الفيزياء: المستوى العادي
سلوك الموجات — المحور C
- 1.
موجة ترددها 500 Hz وتنتقل بسرعة 340 m/s عبر الهواء. احسب طولها الموجي.
[3 درجة] - 2.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «موجة ترددها 500 Hz وتنتقل بسرعة 340 m/s عبر الهواء. احسب طولها الموجي.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «استخدام v = fλ.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] - 3.
ميّز بين الموجة المستعرضة والموجة الطولية، مع ذكر مثال واحد لكل منهما.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 4.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «ميّز بين الموجة المستعرضة والموجة الطولية، مع ذكر مثال واحد لكل منهما.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أنه في الموجة المستعرضة، يكون الاهتزاز عمودياً على اتجاه انتقال الطاقة، مثل الضوء أو موجة مائية.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 5.
اشرح ظاهرة الحيود، وحدد كيف تعتمد كمية الحيود على العلاقة بين الطول الموجي وحجم الفتحة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 6.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اشرح ظاهرة الحيود، وحدد كيف تعتمد كمية الحيود على العلاقة بين الطول الموجي وحجم الفتحة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن الحيود هو انتشار الموجة عند مرورها عبر فتحة أو حول عائق.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 7.
ينتج مصدرا موجة متماسكان نمط تداخل. حدد شرط التداخل البنّاء وشرط التداخل الهدّام، من حيث فرق المسار.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 8.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «ينتج مصدرا موجة متماسكان نمط تداخل. حدد شرط التداخل البنّاء وشرط التداخل الهدّام، من حيث فرق المسار.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن التداخل البنّاء يحدث عندما يكون فرق المسار عدداً صحيحاً من الأطوال الموجية (nλ، حيث n = 0, 1, 2...).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 9.
يهتز وتر مثبت الطرفين طوله 0.80 m في نمط الموجة الموقوفة الأساسي (التوافقي الأول). احسب الطول الموجي لهذه الموجة الموقوفة.
[3 درجة] - 10.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يهتز وتر مثبت الطرفين طوله 0.80 m في نمط الموجة الموقوفة الأساسي (التوافقي الأول). احسب الطول الموجي لهذه الموجة الموقوفة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن النمط الأساسي لوتر مثبت الطرفين له عقدة عند كل طرف وبطن واحد في الوسط، لذا يساوي طول الوتر نصف طول موجي.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] - 11.
ميّز بين الموجة الموقوفة (الساكنة) والموجة المنتقلة، من حيث انتقال الطاقة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 12.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «ميّز بين الموجة الموقوفة (الساكنة) والموجة المنتقلة، من حيث انتقال الطاقة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن الموجة المنتقلة تنقل الطاقة من مكان إلى آخر.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[2 درجة] · بدون آلة حاسبة - 13.
تنتقل موجة من ماء عميق إلى ماء ضحل فتنخفض سرعتها. اشرح ما يحدث لطولها الموجي، واذكر ما يحدث لترددها.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 14.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «تنتقل موجة من ماء عميق إلى ماء ضحل فتنخفض سرعتها. اشرح ما يحدث لطولها الموجي، واذكر ما يحدث لترددها.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن تردد الموجة يبقى دون تغيير، لأنه يُحدَّد بواسطة المصدر الذي يولّد الموجة.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 15.
صِف تجربة باستخدام حوض موجات لإظهار انعكاس موجة مائية مستوية عن حاجز مستقيم، واذكر العلاقة بين زاوية السقوط وزاوية الانعكاس.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 16.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «صِف تجربة باستخدام حوض موجات لإظهار انعكاس موجة مائية مستوية عن حاجز مستقيم، واذكر العلاقة بين زاوية السقوط وزاوية الانعكاس.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «وصف توليد موجات مائية مستوية في حوض موجات باستخدام قضيب مهتز، موجهة نحو حاجز مستقيم موضوع في الماء.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 17.
يمر ضوء طوله الموجي 600 nm عبر محزز حيود فيه 500 خط لكل mm. احسب زاوية النهاية العظمى من الرتبة الأولى، باستخدام nλ = d sinθ.
[4 درجة] - 18.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يمر ضوء طوله الموجي 600 nm عبر محزز حيود فيه 500 خط لكل mm. احسب زاوية النهاية العظمى من الرتبة الأولى، باستخدام nλ = d sinθ.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «حساب تباعد المحزز d = 1/(500 خط/mm) = 2.0 × 10⁻⁶ m.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة] - 19.
