"دبير فيزيك رضاقلي زاده"

1ـ جاهاي خالي را با كلمات مناسب پر كنيد:

الف) هر ماشين گرمايي با دو منبع گرما كه ..........................دارند كار مي كند.

ب) هنگامي كه دستگاه ترموديناميكي از يك حالت به حالت ديگر مي رود، مي گوييم يك ......................... انجام شده است.

ج)بنا بر قانون دوم ترمودینامیک در یک چرخه مقدار مشخصی ............... نمی تواند به طور کامل به .................تبدیل شود

2_ عبارت درست را از داخل پرانتز انتخاب نموده و به پاسخ نامه انتقال دهيد.

الف) در هر چرخه ي آن رابطه ي  برقرار است. (يخچال، ماشين گرمايي)

3_يك ماشين گرمايي در هر چرخه 4000j گرما از منبع گرم دريافت مي كند و2500jگرما به منبع سرد مي دهد

الف) قدرمطلق كار انجام شده روي دستگاه در هر چرخه چند ژول است؟

ب) بازده‌ي اين ماشين چه قدر است؟

4_يك كولر گازي در هر دقيقه 9´10⁴j گرما از اتاق مي گيرد و در همان مدت، 1/2´10⁴j گرما به فضاي بيرون مي‌دهد. توان مصرفي كولر چند وات است؟

5_ مي خواهيم يك ماشين گرمايي بسازيم كه منبع گرم آن، آب سطح اقيانوس در دماي 27°C و منبع سرد آن، اعماق اقيانوس در دماي 7°C باشد. بازده ي بيشينه ي اين ماشين گرمايي (بازده ماشين كارنو) چند درصد است؟

6_رابطه ي ............v₁/T₁=V₂/T₂= در گازهاي كامل براي چه نوع فرايندي است؟ آزمايشي طراحي كنيد كه بر اساس آن بتوان چنين فرآيندي را تحقيق كرد.

7_یک ماشین گرمایی در هر چرخه 4000j گرما از منبع گرم دریافت می کند و 1500jکار روی محیط انجام می دهد بازده این ماشین را محاسبه کنید.

8_ یک سرنگ با انتهای بسته و محتوی مقداری هوا در ته ظرف آبی قرار دارد هوای درون سرنگ در تعادل ترمودینامیکی است و پیستون می تواند آزادانه حرکت کند اگر آب مخزن را به تدریج اضافه کنیم نوع فرایند مربوط به گاز درون سرنگ را با ذکر دلیل بنویسید.

9_بازده یک ماشین گرمایی کارنو 0/4و دمای منبع گرم آن 400k است دمای منبع سرد آن چند کلوین است

10_یک کولر گازی در هر دقیقه j 9´10⁴دقیقه گرما از اتاق می گیرد و در همان مدت1/3´10⁴j  گرما به فضای بیرون می دهد

الف) توان مصرفی این کولر چند وات است

ب)ضریب عملکرد آن چند است

11_ آزمایشی طراحی کنید که توسط آن بتوان نشان داد طی یک فرایند تراکم همدما با این که دما تغییر نمی کند ولی دستگاه گرما از دست می دهد.

الکتریسیته ی ساکن

1ـ جاهاي خالي را با كلمات مناسب پر كنيد:

الف)اگر بارهاي الكتريكي دو جسم ......................... باشند، نيروي بين دو جسم، رانشي و اگر بارهاي الكتريكي دو جسم .................... باشند، نيروي بين دو جسم ربايشي خواهد بود.

ب)يك بار الكتريكي در اطراف خود خاصيتي ايجاد مي كند كه ....................................... ناميده مي شود.

ب) با حركت بار الكتريكي منفي در جهت خط هاي ميدان الكتريكي .................افزايش مي يابد (پتانسيل الكتريكي، انرژي پتانسيل الكتريكي)

پ) بار الكتريكي به وجود نمي آيد و نيز از بين نمي رود. به اين بيان............................. گفته مي‌شود.

ج)نیروی الکتریکی بین دو بار با حاصل ضرب ............ نسبت ........... دارد

2_ مفاهيم فيزيكي زير را تعريف كنيد:

الف) منبع گرما           ب) چگالي سطح بار الكتريكي

ج) مدار الكتريكي         د) القاي خاصيت مغناطيسي         هـ) قانون لنز

3ـ چگالي سطحي بار را تعريف كنيد و يكاي آن را در SI نام ببريد. 

