Πανελλαδικές 2023: Προτεινόμενα θέματα και απαντήσεις στη Φυσική

14:00 30/5/2023 - Πηγή: Τα Νεα

Παρακάτω μπορείτε να δείτε προτεινόμενα θέματα για το μάθημα της Φυσικής Προσανατολισμού Γ’ Λυκείου σε συνεργασία με το φροντιστήριο Ορόσημο.

ΘΕΜΑ Α

Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή συμπλήρωση της ημιτελούς πρότασης.

Α1.             Ένα σώμα μάζας m1 κινείται με ταχύτητα μέτρου υ και συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο σώμα μάζας m2.

Αν ο λόγος των μαζών είναι   = k, τότε η ταχύτητα του συσσωματώματος μετά την κρούση έχει μέτρο ίσο με:

                   

Μονάδες  5

Α2.

 Σε μια χορδή μήκους d που έχει ακλόνητα άκρα, δημιουργούμε στάσιμο κύμα. Αν υ είναι η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων που δημιούργησαν το στάσιμο κύμα, τότε η συχνότητα ταλάντωσης της χορδής δεν μπορεί να είναι ίση με

                                     Μονάδες 5

A3.    Ένα υλικό σημείο εκτελεί φθίνουσα αρμονική ταλάντωση μειώνοντας το πλάτος του σύμφωνα με την εξίσωση , t=κΤ.  Σε χρόνο  το πλάτος της ταλάντωσης θα είναι ίσο με :

                                   Μονάδες 5

 

A4.   Δυο όμοια φορτισμένα σωματίδια εισέρχονται στο ίδιο ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητες υ1 και υ2 με υ1 = 4υ2 και εκτελούν ομαλή κυκλική κίνηση. Ο λόγος των περιόδων των κυκλικών κινήσεων των δυο σωματιδίων είναι   :

α.    Τ1/Τ2 = 4           β.    Τ1/Τ2 = 1/4        γ.   Τ2/Τ1 = 1      δ. Τ1/Τ2 = 2

Μονάδες 5

Α5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιο σας, δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη.

α)  Ένα αρχικά ακίνητο ελεύθερο στερεό στο οποίο ασκείται ζεύγος δυνάμεων θα εκτελέσει σύνθετη κίνηση.

β)  Στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ο αριθμός των εξερχόμενων ηλεκτρονίων μειώνεται όταν  μειωθεί το μήκος κύματος  της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

γ) Όταν η φορά του ρεύματος που διαρρέει ένα σωληνοειδές αντιστραφεί, η διεύθυνση της έντασης του μαγνητικού πεδίου στο εσωτερικό του σωληνοειδούς παραμένει ίδια.

δ)  Όταν ένα κύμα αλλάζει μέσο διάδοσης, η συχνότητά του μεταβάλλεται.

ε)  Το πλάτος της εξαναγκασμένης ταλάντωσης αρμονικού ταλαντωτή είναι ανάλογο προς τη συχνότητα της διεγείρουσας δύναμης.

Moνάδες 5

ΘΕΜΑ Β

Β1. Από το κάτω άκρο ενός ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k  κρέμεται και ισορροπεί σώμα μάζας m. Εκτρέπουμε το σώμα κατακόρυφα προς τα κάτω κατά , όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας, και το αφήνουμε ελεύθερο ώστε να εκτελέσει απλή αρμονική ταλάντωση. Ο λόγος της ελάχιστης προς τη μέγιστη δυναμική ενέργεια του ελατηρίου είναι :

 

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.                                                                           Mονάδες 2

Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.                                                                          Mονάδες 4

Β2. Ένας κυκλικός ρευματοφόρος αγωγός και ένας ευθύγραμμος ρευματοφόρος αγωγός μεγάλου μήκους, διαρρέονται από ρεύματα εντάσεων Ικ και Ιε αντίστοιχα, βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο και εφάπτονται.

