الفيزياء

1. 1.

   تستقبل كتلة معدنية مقدارها 0.50 kg طاقة قدرها 9000 J فترتفع حرارتها بمقدار 40 °C. احسب السعة الحرارية النوعية.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام E = mcΔT. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: إعادة الترتيب إلى c = E/(mΔT). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض 9000/(0.50×40). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: الحصول على 450 J/(kg °C). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: استخدم مقدار التغير في درجة الحرارة وليس درجة الحرارة النهائية.

   نقاط التصحيح

   • استخدام E = mcΔT.
   • إعادة الترتيب إلى c = E/(mΔT).
   • تعويض 9000/(0.50×40).
   • الحصول على 450 J/(kg °C).

   ملاحظة الفاحص: استخدم مقدار التغير في درجة الحرارة وليس درجة الحرارة النهائية.

2. 2.

   تنتقل موجة مائية بسرعة 1.8 m/s وطول موجي 0.60 m. احسب ترددها وحدد ما يحدث للتردد عند دخولها ماءً أقل عمقاً.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام v = fλ. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: إعادة الترتيب إلى f = v/λ. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على f = 3.0 Hz. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: تحديد أن التردد يبقى ثابتاً في الماء الأقل عمقاً. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يحدد المصدر التردد؛ بينما تتغير السرعة والطول الموجي عند الحد الفاصل.

   نقاط التصحيح

   • استخدام v = fλ.
   • إعادة الترتيب إلى f = v/λ.
   • الحصول على f = 3.0 Hz.
   • تحديد أن التردد يبقى ثابتاً في الماء الأقل عمقاً.

   ملاحظة الفاحص: يحدد المصدر التردد؛ بينما تتغير السرعة والطول الموجي عند الحد الفاصل.

3. 3.

   تُسخَّن كتلة جليد 2.0 kg عند 0 °C حتى تنصهر بالكامل، ممتصةً 668000 J. احسب الحرارة الكامنة النوعية لانصهار الجليد.

   [3 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام E = mL. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: إعادة الترتيب إلى L = E/m. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على L = 334000 J/kg. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: لا تتضمن حسابات الحرارة الكامنة أي تغير في درجة الحرارة (تبقى عند 0 °C طوال الانصهار) — لا تخلط بينها وبين السعة الحرارية النوعية.

   نقاط التصحيح

   • استخدام E = mL.
   • إعادة الترتيب إلى L = E/m.
   • الحصول على L = 334000 J/kg.

   ملاحظة الفاحص: لا تتضمن حسابات الحرارة الكامنة أي تغير في درجة الحرارة (تبقى عند 0 °C طوال الانصهار) — لا تخلط بينها وبين السعة الحرارية النوعية.

4. 4.

   اشرح، باستخدام نموذج الجسيمات الحركي، لماذا يزداد ضغط كتلة ثابتة من الغاز عند تسخينه بحجم ثابت.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن التسخين يزيد متوسط الطاقة الحركية (السرعة) لجسيمات الغاز. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الجسيمات الأسرع تصطدم بجدران الوعاء بتواتر أكبر. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الجسيمات الأسرع تصطدم أيضاً بقوة أكبر (تغير في كمية الحركة) لكل تصادم، لذا يزيد كلا التأثيرين الضغط المؤثر على الجدران. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يجب أن يذكر التفسير الكامل بالنموذج الحركي كلاً من زيادة تواتر التصادمات وزيادة القوة لكل تصادم، وليس أحدهما فقط.

   نقاط التصحيح

   • توضيح أن التسخين يزيد متوسط الطاقة الحركية (السرعة) لجسيمات الغاز.
   • توضيح أن الجسيمات الأسرع تصطدم بجدران الوعاء بتواتر أكبر.
   • توضيح أن الجسيمات الأسرع تصطدم أيضاً بقوة أكبر (تغير في كمية الحركة) لكل تصادم، لذا يزيد كلا التأثيرين الضغط المؤثر على الجدران.

   ملاحظة الفاحص: يجب أن يذكر التفسير الكامل بالنموذج الحركي كلاً من زيادة تواتر التصادمات وزيادة القوة لكل تصادم، وليس أحدهما فقط.