4_ با طراحي آزمايشي، باردار كردن اجسام رسانا به روش القا را نشان دهيد.

5_ در شكل رو به رو، خط هاي ميدان الكتريكي را رسم كنيد و جهت ميدان را روي اين خط ها نشان دهید   4q ...........................q

6_بار الكتريكي نقطه‌اي و مثبت mc 200در يك ميدان الكتريكي يكنواخت به بزرگي 5000N/C، به اندازه‌ي 2 متر در جهت خط‌هاي ميدان جابجا مي‌شود. كار نيروي الكتريكي در اين جا به جايي چند ژول است؟

7_گلوله‌ي سبك رسانايي از نخ عايقي آويزان است، ابتدا آن را با دست لمس مي‌كنيم، بعد ميله‌اي با بار منفي را به آن نزديك مي‌كنيم، توضيح دهيد چه اتفاقي روي مي دهد؟

8_ هرگاه 62800mC بار الكتريكي را روي سطح كره‌اي رسانا به مساحت

m² 0/00314 قرار دهيم چگالي سطحي بار آن چقدر مي‌شود؟

9_دو بار الکتریکیq₁=-2mC وq ₂ =8mCبه فاصله ی 6cm از یکدیگر ثابت شده اند

الف)بزرگی و جهت میدان برایند در نقطه ی M وسط دو بار را تعیین کنید

ب)خطوط میدان برای دو بار را به طور کیفی رسم کنید.

10_الف)میدان التریکی را به طور کمی تعریف کنید

ب) خط های میدان را برای دو قطبی الکتریکی رسم کنید

ج)چگونگی توزیع بار را در اجسام نارسانا و رسانا بنویسید

11_دو بار الکتریکیq ₂ =8mC و الکتریکیq₁=2mC  در فاصله ی 60cm از یکدیگر قرار دارند با رسم شکل نشان دهید بار ₃q را در چه فاصله ای از بار ₁q قرار دهیم تا در حال تعادل باشد

12_وسیله های ذیل را در اختیار دارید :آمپرسنج ایده ال، ولت سنج ایده ال ، باتری قلمی ، یک مقاومت و تعدادی سیم رسانای رابط

آزمایشی طراحی کنید که فقط با وسیله های فوق بتوانید مقاومت درونی باتری قلمی را بدست آورید مراحل را به طور کامل بنویسید رسم شکل الزامی است

13_الف) يك كره سبك فلزي خنثي مصابق شكل آويزان است.

اگر ميله ابونيتي(پلاستيكي) را با پارچه پشمي مالش

دهيم و به آن نزديك كنيم،‌با رسم شكل ساده و ذكر

دليل پيش بيني كنيد چه اتفاقي رخ مي دهد؟

ب) به كره رسانا به شعاع 1 سانتيمتر بار الكتريكي 1256 ميكروكولن داده شده است ، چگالي سطحي بار را حساب كنيد

15_ الف)ظرفيت خازن را تعريف كنيد يكاي آن را نام ببريد، عامل هاي اثر گذار در ظرفيت خازن را ذكر كنيد و رابطه ظرفيت خازن با اين عامل ها را بنويسيد.

ب) پديده فرو شكست را توضيح دهيد

16_ آزمايشي را طراحي كنيد كه نشان دهد چگالي سطحي بارهاي الكتريكي اجسام رسانا در قسمت هاي برجسته بيشتر از ساير نقاط است

17_چگونه به كمك يك آزمايش مي توانيد تحقيق كنيد كه بار منتقل شده بر روي جسم عايق در محلي كه بار الكتريكي به جسم داده شده است باقي مي ماند

18_ با یک آزمایش نشان دهید که بار الکتریکی در روی سطح اجسام رسانای کروی به طور یکنواخت توزیع می شود.

19_ خازني به ظرفيت 20mC را با اختلاف پتانسيل 200 ولت پر مي كنيم. مطلوب است محاسبه ي :

1 – بار ذخيره شده در خازن؟ 2 – انرژي ذخيره شده در خازن؟

20- دو خازن c₁به ظرفیت 5 میکروفاراد و c₂ را به یکدیگر وصل می کنیم و دو سر مجموعه را به ولتاژ 100 ولت می بندیم اگر انرژی ذخیره شده در مجموعه ی خازن ها 100 میلی ژول شود الف) خازن ها چگونه به هم متصلند  ب) ظرفیت c₂ را محاسبه کنید

جریان الکتریسیته

1_ عبارت درست را از داخل پرانتز انتخاب نموده و به پاسخ نامه انتقال دهيد.

