg που βρίσκονται ακίνητοι σε μία πίστα πάγου σπρώχνονται και ο παγοδρόμος με τη μικρότερη μάζα κινείται με επιτάχυνση α =m/s. α) Σε ποιο από τους δύο παγοδρόμους ασκείται μεγαλύτερη δύναμη ; Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. (μ.) β) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση α του δεύτερου παγοδρόμου. 5. α) Να δώσετε τον ορισμό της γωνιακής ταχύτητας στην κυκλική κίνηση. (μ.) β) Μια μέλισσα βρίσκεται ακίνητη πάνω σε οριζόντιο δίσκο στο σημείο σε απόσταση r =0,4m από τον άξονα περιστροφής. Ο δίσκος περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα μέτρου ω=4 rad /s. ν η μέλισσα μετακινηθεί στο σημείο Β που βρίσκεται στην περιφέρεια του δίσκου (r B = 0,6m) να συγκρίνετε τη γωνιακή και τη γραμμική ταχύτητα της στα δύο σημεία. r =0,4m r B =0,6m Β 6. Οι σφαίρες και Β του πιο κάτω σχήματος βάλλονται οριζόντια την ίδια χρονική στιγμή.κατά τη διάρκεια της κίνησης η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα. h(m) 80 0 60 Β έδαφος α) Να συγκρίνετε το χρόνο πτήσης των σφαιρών. (μ.) β) Να συγκρίνετε το μέτρο των ταχυτήτων των σφαιρών τη στιγμή που φτάνουν στο έδαφος. Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
7. Σε πείραμα για τη μελέτη της τριβής ολίσθησης ενός σώματος που ολισθαίνει σε οριζόντια επιφάνεια μια ομάδα μαθητών πήρε τις ακόλουθες μετρήσεις για την τριβή ολίσθησης σε συνάρτηση με την κάθετη δύναμη. Ν (Ν) 0 4 5 6 Τ ολ (Ν) 0 0, 0,4 0,6 0,8,0, α) Να σχεδιάσετε σε βαθμολογημένους άξονες τη γραφική παράσταση Τ ολ =f(n). β) Να υπολογίσετε το συντελεστή τριβής ολίσθησης μ. (μ.) 8.α) Να διατυπώσετε το νόμο του Joule. (μ.) β) Σε μια ηλεκτρική θερμάστρα αναγράφονται τα στοιχεία «00W-00V».Να εξηγήσετε τι σημαίνουν οι ενδείξεις. (μ.) γ) Να υπολογίσετε την αντίσταση R της θερμάστρας. (μ.) 9. Σώμα με μάζα Kg βάλλεται κατακόρυφα προς τα πάνω από ένα σημείο που βρίσκεται σε ύψος 5m από το έδαφος (σημείο ). Το σώμα που έχει αρχική ταχύτητα 0m/s φτάνει σε ένα μέγιστο ύψος (σημείο ) και επιστρέφει στο έδαφος. (Κατά τη διάρκεια της κίνησης ισχύει το θεώρημα διατήρησης της μηχανικής ενέργειας). α) Να βρείτε το μέγιστο ύψος από το έδαφος h μεγ στο οποίο θα φτάσει το σώμα. (μ.) β) Να σχεδιάσετε τα διανύσματα της ταχύτητας και της επιτάχυνσης στα σημεία, και (ακριβώς πριν το σώμα ακουμπήσει στο έδαφος). h =5m h μέγιστο = ; 0. Στο διπλανό σχήμα φαίνεται μια οριζόντια ομογενής δοκός που έχει μήκος l=4m και μάζα m δ =5 kg. Η γωνία θ που σχηματίζει το αβαρές νήμα με τη δοκό είναι 0º.Πάνω στη δοκό σε απόσταση x=m από την άρθρωση τοποθετείται κύβος που έχει μάζα m κ =0 Kg.(Δίνονται ημ0º=0,5 και συν0º= 0,86) α) Να σημειώσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στη δοκό. (μ.) β) Να υπολογίσετε την τάση του νήματος. x K l θ