5. 5.

   صِف، من حيث ترتيب الجسيمات وحركتها، الفرق بين الصلب والغاز.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في الصلب، تكون الجسيمات متقاربة في ترتيب منتظم ثابت ولا تفعل سوى الاهتزاز حول مواضع ثابتة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في الغاز، تكون الجسيمات بعيدة عن بعضها دون ترتيب ثابت، وتتحرك بحرية وعشوائياً بسرعة عالية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا الفرق يفسر سبب سهولة ضغط الغاز بينما لا يمكن ضغط الصلب. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: صِف دائماً كلاً من الترتيب (التباعد/الانتظام) والحركة للحصول على الدرجة الكاملة في أسئلة نظرية الجسيمات الحركية.

   نقاط التصحيح

   • توضيح أنه في الصلب، تكون الجسيمات متقاربة في ترتيب منتظم ثابت ولا تفعل سوى الاهتزاز حول مواضع ثابتة.
   • توضيح أنه في الغاز، تكون الجسيمات بعيدة عن بعضها دون ترتيب ثابت، وتتحرك بحرية وعشوائياً بسرعة عالية.
   • توضيح أن هذا الفرق يفسر سبب سهولة ضغط الغاز بينما لا يمكن ضغط الصلب.

   ملاحظة الفاحص: صِف دائماً كلاً من الترتيب (التباعد/الانتظام) والحركة للحصول على الدرجة الكاملة في أسئلة نظرية الجسيمات الحركية.

6. 6.

   لموجة صوتية تردد 500 Hz وتنتقل بسرعة 340 m/s عبر الهواء. احسب طولها الموجي.

   [3 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام v = fλ. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: إعادة الترتيب إلى λ = v/f. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على λ = 0.68 m. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تنطبق معادلة الموجة v = fλ على جميع أنواع الموجات، بما فيها الصوت والضوء، رغم اختلاف قيمة v لكل وسط.

   نقاط التصحيح

   • استخدام v = fλ.
   • إعادة الترتيب إلى λ = v/f.
   • الحصول على λ = 0.68 m.

   ملاحظة الفاحص: تنطبق معادلة الموجة v = fλ على جميع أنواع الموجات، بما فيها الصوت والضوء، رغم اختلاف قيمة v لكل وسط.

7. 7.

   ميّز بين الموجة المستعرضة والموجة الطولية، مع ذكر مثال واحد لكل منهما.

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في الموجة المستعرضة، يكون اهتزاز الجسيمات (أو المجال) عمودياً على اتجاه انتقال الطاقة، مثل الضوء أو موجة مائية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في الموجة الطولية، يكون اهتزاز الجسيمات موازياً لاتجاه انتقال الطاقة، مثل الصوت. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تذكّر: المستعرضة = عمودية (تقطع اتجاه الانتقال)، والطولية = موازية/على طول (تضاغطات وتخلخلات باتجاه الانتقال).

   نقاط التصحيح

   • توضيح أنه في الموجة المستعرضة، يكون اهتزاز الجسيمات (أو المجال) عمودياً على اتجاه انتقال الطاقة، مثل الضوء أو موجة مائية.
   • توضيح أنه في الموجة الطولية، يكون اهتزاز الجسيمات موازياً لاتجاه انتقال الطاقة، مثل الصوت.

   ملاحظة الفاحص: تذكّر: المستعرضة = عمودية (تقطع اتجاه الانتقال)، والطولية = موازية/على طول (تضاغطات وتخلخلات باتجاه الانتقال).

8. 8.

   صِف تجربة لإظهار انعكاس موجة مائية عن حاجز مستقيم في حوض الموجات، واذكر العلاقة بين زاوية السقوط وزاوية الانعكاس.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: وصف توليد موجات مائية مستوية (مستقيمة) في حوض موجات باستخدام قضيب مهتز، موجهة نحو حاجز مستقيم موضوع في الماء. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: وصف مراقبة نمط الموجة المنعكسة من الأعلى (مثل استخدام مضواء وامض أو مشاهدة الظلال). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: ينطبق قانون الانعكاس (زاوية السقوط = زاوية الانعكاس) بشكل مماثل على الموجات المائية والضوء والصوت.