Tα διανύσματα των εντάσεων των μαγνητικών πεδίων που δημιουργούνται στο κέντρο του κυκλικού ρευματοφόρου αγωγού είναι ομόρροπα, έχοντας συνισταμένη ΒΟΛ.

Αντιστρέφοντας τη φορά του ρεύματος που διαρρέει τον ευθύγραμμο αγωγό, η ένταση του συνολικού μαγνητικού πεδίου στο κέντρο του κυκλικού ρευματοφόρου αγωγού γίνεται .  Οι εντάσεις Ιε και Ικ των ρευμάτων που διαρρέουν τους δύο αγωγούς συνδέονται με τη σχέση :

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.                                                                         Mονάδες  2

Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.                                                                        Mονάδες  5

 

Β3.  Ο κύλινδρος του  σχήματος είναι τυλιγμένος με ένα πολύ λεπτό αβαρές νήμα και ισορροπεί οριακά πάνω σε πλάγιο επίπεδο.

Αν W το βάρος του κυλίνδρου και Τν η τάση του νήματος, τότε

       α.   W2Tν

Δίνονται οι γωνίες φ= 30ο, θ= 45ο

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.                                                                       Mονάδες  2

Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.                                                                        Mονάδες  4

B4. Σε μια διάταξη φωτοηλεκτρικού φαινομένου η προσπίπτουσα ακτινοβολία έχει συχνότητα ίση με τη συχνότητα κατωφλίου, f0. Με e συμβολίζεται η απόλυτη τιμή του φορτίου του ηλεκτρονίου Αν θέλουμε τα ηλεκτρόνια να φτάνουν στην άνοδο με μέγιστη κινητική ενέργεια ίση με το έργο εξαγωγής φ, θα πρέπει η πολικότητα της πηγής να είναι τέτοια ώστε να επιταχύνει τα ηλεκτρόνια και η τάση V, μεταξύ ανόδου – καθόδου, να έχει τιμή ίση με

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.                                                                        Mονάδες 2

Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.                                                                       Mονάδες 4

ΘΕΜΑ Γ

Δύο σύγχρονες πηγές αρμονικών κυμάτων Π1 και Π2 βρίσκονται στην επιφάνεια ενός υγρού στα σημεία Κ και Λ τα οποία απέχουν μεταξύ τους απόσταση ΚΛ= 1,7m. Tα παραγόμενα κύματα διαδίδονται με σταθερό πλάτος έχοντας μήκος κύματος λ= 0,2m.

Ένα σημείο Σ της επιφάνειας του υγρού βρίσκεται στη μεσοκάθετο του ευθύγραμμου τμήματος ΚΛ και αρχίζει να ταλαντώνεται τη στιγμή που θεωρούμε ως to=0, με εξίσωση ταλάντωσης yΣ= 0,4ημ(8πt)   (SI)

Γ1. Να υπολογίσετε την ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων.                                          Μονάδες 4

Γ2. Πόσο είναι το πλάτος ταλάντωσης των πηγών Π1 και Π2 ;                                     Μονάδες 4

Γ3. Να υπολογίσετε πόσο απέχει από την πηγή Π1 το πλησιέστερο προς αυτή σημείο ενίσχυσης επι του ευθύγραμμου τμήματος ΚΛ.                                                            Μονάδες 6

Γ4. Δείξτε ότι στα σημεία της ευθείας που διέρχεται από τις πηγές Π1 και Π2, τα οποία δεν ανήκουν στο ευθύγραμμο τμήμα ΚΛ, συμβαίνει ακυρωτική συμβολή.                       Μονάδες 5

Διπλασιάζουμε την περίοδο ταλάντωσης των δύο πηγών.

Γ5. Πόσες υπερβολές ενισχυτικής συμβολής θα τέμνουν το ευθύγραμμο τμήμα ΚΛ ;

Μονάδες 6

ΘΕΜΑ Δ

Μια τροχαλία  αποτελείται από δύο κολλημένους ομοαξονικούς κυλίνδρους με ακτίνες R και 2R, όπου