يتحرك مصدر صوت نحو مراقب ساكن. اشرح، باستخدام تأثير دوبلر، لماذا يسمع المراقب تردداً أعلى مما يصدره المصدر.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 20.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يتحرك مصدر صوت نحو مراقب ساكن. اشرح، باستخدام تأثير دوبلر، لماذا يسمع المراقب تردداً أعلى مما يصدره المصدر.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أنه مع تحرك المصدر نحو المراقب، تُصدَر جبهات الموجة المتتالية من مواضع أقرب إلى المراقب من الموضع السابق.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 21.
في تجربة الشق المزدوج، يمر ضوء طوله الموجي 550 nm عبر شقين متباعدين 0.20 mm، منتجاً نمط تداخل على شاشة على بعد 2.0 m. احسب تباعد الأهداب.
[4 درجة] - 22.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «في تجربة الشق المزدوج، يمر ضوء طوله الموجي 550 nm عبر شقين متباعدين 0.20 mm، منتجاً نمط تداخل على شاشة على بعد 2.0 m. احسب تباعد الأهداب.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «ذكر صيغة تباعد الأهداب: s = λD/d.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة] - 23.
حدد المقصود بالاستقطاب المستوي لموجة مستعرضة، واشرح لماذا لا يمكن استقطاب الموجات الطولية، مثل الصوت.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 24.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «حدد المقصود بالاستقطاب المستوي لموجة مستعرضة، واشرح لماذا لا يمكن استقطاب الموجات الطولية، مثل الصوت.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن الموجة المستعرضة المستقطبة مستوياً تهتز في مستوى (اتجاه) ثابت واحد فقط، بدلاً من جميع الاتجاهات العمودية على اتجاه الانتقال.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] · بدون آلة حاسبة - 25.
ينتقل شعاع ضوئي من الهواء إلى كتلة زجاجية، بزاوية سقوط 50° وزاوية انكسار 30°. احسب معامل انكسار الزجاج.
[3 درجة] - 26.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «ينتقل شعاع ضوئي من الهواء إلى كتلة زجاجية، بزاوية سقوط 50° وزاوية انكسار 30°. احسب معامل انكسار الزجاج.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «استخدام n = sin(زاوية السقوط)/sin(زاوية الانكسار).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] - 27.
معامل انكسار زجاج معين 1.55. احسب الزاوية الحرجة لضوء ينتقل من هذا الزجاج إلى الهواء.
[3 درجة] - 28.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «معامل انكسار زجاج معين 1.55. احسب الزاوية الحرجة لضوء ينتقل من هذا الزجاج إلى الهواء.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «استخدام sin(الزاوية الحرجة) = 1/n.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[3 درجة] - 29.
يُصدر بوق سيارة صوتاً بتردد 500 Hz. تتحرك السيارة نحو مراقب ساكن بسرعة 30 m/s. احسب التردد الذي يسمعه المراقب، باستخدام f′ = fv/(v − vs)، حيث v = 340 m/s سرعة الصوت.
[4 درجة] - 30.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يُصدر بوق سيارة صوتاً بتردد 500 Hz. تتحرك السيارة نحو مراقب ساكن بسرعة 30 m/s. احسب التردد الذي يسمعه المراقب، باستخدام f′ = fv/(v − vs)، حيث v = 340 m/s سرعة الصوت.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «ذكر f′ = fv/(v − vs)، لمصدر يتحرك نحو مراقب ساكن.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة] - 31.
يرسل قارب مسح ذاتي نبضة صوتية قصيرة رأسياً إلى أسفل في مياه عذبة. يعود الصدى بعد 0.0720 s. سرعة الصوت في الماء 1480 m s⁻¹ وعدم يقين الزمن ±0.0010 s. (أ) احسب عمق الماء. (ب) حدد نسبة عدم اليقين في العمق الناتجة عن قياس الزمن. (ج) اشرح سبب تكوّن صدى عند قاع البحيرة.
[4 درجة] - 32.
تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يرسل قارب مسح ذاتي نبضة صوتية قصيرة رأسياً إلى أسفل في مياه عذبة. يعود الصدى بعد 0.0720 s. سرعة الصوت في الماء 1480 m s⁻¹ وعدم يقين الزمن ±0.0010 s. (أ) احسب عمق الماء. (ب) حدد نسبة عدم اليقين في العمق الناتجة عن قياس الزمن. (ج) اشرح سبب تكوّن صدى عند قاع البحيرة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «يدرك أن النبضة تقطع ضعف العمق ويستخدم d = vt/2.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.
[4 درجة]