   نقاط التصحيح

   • وصف توليد موجات مائية مستوية (مستقيمة) في حوض موجات باستخدام قضيب مهتز، موجهة نحو حاجز مستقيم موضوع في الماء.
   • وصف مراقبة نمط الموجة المنعكسة من الأعلى (مثل استخدام مضواء وامض أو مشاهدة الظلال).
   • توضيح أن زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس.

   ملاحظة الفاحص: ينطبق قانون الانعكاس (زاوية السقوط = زاوية الانعكاس) بشكل مماثل على الموجات المائية والضوء والصوت.

9. 9.

   اشرح لماذا يلزم فرق في درجة الحرارة لانتقال الطاقة الحرارية بين جسمين بالتوصيل، وحدد اتجاه الانتقال.

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الطاقة الحرارية تنتقل دائماً من منطقة/جسم ذي درجة حرارة أعلى إلى منطقة/جسم ذي درجة حرارة أقل. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه إذا لم يوجد فرق في درجة الحرارة بين جسمين متلامسين، فلا يوجد انتقال صافٍ للطاقة الحرارية بينهما. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يتوقف انتقال الطاقة الحرارية (يصبح الانتقال الصافي صفراً) بمجرد وصول الجسمين إلى اتزان حراري بدرجة الحرارة نفسها.

   نقاط التصحيح

   • توضيح أن الطاقة الحرارية تنتقل دائماً من منطقة/جسم ذي درجة حرارة أعلى إلى منطقة/جسم ذي درجة حرارة أقل.
   • توضيح أنه إذا لم يوجد فرق في درجة الحرارة بين جسمين متلامسين، فلا يوجد انتقال صافٍ للطاقة الحرارية بينهما.

   ملاحظة الفاحص: يتوقف انتقال الطاقة الحرارية (يصبح الانتقال الصافي صفراً) بمجرد وصول الجسمين إلى اتزان حراري بدرجة الحرارة نفسها.

10. 10.

    تنتقل موجة من ماء عميق إلى ماء ضحل فتنخفض سرعتها. اشرح ما يحدث لطولها الموجي، واذكر ما يحدث لترددها.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن تردد الموجة يبقى دون تغيير، لأنه يُحدَّد بواسطة المصدر الذي يولّد الموجة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أنه بما أن v = fλ وتنخفض v بينما يبقى f ثابتاً، يجب أن ينخفض الطول الموجي بشكل متناسب. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: شرح أن هذا الانخفاض في الطول الموجي عند دخول الموجات ماءً أقل عمقاً هو ما يسبب انحناء (انكسار) الموجات عند اقترابها من الشاطئ بزاوية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يُحدَّد التردد دائماً بواسطة المصدر ولا يتغير أبداً عند تغير الموجة للوسط — تتغير السرعة والطول الموجي معاً فقط، وبالنسبة نفسها.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن تردد الموجة يبقى دون تغيير، لأنه يُحدَّد بواسطة المصدر الذي يولّد الموجة.
    • توضيح أنه بما أن v = fλ وتنخفض v بينما يبقى f ثابتاً، يجب أن ينخفض الطول الموجي بشكل متناسب.
    • شرح أن هذا الانخفاض في الطول الموجي عند دخول الموجات ماءً أقل عمقاً هو ما يسبب انحناء (انكسار) الموجات عند اقترابها من الشاطئ بزاوية.

    ملاحظة الفاحص: يُحدَّد التردد دائماً بواسطة المصدر ولا يتغير أبداً عند تغير الموجة للوسط — تتغير السرعة والطول الموجي معاً فقط، وبالنسبة نفسها.

11. 11.

