2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας – «Άγγελος Σικελιανός» 07 Μαΐου 2014 Σ ε λ ί δ α 1 | 14 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ −ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Διάρκεια: 3 Ώρες ΘΕΜΑ Α Οδηγία: Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτη- σης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στην σωστή απάντηση. Α1. Σώμα εκτελεί ταυτόχρονα δύο ταλαντώσεις 1, 2 που εξελίσσονται γύρω από το ίδιο σημείο, έχουν την ίδια διεύθυνση και εξισώσεις: x 1 = Aημωt και x 2 = Aημ(ωt + π/2) αντίστοιχα. Τις στιγμές που οι απομακρύνσεις των ταλαντώσεων 1 και 2 είναι αντίθετες μεταξύ τους η ταχύτητα του σώματος έχει μέτρο: α. υ ωΑ β. υ 2ωΑ γ. υ 3ωΑ δ. υ 2ωΑ (Μονάδες 5 ) Α2. Στην επιφάνεια ενός υγρού διαδίδονται δύο εγκάρσια αρμονικά κύματα που παράγονται από σύγχρονες πηγές Π1, Π2 ίδιου πλάτους Α και περιόδου Τ. Σε ένα σημείο Κ της επιφάνειας του υγρού το κύμα από την πηγή Π2 φτά- νει με χρονική διαφορά Δt = 2,5T μετά την άφιξη του κύματος από την πηγή Π1. Το πλάτος ταλάντωσης του σημείου Κ είναι ίσο με: α. μηδέν β. Α γ. 2Α δ. 2A (Μονάδες 5 ) Α3. Αν σε ένα στερεό σώμα που περιστρέφεται γύρω από ακλόνητο άξονα η συνισταμένη των ροπών είναι σταθερή και διαφορετική του μηδενός τότε: α. το σώμα είναι ακίνητο. β. το σώμα περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. γ. η στροφορμή του σώματος είναι σταθερή. δ. ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής του σώματος είναι σταθερός. (Μονάδες 5 ) Α4. Μια σφαίρα Σ1 μάζας m 1 συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με αρχικά ακίνητη σφαίρα Σ2 μάζας m 2 . Η σφαίρα Σ 1 : α. θα αλλάξει φορά κίνησης αν m 1 < m 2 . β. θα ακινητοποιηθεί αν m 1 = m 2 . γ. θα έχει μείωση κινητικής ενέργειας ίση με την αύξηση της κινητικής ενέρ- γειας της Σ2. δ. ισχύουν όλα τα παραπάνω. (Μονάδες 5 )
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας – «Άγγελος Σικελιανός» 07 Μαΐου 2014
Διάρκεια: 3 Ώρες ΘΕΜΑ Α Οδηγία: Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτη-σης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στην σωστή απάντηση. Α1. Σώμα εκτελεί ταυτόχρονα δύο ταλαντώσεις 1, 2 που εξελίσσονται γύρω από το ίδιο σημείο, έχουν την ίδια διεύθυνση και εξισώσεις: x1 = Aημωt και x2 = Aημ(ωt + π/2) αντίστοιχα. Τις στιγμές που οι απομακρύνσεις των ταλαντώσεων 1 και 2 είναι αντίθετες μεταξύ τους η ταχύτητα του σώματος έχει μέτρο:
α. υ ωΑ β. υ 2ωΑ γ. υ 3ωΑ δ. υ 2ωΑ (Μονάδες 5 )
Α2. Στην επιφάνεια ενός υγρού διαδίδονται δύο εγκάρσια αρμονικά κύματα που παράγονται από σύγχρονες πηγές Π1, Π2 ίδιου πλάτους Α και περιόδου Τ. Σε ένα σημείο Κ της επιφάνειας του υγρού το κύμα από την πηγή Π2 φτά-νει με χρονική διαφορά Δt = 2,5T μετά την άφιξη του κύματος από την πηγή Π1. Το πλάτος ταλάντωσης του σημείου Κ είναι ίσο με:
α. μηδέν β. Α γ. 2Α δ. 2A (Μονάδες 5 )
Α3. Αν σε ένα στερεό σώμα που περιστρέφεται γύρω από ακλόνητο άξονα η συνισταμένη των ροπών είναι σταθερή και διαφορετική του μηδενός τότε: α. το σώμα είναι ακίνητο. β. το σώμα περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. γ. η στροφορμή του σώματος είναι σταθερή. δ. ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής του σώματος είναι σταθερός.
(Μονάδες 5 )
Α4. Μια σφαίρα Σ1 μάζας m1 συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με αρχικά ακίνητη σφαίρα Σ2 μάζας m2. Η σφαίρα Σ1:
α. θα αλλάξει φορά κίνησης αν m1 < m2. β. θα ακινητοποιηθεί αν m1 = m2. γ. θα έχει μείωση κινητικής ενέργειας ίση με την αύξηση της κινητικής ενέρ-γειας της Σ2. δ. ισχύουν όλα τα παραπάνω.
