Διαγώνισμα Γ΄ Λυκείου Φυσική Κατεύθυνσης

Βαθμός (κλίμακα του 100)

Διαγώνισμα

Υπογραφή καθηγητή

Φυσική Κατεύθυνσης Εξεταζόμενο μάθημα

Γ΄ Λυκείου Επώνυμο

Τάξη

Όνομα

Κυριακή 09/02/2014 Τμήμα

Ημερομηνία

Νάντια Παλαιολόγου Νεκτάριος Μαυρογιαννάκης Στάθης Κούπας καθηγητές

ΘΕΜΑ Α Α1. Αρμονικό κύμα διαδίδεται κατά μήκος γραμμικού ελαστικού μέσου. Η συχνότητα ταλάντωσης των μορίων του μέσου: α. εξαρτάται από το είδος του κύματος (εγκάρσιο ή διάμηκες), β. είναι ίση με τη συχνότητα της πηγής, γ. εξαρτάται από τη μάζα των μορίων του μέσου, δ. εξαρτάται από το ελαστικό μέσο. Μονάδες 5 Α2. Αν το μήκος των κυμάτων που δημιουργούν ένα στάσιμο κύμα είναι λ, τότε η απόσταση μεταξύ ενός δεσμού και στον τρίτο μετά από αυτόν δεσμό είναι : α. 3λ/4, β. 3λ/2, γ. λ, δ. 2λ. Μονάδες 5 Α3. Η ροπή αδράνειας ενός στερεού σώματος ως προς κάποιο άξονα περιστροφής, εξαρτάται από: α. το αλγεβρικό άθροισμα των ροπών που δέχεται το σώμα. β. την γωνιακή επιτάχυνση περιστροφής του σώματος γ. την αδράνεια του σώματος κατά την μεταφορική του κίνηση. δ. την κατανομή της μάζας του σώματος, ως προς τον άξονα περιστροφής του. Μονάδες 5 A4. Σε χορδή που το άκρο της Ο είναι ελεύθερο σχηματίζεται από τη συμβολή δύο εγκαρσίων κυμάτων ίδιας συχνότητας και πλάτους Α, στάσιμο κύμα. Δύο σημεία Κ και Λ της χορδής βρίσκονται εκατέρωθεν του πρώτου δεσμού και σε

Σελίδα 1 από 5

  και απ’ αυτόν αντίστοιχα. Ο λόγος των μέγιστων ταχυτήτων 6 12  των δύο σημείων Κmax είναι: Λmax

αποστάσεις

α.

3,

β. 1,

γ.

2,

δ. 2 Μονάδες 5

Α5. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα τη λέξη Σωστό, για τη σωστή πρόταση, και τη λέξη Λάθος για τη λανθασμένη. α. Ένα στερεό σώμα στρέφεται γύρω από ακλόνητο άξονα. Όλα τα σημεία του στερεού σώματος που δεν ανήκουν στον άξονα περιστροφής έχουν κάθε χρονική στιγμή την ίδια γραμμική και την ίδια γωνιακή ταχύτητα. β. Δύο σύμφωνες πηγές εκπέμπουν αρμονικά κύματα ίδιας συχνότητας και μήκους κύματος προς όλες τις κατευθύνσεις. Ενίσχυση λόγω συμβολής σε ένα σημείο του μέσου παρατηρούμε μόνο, όταν η απόσταση των πηγών είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του λ. γ. Μια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μήκους κύματος λο στο κενό, εισέρχεται από το κενό σε ένα οπτικό μέσο. Τότε το μήκος κύματος της στο οπτικό μέσο μικραίνει. δ. Η ροπή αδράνειας ενός στερεού σώματος δεν εξαρτάται από τον άξονα περιστροφής του. ε. Σε στάσιμο κύμα που δημιουργείται πάνω σε μία χορδή, όλα τα σημεία του μέσου διέρχονται ταυτόχρονα από τη θέση ισορροπίας τους. Μονάδες 5

ΘΕΜΑ Β Β1. Ένας δίσκος ακτίνας R κυλίεται στο κεκλιμένο επίπεδο του σχήματος, γωνίας κλίσης Α φ=60° χωρίς να ολισθαίνει, ανεβαίνοντας. Το σημείο Α που απέχει από το κεκλιμένο επίπεδο απόσταση 2R έχει ταχύτητα υ1. Τότε η ταχύτητα του σημείου Γ βρίσκεται στη περιφέρεια του δίσκου και είναι σημείο της διαμέτρου που προεκτεινόμενη τέμνει το οριζόντιο δάπεδο κάθετα, είναι:

α) Γ

1 3 , 2

β) Γ

1 3 ,

Γ Ο

φ γ) Γ

2 1 Μονάδες 1

Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 4 Σελίδα 2 από 5

Β2. Μια λεπτή ανομοιογενής ράβδο στηρίζεται σε άρθρωση στο αριστερό της άκρο Ο και σε κατακόρυφο νήμα στο δεξί της άκρο Α. Αν η μάζας της είναι Μ=4kg, το μήκος της είναι L=2m και η τάση του νήματος όταν Ο ισορροπεί είναι Τ=10Ν, τότε το κέντρο μάζας της (που συμπίπτει με το κέντρο βάρους) βρίσκεται σε απόσταση: α. 1m β. 0,5m γ. 1,5m από το σημείο Ο.

Α

Μονάδες 1 Αιτιολογήστε την απάντησή σας. Δίνεται g=10 m/s2. Μονάδες 4

Β3. Ο ομογενής κύβος του διπλανού σχήματος, βάρους w και πλευράς α, εφάπτεται σε οριζόντιο λείο δάπεδο με τη α μια πλευρά του να ακουμπά στο άκρο  ενός σκαλοπατιού που έχει ύψος h .