الف) اگر پايانه هاي يك مولد را فقط به دو سر يك ولت سنج با مقاومت زياد ببنديم، عددي كه ولت سنج نشان مي دهد برابر .....................است. (نيروي محركه ي مولد، صفر)

ب) انرژي اي كه مولد به ...................................... مي دهد تا در مدار شارش كند نيروي محركه ي مولد نام دارد.

پ) وقتي يك باتري فرسوده مي شود، مقاومت دروني آن ...............مي يابد. (كاهش، افزايش)

ج) اگر پايانه هاي يك مولد را فقط به دو سر يك ولت سنج با مقاومت زياد ببنديم، عددي كه ولت سنج نشان مي دهد برابر .....................است. (نيروي محركه ي مولد، صفر)

چ) يكاي مقاومت الكتريكي در SI ،.................... (ولت بر متر، ولت بر آمپر) است

ح) مقاومت ویژه رسانا برابر مقاومت قطعه ای از رسانا به طول ............. و سطح مقطع ............. است.

2_ با وسايل ذيل، آزمايشي طراحي كنيد كه نشان دهد «با افزايش دما، مقاومت يك سيم فلزي افزايش مي‌يابد.»

وسايل: يك سيم نازك از جنس آلياژ كرم ـ نيكل، يك لامپ كوچك چراغ قوه، يك باتري چراغ قوه، شعله‌ي فندك و سيم رابط

3_ الف: كد رنگي سبز=5 و زرد=4 و سياه= صفر مي باشد، مقاومتي 45 اهمي طراحي كنيد

ب: اگر ولت سني كه مقاومت دروني آن زياد است را به دو سر يك باتري با نيروي محركه‌ي 12V=e  وصل كنيم، چه عددي را نشان مي دهد؟ چرا؟

پ: بر روي يك لامپ روشنايي، دو عبارت 220 ولت و 100 وات، ثبت شده است. اگر اين لامپ را به اختلاف پتانسيل 220 ولت وصل كنيم، چه جرياني از لامپ مي گذرد؟ اگر اين لامپ هفت شبانه روز روشن باشد، چند كيلووات ساعت انرژي مصرف مي‌كند؟

4_طول سیم A دو برابر طول سیم B  است و قطر سیم A Ö2/2 برابر قطر سیم B است در این صورت نسبت مقاومت A  به B چقدر است؟

5_آزمايشي طراحي كنيد كه به كمك آن بتوان درستي قانون اهم را تحقيق كرد.(شكل مدار و شرح)

وسايل مورد نياز را نام برد و شيوه عمل را شرح دهيد

6_وسايل و مواد ذيل را در اختيار داريد: «اهم سنج، ابزارهاي اندازه گيري دقيق طول و مغز مداد.»

آزمايشي را طراحي كنيد كه به كمك وسايل فوق بتوان مقاومت ويژه ي مغز مداد را تعيين كرد. مراحل آزمايش را به طور كامل بنويسيد

7_با توضيح كافي، انرژي الكتريكي مصرفي در يك مقاومت الكتريكي را محاسبه نمائيد.

8_ الف) حركت الكترون هاي آزاد را در يك رسانا در حالت هاي زير توصيف كنيد:

1)      به دو سر رسانا اختلاف پتانسيل اعمال نشده است. 2) در دو سر رسانا اختلاف پتانسيل ثابتي برقرار است.

ب) يك قطعه رساناي فلزي به طول l و سطح مقطع A مقاومتي برابر R دارد. اگر دو قطعه از اين رساناي فلزي را كنار هم بچسبانيم به طوري كه طول رساناي جديد همان l باشد، مقاومت جديد چند برابر مقاومت اوليه خواهد شد؟

9_) دانش آموزي مقاومت رشته سيم داخل لامپ 100 وات و 220 ولتي را با اهم سنج اندازه گيري كرده و مقدار آن را 4/48 اهم به دست آورده است، دانش آموز ديگري مقاومت را از رابطه ي R=V²/p ، محاسبه نموده و عدد 484 اهم را به دست آورده است. توضيح دهيد، علت تفاوت مقدارها در دو حالت چيست؟

10_اختلاف پتانسيل پايانه هاي باتري اتومبيل  12 ولت است. اگر 2/1 كولن بار الكتريكي از پايانه ي مثبت تا پايانه‌ي منفي جابه‌جا شود، انرژي پتانسيل الكتريكي آن چه اندازه و چگونه تغيير مي‌كند؟

11_الف) با طراحي يك آزمايش چگونگي تغيير مقاومت الكتريكي يك رسانا را با سطح مقطع آن مورد بررسي قرار دهيد

ب) با رسم شكل و شرح كافي رابطه‌ي مقاومت معادل براي چند مقاومت متوالي را به دست آوريد

پ)مقاومت روبرو 5500 اهم است، رنگ هر نوار را روي مقاومت مشخص كنيد.