U(V). Στη διπλανή γραφική παράσταση που έγινε με βάση πειραματικές μετρήσεις, δίνεται η πολική τάση μιας πηγής, σε σχέση με την ένταση του ρεύματος που τη διαρρέει.να βρείτε: α)την ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε της πηγής. (μ.) β)την εσωτερική αντίσταση r της πηγής. 7 6 5 4 0 0 0,5,5,5,5 4 I(A).α) Να γράψετε ποια κύματα ονομάζονται εγκάρσια και να αναφέρετε δύο παραδείγματα. β) Μονοχρωματική ακτίνα φωτός μήκους κύματος λ =700nm η οποία διαδίδεται στον αέρα εισέρχεται σε γυάλινη πλάκα και διαδίδεται μέσα σ αυτή με ταχύτητα U=,8.0 8 m/s. Να υπολογίσετε το μήκος κύματος λ της ακτίνας μέσα στο γυαλί. (μ.) ΜΕΡΟΣ Β ποτελείται από 6 ερωτήσεις. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 0 μονάδες σε σύνολο 00 μονάδων. Να απαντήσετε μόνο στις 5 ερωτήσεις.. Ένα κωνικό εκκρεμές αποτελείται από αβαρές νήμα σταθερού μήκους L=0,8m. Στο άκρο του είναι στερεωμένο ένα σώμα μάζας m=0,kg, το οποίο διαγράφει οριζόντια κυκλική τροχιά με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω=π rad/s. Το νήμα σχηματίζει γωνία φ με την κατακόρυφο, όπως φαίνεται στο σχήμα. α) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα. (μ.) β) Να υπολογίσετε την περίοδο περιστροφής του σώματος. γ) Να βρείτε τη γωνία φ που σχηματίζει το νήμα με την κατακόρυφο. δ) Να υπολογίσετε την τάση του νήματος. (μ.) 4. Τα σώματα Σ και Σ έχουν μάζες m =8 kg και m =0 kg αντίστοιχα. Η γωνία θ =7 (ημ7 = 0.6 και συν7 = 0.8) και ο συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι μ = 0,. α) Να σχεδιάσετε όλες τις δυνάμεις που ασκούνται στα δύο σώματα. (μ.) β) Να εξετάσετε προς τα που θα κινηθεί το σύστημα. (μ.) γ) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του συστήματος των σωμάτων. δ) Να υπολογίσετε την τάση του νήματος. (μ.) ε) Να βρείτε την μέγιστη επιτάχυνση με την οποία θα μπορούσε να κινηθεί το σύστημα (αν ο συντελεστής τριβής μπορεί να παίρνει τιμές από 0 μ ). (μ.) 4
5.α) Nα γράψετε τρεις ιδιότητες των ηλεκτρικών δυναμικών Q γραμμών. β) Τρία ακλόνητα σημειακά ηλεκτρικά φορτία Q =+μc, B A Q =-μc και Q =+4μC, είναι τοποθετημένα σε περιφέρεια κύκλου ακτίνας R=cm όπως φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα. Τα O Q ηλεκτρικά φορτία βρίσκονται στο κενό. Q Ι) Να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στο κέντρο Ο του κύκλου. Γ Δ ΙΙ) Να υπολογίσετε το δυναμικό στο κέντρο Ο του κύκλου. (μ.) ΙΙΙ) Σε ποιο από τα σημεία, Β, Γ και Δ του πιο πάνω σχήματος πρέπει να τοποθετηθεί θετικό ηλεκτρικό φορτίο ώστε η ένταση του πεδίου στο κέντρο Ο να είναι η ελάχιστη δυνατή; Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. (μ.) 6. Σε ένα πείραμα μέτρησης της αντίστασης δύο μεταλλικών αγωγών πήραμε τις πιο κάτω μετρήσεις για την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον κάθε ένα σε συνάρτηση με τη διαφορά δυναμικού στα άκρα τους. γωγός I(A) 4 V(V) 4 6 8 α) Να σχεδιάσετε το κύκλωμα που χρησιμοποιήθηκε. (μ.) β) Να σχεδιάσετε (σε κοινούς βαθμολογημένους άξονες ) τις γραφικές παραστάσεις Ι=f(V) για κάθε αγωγό. γ) Να αναφέρετε αν οι αγωγοί είναι ωμικοί και να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. (μ.) δ) Χρησιμοποιώντας τις γραφικές παραστάσεις να εξηγήσετε ποιος από τους δύο αγωγούς έχει τη μεγαλύτερη αντίσταση. 7. Δίνεται το πιο κάτω ηλεκτρικό κύκλωμα : γωγός Β I(A),5 4,5 6 V(V) 4 R = Ω Β Ε = 5V R = 6Ω Γ E = V Ι R = Ω Ι Ι Ε 4 = 8V Ε =9V Η R 5 = Ω Ζ R 4 = 4Ω Δ α) Να γράψετε τις εξισώσεις που πρέπει να χρησιμοποιηθούν για να υπολογίσετε τις εντάσεις των ρευμάτων που διαρρέουν κάθε αντιστάτη του κυκλώματος. ν η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την αντίσταση R είναι Ι = να υπολογίσετε τις εντάσεις των ρευμάτων Ι και Ι (μ.6) β) Να υπολογίσετε τη θερμότητα που ελευθερώνεται στον αντιστάτη R σε χρόνο min. (μ.) γ) Να υπολογίσετε τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων ΒΖ (V BZ ). (μ.) 5