4 Θέλουμε να ανεβάσουμε το κύβο πάνω στο σκαλοπάτι, ασκώντας σ’ αυτόν

α Κ α/4

δύναμη F . Η μικρότερη τιμή του μέτρου της δύναμης που πρέπει να ασκήσουμε, ώστε ο κύβος μόλις που να ανασηκωθεί από το οριζόντιο δάπεδο, είναι ίση με: 2w w α) β) γ) 2 w 5 5 Μονάδες 1 Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 4 Β4. Στη χορδή μιας κιθάρας δημιουργείται στάσιμο κύμα συχνότητας f1. Το 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 f2, που έχει εννέα συνολικά δεσμούς, δύο στα άκρα της χορδής και 7 μεταξύ αυτών. Η συχνότητα f2 είναι ίση με: 4 α. f1 3

β.

8 f1 3

γ.

5 f1 3

Μονάδες 1 Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 4 Σελίδα 3 από 5

Β5. Ακτίνα μονοχρωματικού φωτός προσπίπτει στη επιφάνεια υγρού, προερχόμενη από τον αέρα. Ο δείκτης διάθλασης του υγρού είναι ίσος με n= 2 και η ανακλώμενη ακτίνα είναι κάθετη στην προσπίπτουσα. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση: Η γωνία εκτροπής της ακτίνας κατά τη διάδοση της μέσα στο υγρό, σε σχέση με την αρχική της διεύθυνση, είναι ίση με: α. 45° β. 15° γ. 30° Μονάδες 1

Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 4

ΘΕΜΑ Γ Ηλεκτρομαγνητικό κύμα διαδίδεται στον αέρα και η εξίσωση του ηλεκτρικού πεδίου είναι: E  3  10 2 (t  800x) (S.I.). Το κύμα κάποια χρονική στιγμή προσπίπτει στην ήρεμη επιφάνεια της θάλασσας με γωνία πρόσπτωσης θ=60º στοχεύοντας υποβρύχιο που βρίσκεται σε βάθος h  3  10 2 m και απέχει οριζόντια απόσταση Δx=100m από το σημείο πρόσπτωσης. Γ1. Ποια η εξίσωση του μαγνητικού πεδίου κατά τη διάδοση του κύματος στον αέρα; Μονάδες 5 Γ2. Ποιος ο δείκτης διάθλασης της θάλασσας; Μονάδες 5 Γ3. Ποια η φάση του Η/Μ κύματος κατά τη διάδοση του στη θάλασσα; Μονάδες 5 Γ4. Αν το Η/Μ κύμα λαμβάνεται στο υποβρύχιο από μια διάταξη LC, με πηνίο 1 mH , ποια θα έπρεπε να είναι η συντελεστού αυτεπαγωγής L  144 χωρητικότητα του πυκνωτή; Μονάδες 5 Γ5. Σε πόσο χρόνο από τη στιγμή πρόσπτωσης του Η/Μ κύματος στην θάλασσα το κύμα θα ληφθεί από το υποβρύχιο; Μονάδες 5 8 Δίνεται ταχύτητα διάδοσης Η/Μ κυμάτων στον αέρα: c  3  10 m /s . Για τις πράξεις π2=10.

Σελίδα 4 από 5

ΘΕΜΑ Δ Σε γραμμικό ελαστικό μέσο που εκτείνεται κατά μήκος του άξονα x΄x, έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα. Το σημείο Ο (x=0) του μέσου είναι κοιλία του κύματος, και τη χρονική στιγμή t o =0, το σημείο βρίσκεται στη θέση ισορροπίας του κινούμενο κατά τη y (m) θετική κατεύθυνση. Για κάποια 0,02 χρονική στιγμή που τα σημεία του μέσου εκτός από τους δεσμούς, έχουν 0 1 x (m) κινητική ενέργεια το 75% της συνολικής τους, το στιγμιότυπο του −0,02 κύματος φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Ο χρόνος που χρειάζεται ένα σημείο του μέσου για να βρεθεί από τη θέση ισορροπίας του απ’ ευθείας στη θέση που φαίνεται στο στιγμιότυπο είναι 1 t  s.

120 Δ1. α) Ποιο το πλάτος των κυμάτων που συμβάλλουν για να δημιουργηθεί το στάσιμο κύμα. Μονάδες 4

β) Ποια η εξίσωση στάσιμου κύματος. Μονάδες 5

γ) Ποιο το στιγμιότυπο του κύματος τη χρονική στιγμή t 1 =1,0125s από το σημείο x=0 μέχρι το σημείο Κ (x K =1m). Μονάδες 3

Δ2. Για τη δημιουργία του παραπάνω στάσιμου κύματος συμβάλλουν τα δύο πανομοιότυπα κύματα διαδιδόμενα αντίθετα και τη χρονική στιγμή t o =0 και τα δύο μέτωπα των κυμάτων βρίσκονται στο σημείο Ο (x=0). α) Σε πόση περιοχή του ελαστικού μέσου έχει δημιουργηθεί στάσιμο κύμα τη χρονική στιγμή t 2 =0,2s. Μονάδες 3

t M1

β) Ποια η θέση του σημείου Μ (x M=4m) τις χρονικές στιγμές: i)  0, 425 s, ii) t M 2  0, 925 s. Μονάδες 5

γ) Ποιο το γράφημα θέσης συναρτήσει του χρόνου, για το σημείο Κ (x K =1m) , από τη χρονική στιγμή t o =0 μέχρι τη χρονική στιγμή t 3 =0,4s. Μονάδες 5

Καλή Επιτυχία !

Σελίδα 5 από 5