5=سبز

2=قرمز

12_بار الکتریکی 5/1 کولن از پایانه ی مثبت تا منفی یک باتری 12ولتی جا به جا می شود انرژی پتانسیل آن چه اندازه و چگونه تغییر می کند

13_ چنان چه سه مقاومت مشابه یک بار به طور موازی و بار دیگر به طور متوالی به ولتاژ برق شهر 220 ولت وصل شوند توان الکتریکی مصرفی در حالت موازی چند برابر حالت متوالی است؟

14_ دو کره ی فلزی به شعاع های r₁ و r₂ دارای بار الکتریکی هستند اگر آنها را با یک سیم رسانا به هم وصل کنیم پس از برقراری تعادل کدام کمیت فیزیکی در آن ها یکسان است؟

15_ با طراحی یک آزمایش و رسم یک مدار چگونگی تغییر مقاومت یک رسانا آن طول آن بررسی کنید

16_از سیمی به مقاومت R جریان I میگذرد اگر مقاومت و جریان این بخش را دو برابر کنیم با استدلال بگویید گرمای تولید شده در زمان معین چند برابر می شود؟

مغناطیس

1_جاهاي خالي را با كلمات مناسب پر كنيد:

الف) هنگامي كه عقربه مغناطيسي در ميدان مغناطيسي قرار گيرد .............................آن همسو با ميدان مغناطيسي مي ايستد.

بـ) ................. از حوزه هاي مغناطيسي تشكيل شده است. (پارامغناطيس، فرومغناطيس)

ج) وجود هسته‌ي آهني درون سيموله‌ي حامل جريان، باعث (تقويت ميدان مغناطيسي، اتلاف انرژي) مي شود.

چ)خطی که ............ یک دو قطبی مغناطیسی را به هم متصل می کند ................ دوقطبی نامیده می شود

2_بزرگي ميدان مغناطيسي در مركز پيچه‌ي مسطحي برابر 2´10 ^-3 Tمي‌باشد اگر جريان عبوري از پيچه 2 آمپر و شعاع آن 6/28cm باشد تعداد حلقه‌هاي آن را تعيين كنيد

3_الكتروني با سرعت³m/s 2´10عمود بر ميدان مغناطيسي يكنواختي به بزرگي 0/5Tحركت مي‌كند، نيرويي كه از طرف ميدان مغناطيسي بر آن وارد مي‌شود چند نيوتون است؟ توضيح دهيد اگر به جاي الكترون، پروتون در اين ميدان حركت كند، مقدار نيرو چه تغييري خواهد كرد؟             

4_با يك سيم نازك به طول 8/62 متر، پيچه‌ي مسطحي به شعاع 20 سانتي متر مي سازيم و جريان4 آمپر را از آن عبور مي‌دهيد. بزرگي ميدان مغناطيسي در مركز پيچه چند تسلا است؟

5_آزمايشي طراحي كنيد كه به كمك آن بتوان خط هاي ميدان مغناطيسي را نمايش داد؟

6_با انجام آزمايش چگونه مي توانيدنيروي وارد برسيم حامل جريان الكتريكي واقع درميدان مغناطيسي را اندازه گيري كنيد؟

7_الف)با طراحی یک آزمایش نیروی وارد بر سیم راست حامل جریان در میدان مغناطیسی را نشان دهید.

ب)آمپر واحد اندازه گیری شدت جریان الکتریکی را به طور کامل تعریف کنید

پ)مواد پارامغناطیس را تعریف کنید و یک نمونه برای آن بنویسید

8_ الف) محور مغناطيسي را تعريف كنيد.

ب) تفاوت مواد فرومفناطيس نرم و سخت را بنويسيد و براي هر كدام يك مثال و يك كاربرد ذكر كنيد.

9_الف) با رسم شكل خطهاي ميدان مغناطيسي سيملوله حامل جريان را در داخل و خارج آن نمايش دهيد.