حل تشریحی سوالات سؤالات امتحان شبه‌نهایی درس فیزیک (1) دهم اردیبهشت 1403 نوبت عصر - امتحان شبه‌نهایی دهم اردیبهشت 1403 (تجربی)

درستی یا نادرستی جمله‌های زیر را با کلمات «درست» و «نادرست» در پاسخ‌برگ مشخص کنید. (1/25)

الف) ویژگی آزمون‌پذیری و اصلاح نظریه‌های فیزیکی، نقطۀ قوت دانش فیزیک است.

ب) یخ و بیشتر مواد معدنی جزو جامدهای بی‌شکل هستند.

پ) با افزایش ارتفاع از سطح زمین، چگالی و فشار هوا افزایش می‌‌یابد.

ت) کار نیروی وزن همواره برابر با منفیِ تغییر انرژی پتانسیل گرانشی سامانه جسم-زمین است.

ث) در بازۀ دمایی $0{}^{\circ }C$ تا $4{}^{\circ }C$ با افزایش دما، حجم آب افزایش و چگالی آن کاهش می‌‌یابد.

در جمله‌های زیر، عبارت درست را از داخل پرانتز انتخاب کرده و در پاسخ‌برگ بنویسید. (1/25)

الف) سرعت، یک کمیت (نرده‌ای - برداری) و یکای آن $m/s$ است.

ب) سال نوری یکای اندازه‌گیری (فاصله - زمان) است.

پ) هر چه قطر لوله مویین (بیشتر - کمتر) باشد ارتفاع ستون جیوه در آن کمتر است.

ت) کار نیروی (وزن - اصطکاک) به مسیر حرکت وابسته نیست.

ث) کمیت دماسنجی در دماسنج ترموکوپل (ولتاژ - جریان الکتریکی) است.

مطابق شکل روبه‌رو شخصی جعبۀ نسبتاً بزرگی را روی یک سطح افقی هل می‌دهد. حرکت جعبه را مدل‌سازی کنید. (0/5)

بیشترین تندی یک کشتی برابر 58 گرۀ دریایی است. تندیِ این کشتی را با استفاده از تبدیل زنجیره‌ای برحسب $km/h$ به‌دست آورید. (هر گره دریایی برابر $0/5m/s$ است.) (0/75)

آزمایشی طراحی کنید که در آن با استفاده از یک خط‌کش میلی‌متری بتوان قطر نخ را اندازه‌گیری کرد. (0/75)

یک گوی فلزی به جرم $135g$ را به آرامی درون آب یک ظرف استوانه‌ای شکل که مساحت قاعدۀ آن $100c{m}^2$  می‌اندازیم. سطح آب درون ظرف $0/5cm$ بالا می‌‌آید، چگالی این گوی فلزی را به‌دست آورید. (1)

به پرسش‌های زیر پاسخ دهید.

الف) چرا وقتی در شیشۀ عطری را در گوشه‌ای از اتاق باز می‌کنید، پس از چند ثانیه ذرات عطر در همه جای اتاق پخش و بوی آن حس می‌‌شود؟ (0/5)

ب) مطابق شکل یک قلم‌ مویی را وارد آب کرده و بیرون می‌‌آوریم؛ چرا وقتی قلم‌ مویی را از آب بیرون می‌کشیم مو‌های آن به هم می‌چسبند؟ (0/5)

پ) چرا نیروی شناوری برای جسمی که درون یک شاره قرار دارد روبه بالاست؟ (0/5)

در شکل زیر فشار هوای محیط چند پاسکال است؟ (1/5)

(چگالی آب: $\rho =1000kg/m^3$، چگالی جیوه: $\rho =13600kg/m^3$، $g=10m/s^2$)

شکل زیر قسمتی از بال یک هواپیما را نشان می‌دهد. با توجه به شکل جا‌های خالی را با واژه‌‌های مناسب پر کنید. (0/5)

الف ) تندی هوا در بالای بال ............ از زیر آن است.

ب) فشار هوای بالای بال ............ از فشار هوای زیر آن است.