(Μονάδες 5 )
2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας – «Άγγελος Σικελιανός» 07 Μαΐου 2014
Σ ε λ ί δ α 2 | 14
Οδηγία: Στην παρακάτω ερώτηση 5 να γράψετε στο τετράδιο σας το γράμμα κάθε
πρότασης και δίπλα την λέξη Σωστό για την σωστή πρόταση και την λέξη Λάθος
για την λανθασμένη.
Α5. α. Σε ένα ιδανικό κύκλωμα ηλεκτρικών ταλαντώσεων η ενέργεια ηλεκτρικού πεδίου είναι ίση με την ενέργεια μαγνητικού πεδίου όταν το
φορτίο του πυκνωτή είναι Q
q2
όπου Q είναι το μέγιστο φορτίο του
πυκνωτή. β. Όταν αυξάνουμε την χωρητικότητα του κυκλώματος επιλογής σταθμών ενός ραδιοφώνου συντονιζόμαστε με ραδιοφωνικούς σταθμούς που εκπέμπουν σε μεγαλύτερη συχνότητα. γ. Σε ένα εγκάρσιο αρμονικό κύμα που διαδίδεται σε μία χορδή τα σημεία της χορδής που έχουν κάθε στιγμή ίδια απομάκρυνση απέχουν μεταξύ τους απόσταση ίση με ακέραιο πολλαπλάσιο του μήκους κύματος. δ. Η ροπή ζεύγους δυνάμεων είναι ίδια ως προς οποιοδήποτε σημείο του
επιπέδου που ορίζουν.
ε. Κατά την πλαστική κρούση δύο σωμάτων η μηχανική ενέργεια του συστήματος παραμένει σταθερή.
(Μονάδες 5 )
ΘΕΜΑ Β
Β1. Σώμα μάζας m = 1Kg εκτελεί εξαναγκασμένη ταλάντωση δεμένο στο άκρο ιδανικού ελατηρίου σταθεράς K = 400 N/m. Η εξίσωση απομάκρυνσης του σώματος από την θέση ισορροπίας είναι: x = Α1 ημ10πt (S.I.). Αν μεταβάλουμε την συχνότητα του διεγέρτη σε 10 Hz το πλάτος ταλά-ντωσης του σώματος είναι Α2 για το οποίο ισχύει: α. Α1 = Α2 β. Α1 > Α2 γ. Α1 < Α2 Επιλέξτε την σωστή απάντηση.
(Μονάδες 2 ) Αιτιολογείστε την επιλογή σας.
(Μονάδες 5 ) Β2. Μια ακτίνα μονοχρωματικής ακτινοβολίας που διαδίδεται στον αέρα και στην κατεύθυνση του ά-ξονα x προσπίπτει κάθετα στην μια πλευρά ενός τριγωνικού πρί-σματος ΑΒΓ όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα με κάθετες πλευ-ρές (ΑΒ) = 3 cm και (AΓ) = 4 cm.
Γ
Β
Α
2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας – «Άγγελος Σικελιανός» 07 Μαΐου 2014
Σ ε λ ί δ α 3 | 14
Το ηλεκτρικό πεδίο της ακτινοβολίας στον αέρα περιγράφεται από την εξί-σωση:
72 10
E 9 10 ημ2π ft x6
(S.I.)
Αν το μήκος κύματος της ακτινοβολίας στο πρίσμα είναι λ = 450 nm τότε η
ακτίνα όταν προσπίπτει στην πλευρά ΒΓ:
α. θα εξέλθει στον αέρα. β. θα διαδοθεί στην διεύθυνση της πλευράς ΒΓ. γ. θα υποστεί ολική ανάκλαση. Επιλέξτε την σωστή απάντηση.
(Μονάδες 2 ) Αιτιολογείστε την επιλογή σας.
(Μονάδες 6 ) Ο δείκτης διάθλασης του αέρα είναι: nα = 1. Β3. Ένα ομογενές στερεό μάζας Μ και ακτίνας R κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει σε οριζόντιο επίπεδο με την επίδραση σταθερής οριζόντιας δύναμης μέ-τρου F που ασκείται συνεχώς στο κέντρο του. Αν στο στερεό ασκείται στατική τριβή μέτρου
s
2FT
5 το στερεό είναι:
α. Ομογενής κύλινδρος ( 21I MR
2 ).
β. Ομογενής συμπαγής σφαίρα ( 22I MR
5 ).
γ. Λεπτός σφαιρικός φλοιός ( 22I MR
3 ).