8. Στο διπλανό σχήμα φαίνονται οι ενεργειακές στάθμες του ατόμου ενός αερίου το οποίο βρίσκεται στη βασική του κατάσταση. α) Πόση είναι η ενέργεια ιονισμού του ατόμου. (μ.) β) ν ένα ηλεκτρόνιο βρεθεί διεγερμένο στην ενεργειακή στάθμη Ε 4 =-,6 ev. Ι) Να σχεδιάσετε όλες τις δυνατές αποδιεγέρσεις. ΙΙ)Σε ποια από αυτές εκπέμπεται φωτόνιο με το μικρότερο μήκος κύματος ;Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. (μ.) n n 4 n n n E = 0 ev E 4 = -,6 ev E = -,7eV E = -5,5 ev E = -0,4 ev γ) Να υπολογίσετε το μήκος κύματος της ακτινοβολίας που εκπέμπεται κατά την αποδιέγερση του ηλεκτρονίου από την ενεργειακή στάθμη Ε στη θεμελιώδη στάθμη Ε. Οι εισηγητές Ο συντονιστής (Β.Δ) Ο Διευθυντής Κουσουλή Κων/να Καραϊσκάκης Ροδόλφος Μπαρρής Κυριάκος. Συμέου Μαρία Κωνσταντίνου Χρίστος. Δημητρίου Σάββας. 6
ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΤΕΥΘΥΝΣΗΣ, Β ΛΥΚΕΙΟΥ Μηχανική Υλικού Σημείου σε μια διάσταση. Νόμος του Νεύτωνα F ma. Βάρος B mg. Νόμος του Hooke F K( x).4 Εξισώσεις κίνησης x at x 0 0 t, 0 at.5 Κινητική ενέργεια Ek m.6 Έργο δύναμης και θεώρημα έργου-κινητικής ενέργειας W Fx W E K.7 ρχή διατήρησης μηχανικής ενέργειας m mgh ό.8 Στατική τριβή και τριβή ολίσθησης T, T Μηχανική Υλικού Σημείου σε δύο διαστάσεις. Κυκλική κίνηση f r, T, a k Ροπές Ισορροπία στερεού σώματος. Ροπή δύναμης M Fd. Συνθήκες ισορροπίας στερεού σώματος F 0, M 0 4 Βαρύτητα 4. Νόμος παγκόσμιας έλξης mm F G r 4. Ένταση πεδίου βαρύτητας για πλανήτη μάζας M και M F g G, r R g ακτίνας R. r, m 5 Στατικός Ηλεκτρισμός 5. Νόμος του Coulomb qq F K r 5. Ένταση ηλεκτρικού πεδίου και πεδίου Coulomb F E Q E K q, r 5. Διαφορά δυναμικού και έργο ηλεκτρικού πεδίου W q V 5.4 Ένταση ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου V E 6 Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα 6. Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος 6. Ηλεκτρική αντίσταση κυλινδρικού αγωγού 6. Νόμος του Ohm 6.4 Σύνδεση αντιστάσεων σε σειρά και παράλληλα q I t l R s, V R I R R R R... 7
6.5 Σύνδεση αντιστάσεων παράλληλα... R R R 6.6 Ηλεκτρική ισχύς, νόμος του Joule P IV, Q I Rt 6.7 Ηλεκτρεγερτική δύναμη πηγής και πολική τάση V E Ir 6.8 Κανόνες του Kirchhoff I 0, E IR 6.9 Διαφορά δυναμικού V IR E 7 Σύγχρονη Φυσική 7. Ταχύτητα διάδοσης κύματος f 7. Φωτοηλεκτρική εξίσωση του Einstein hc b b EK f, h 7. Ενέργεια διέγερσης ή αποδιέγερσης στο άτομο του Η E hf 7.4 Ισοδυναμία μάζας και ενέργειας E mc 8 ΣΤΘΕΡΕΣ 8. Επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια της g0 0m / s Γης 8. Παγκόσμια σταθερά βαρύτητας G 6,67x0 N. m Kg 6 8. Μέση ακτίνα της Γης R 6,7x0 m 4 8.4 Μάζα της Γης M 6x0 Kg 8.5 Σταθερά Coulomb R K 9 0 9x0 N. m. 9 8.6 Ορισμός ev ev,6 x0 J 8.7 Ταχύτητα του φωτός στο κενό 8 c x0 m/ s 8.8 τομική μονάδα μάζας 7 u,66x0 Kg 9MeV 4 8.8 Σταθερά του Planck h 6,66x0 J. s 9 8.9 Φορτίο του ηλεκτρονίου q e,6 x0 C 9 8.0 Φορτίο του πρωτονίου q p,6 x0 C 8. Μάζα του ηλεκτρονίου m e 9,x0 Kg 7 8. Μάζα του πρωτονίου m p,67x0 Kg 7 8. Μάζα του νετρονίου m n,675x0 Kg C 8