در شکل زیر شاره‌ای با جریان لایه‌ای تمام لوله را پرکرده است. اگر تندی شاره در عبور از سطح بزرگ $5cm/s$ باشد، تندی شاره در عبور از سطح کوچک‌تر را به‌دست آورید. (1)

الف) شکل زیر جهت حرکت و تندی سه جسم را نشان می‌دهد، جسم شمارۀ ............ دارای بیشترین انرژی جنبشی و جسم شمارۀ ............ دارای کمترین انرژی جنبشی است. (0/5)

ب) ماهواره‌ها در مدار‌های معین و با تندی ثابتی دور زمین می‌چرخند و همواره نیروی خالصی (نیروی وزن) بر ماهواره وارد می‌شود. چگونه امکان دارد با وارد شدن این نیرو به ماهواره، انرژی جنبشی آن ثابت بماند؟ (0/5)

شکل روبه‌رو شخصی را نشان می‌‌دهد که جعبه‌ای را با نیروی ثابت $180N$ روی سطحی هموار و با اصطکاک ناچیز، به اندازۀ $5m$ جابه‌جا می‌کند. کار انجام شده توسط این نیرو چقدر است؟ $(\cos {37}^{\circ }=0/8)$ (0/75)

شکل روبه‌رو ورزشکاری را در حال پرتاب توپ بسکتبالی با تندی $v_1=6m/s$ به طرف سبد را نشان می‌دهد. اگر اندازه سرعت توپ در لحظۀ ورود به سبد $v_2=5m/s$ باشد، فاصله نقطه پرتاب توپ تا سطح زمین $(h_1)$ را به‌دست آورید. مقاومت هوا را هنگام حرکت توپ نادیده بگیرید. $(g=10m/s^2)$ (1/5)

در یک نیروگاه برق‌آبی 80 درصد کار نیروی گرانشی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. اگر ارتفاع آب پشت سد $50m$ باشد. حساب کنید در هر ثانیه چند کیلوگرم آب باید روی توربین بریزد تا توان الکتریکی خروجی مولد نیروگاه به $800kW$ برسد؟ $(g=10m/s^2)$ (1/5)

هر یک از موارد زیر به چه وسیلۀ فیزیکی اشاره می‌کند؟ فقط نام وسیله را در پاسخ‌برگ بنویسید. (0/5)

الف) كلیدی الکتریکی است که در آن، قطع و وصل جریان با استفاده از حسگر‌های گرمایی انجام می‌شود.

ب) نوعی گرماسنج است که از آن برای تعیین ارزش غذایی مواد با اندازه‌گیری انرژی آزاد شدۀ آن‌ها در حین سوختن استفاده می‌شود.

مطابق شکل زیر در یک صفحۀ فلزی دو حفرۀ دایره‌ای شکل ایجاد کرده‌ایم. اگر دمای این صفحۀ فلزی را افزایش دهیم قطر دایره‌‌ها $(AB)$ و همچنین فاصله دو دایره $(BC)$چگونه تغییر خواهند کرد؟ (0/5)

یک ظرف شیشه‌ای به حجم $500c{m}^3$ پر از جیوه است. هنگامی که دمای ظرف و جیوه را به اندازه $80{}^{\circ }C$ افزایش می‌‌‌دهیم، مقدار $6c{m}^3$ جیوه از ظرف بیرون می‌‌ریزد. ضریب انبساط طولی شیشه را به‌دست آورید. ($\beta =0/18\times {10}^{-3}{K}^{-1}$ مس) (1/5)

یک گرمکن که با آهنگ ثابتی گرما تولید می‌‌کند را درون ظرف عایقی که محتوی $2kg$ آب است قرار می‌‌دهیم.

نمودار تغییرات دمای آب برحسب زمان مطابق شکل روبه‌رو است. توان گرمایی این گرمکن را به‌دست آورید. ($c=4200J/kg.K$ آب) (1/25)

یک گرماسنج محتوی $250g$ آب با دمای $10{}^{\circ }C$ است. یک قطعه فلز به جرم $200g$ و دمای $120{}^{\circ }C$ را درون گرماسنج می‌‌‌اندازیم. پس از مدتی دمای تعادل $20{}^{\circ }C$ می‌‌‌شود. با چشم‌پوشی از تبادل گرما بین گرماسنج و سایر اجسام، ظرفیتِ گرماییِ گرماسنج را حساب کنید. ($c=4200J/kg.K$ آب، $c=600J/kg.K$ قطعه فلز) (1/5)