Επιλέξτε την σωστή απάντηση. (Μονάδες 2 )
Αιτιολογείστε την επιλογή σας. (Μονάδες 8 )
ΘΕΜΑ Γ
Κατά μήκος μιας ελαστικής χορδής ΒΓ που εκτείνεται στην διεύθυνση του
άξονα x διαδίδεται εγκάρσιο αρμονικό κύμα της μορφής:
𝑭
2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας – «Άγγελος Σικελιανός» 07 Μαΐου 2014
Σ ε λ ί δ α 4 | 14
y 10ημ2π 5t 0,2x όπου x, y είναι σε cm και t σε s.
Το δεξιό άκρο Γ της χορδής είναι στερεωμένο ακλόνητα, με αποτέλεσμα το
κύμα να ανακλαστεί και να δημιουργηθεί στάσιμο κύμα. Μεταξύ των άκρων
της χορδής υπάρχουν, εκτός από το δεξιό άκρο, 5 ακίνητα σημεία. Το αρι-
στερό άκρο Β της χορδής που βρίσκεται στη θέση x = 0 είναι ελεύθερο, δη-
μιουργείται σε αυτό κοιλία και θεωρούμε ότι εκτελεί απλή αρμονική ταλά-
ντωση χωρίς αρχική φάση. Να βρείτε:
Γ1. την ταχύτητα διάδοσης του κύματος και να γράψετε την εξίσωση του
στασίμου κύματος. (Μονάδες 6 )
Γ2. το μήκος της χορδής. (Μονάδες 6 )
Γ3. την εξίσωση της ταχύτητας σαν συνάρτηση του χρόνου για την κοιλία Κ
που είναι κοντινότερη στο αριστερό άκρο Β της χορδής. (Μονάδες 6 )
Γ4. τις θέσεις των σημείων της χορδής που έχουν το ίδιο πλάτος ταλάντωσης
με το μέσον Μ της χορδής. (Μονάδες 7 )
Δίνεται: π 2
συν4 2 .
ΘΕΜΑ Δ Μία κυκλική πλατφόρμα μάζας Μ = 100 Kg
και ακτίνας R περιστρέφεται χωρίς τριβές
γύρω από ακλόνητο κατακόρυφο άξονα με την
φορά που φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Πάνω
στην πλατφόρμα βρίσκεται στο σημείο Α σε α-
πόσταση R
d2
από τον άξονα ένας άνθρω-
πος μάζας m = 70 Kg. Ο άνθρωπος αρχίζει να
μετακινείται κατά μήκος μίας ακτίνας και φτά-
νει σε σημείο Β της περιφέρειας της πλατφόρ-
μας. Την t = 0 στην εφαπτόμενη που περνά
από το σημείο Β βρίσκεται ακίνητη πηγή ήχου
S συχνότητας fs = 680 Hz όπως φαίνεται στο S
R
Α Β
d
2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας – «Άγγελος Σικελιανός» 07 Μαΐου 2014
Σ ε λ ί δ α 5 | 14
σχήμα. Στο σημείο Β η γραμμική ταχύτητα του ανθρώπου είναι Β
mυ 9
s .
Να βρείτε:
Δ1. Την συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος την στιγμή t = 0.
(Μονάδες 6 ) Δ2. Την γραμμική ταχύτητα του ανθρώπου όταν βρίσκονταν στο σημείο Α.
(Μονάδες 6 ) Την στιγμή t = 0 ασκείται στην πλατφόρμα σταθερή εξωτερική ροπή και η πλατφόρμα σταματά μετά από 25 πλήρεις περιστροφές. Να βρείτε: Δ3. To μέτρο της εξωτερικής ροπής.
(Μονάδες 6 ) Δ4. Την συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος την στιγμή που η πλατφόρμα έχει πραγματοποιήσει 16 πλήρεις περιστροφές μετά την στιγμή t = 0.
(Μονάδες 7 ) Δίνεται η ροπή αδράνειας της πλατφόρμας ως προς τον άξονα περιστρο-
φής: 21I MR
2 και η ταχύτητα του ήχου:
mυ 340
s .
Να απαντήσετε σε όλα τα θέματα
Καλή Επιτυχία!
Εισηγητές:
Κοψιδάς Δημήτριος
Σωτήρης Χόρτης
2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας – «Άγγελος Σικελιανός» 07 Μαΐου 2014
Σ ε λ ί δ α 6 | 14
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ
ΘΕΜΑ Α
Α1 β Αιτιολόγηση: Όταν οι απομακρύνσεις των συνιστωσών ταλαντώσεων είναι αντίθετες
(x1 = − x2) από την αρχή της επαλληλίας προκύπτει: 1 2x x x 0 , δηλαδή το σώμα βρί-