    اشرح، من حيث الكثافة، كيف يُنقل تيار حمل الطاقة الحرارية في مائع يُسخَّن من الأسفل.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن المائع الأقرب لمصدر الحرارة يسخن ويتمدد. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا المائع الساخن يصبح أقل كثافة من المائع البارد المحيط. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن المائع الأقل كثافة (الأدفأ) يرتفع، بينما ينزل المائع الأبرد الأكثر كثافة ليحل محله. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن حركة المائع الدائرية هذه (تيار حمل) تنقل الطاقة الحرارية عبر المائع. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يتطلب الحمل مائعاً (سائلاً أو غازاً) يمكنه التدفق — لا يمكن أن يحدث في مادة صلبة، لأن الجسيمات لا يمكنها الدوران.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن المائع الأقرب لمصدر الحرارة يسخن ويتمدد.
    • توضيح أن هذا المائع الساخن يصبح أقل كثافة من المائع البارد المحيط.
    • توضيح أن المائع الأقل كثافة (الأدفأ) يرتفع، بينما ينزل المائع الأبرد الأكثر كثافة ليحل محله.
    • توضيح أن حركة المائع الدائرية هذه (تيار حمل) تنقل الطاقة الحرارية عبر المائع.

    ملاحظة الفاحص: يتطلب الحمل مائعاً (سائلاً أو غازاً) يمكنه التدفق — لا يمكن أن يحدث في مادة صلبة، لأن الجسيمات لا يمكنها الدوران.

12. 12.

    حدد كيف يؤثر لون وملمس سطح على معدل انبعاث الأشعة تحت الحمراء منه، وحدد نوع السطح الأفضل في الانبعاث.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الأسطح الداكنة الباهتة تصدر أشعة تحت حمراء أسرع من الأسطح الفاتحة اللامعة عند درجة الحرارة نفسها. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الأسطح الداكنة الباهتة هي أيضاً الأفضل في امتصاص الأشعة تحت الحمراء، بينما الأسطح الفاتحة اللامعة هي الأفضل في عكسها. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن السطح الأسود الداكن الباهت هو الأفضل في إصدار (وامتصاص) الأشعة تحت الحمراء. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الخاصية نفسها (الداكن والباهت) تجعل السطح جيداً في الإصدار والامتصاص للأشعة تحت الحمراء معاً — يترافق الأمران.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الأسطح الداكنة الباهتة تصدر أشعة تحت حمراء أسرع من الأسطح الفاتحة اللامعة عند درجة الحرارة نفسها.
    • توضيح أن الأسطح الداكنة الباهتة هي أيضاً الأفضل في امتصاص الأشعة تحت الحمراء، بينما الأسطح الفاتحة اللامعة هي الأفضل في عكسها.
    • توضيح أن السطح الأسود الداكن الباهت هو الأفضل في إصدار (وامتصاص) الأشعة تحت الحمراء.

    ملاحظة الفاحص: الخاصية نفسها (الداكن والباهت) تجعل السطح جيداً في الإصدار والامتصاص للأشعة تحت الحمراء معاً — يترافق الأمران.

13. 13.

    اذكر ثلاثة عوامل تزيد معدل تبخر سائل، واشرح لماذا يسبب التبخر تبريد السائل المتبقي.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زيادة درجة الحرارة تزيد معدل التبخر. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زيادة مساحة السطح تزيد معدل التبخر. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن زيادة حركة الهواء فوق السطح، أو تقليل الرطوبة، تزيد معدل التبخر. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: شرح أن الجسيمات الأسرع حركة (الأكثر طاقة) تهرب من السطح، تاركة جسيمات ذات متوسط طاقة حركية أقل، فتنخفض درجة حرارة السائل المتبقي المتوسطة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يفسر التبريد بالتبخر سبب تبريد التعرق للجسم: تهرب جزيئات الماء الأكثر طاقة كبخار، ما يخفض متوسط طاقة (درجة حرارة) السائل المتبقي على الجلد.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن زيادة درجة الحرارة تزيد معدل التبخر.
    • توضيح أن زيادة مساحة السطح تزيد معدل التبخر.
    • توضيح أن زيادة حركة الهواء فوق السطح، أو تقليل الرطوبة، تزيد معدل التبخر.
    • شرح أن الجسيمات الأسرع حركة (الأكثر طاقة) تهرب من السطح، تاركة جسيمات ذات متوسط طاقة حركية أقل، فتنخفض درجة حرارة السائل المتبقي المتوسطة.

    ملاحظة الفاحص: يفسر التبريد بالتبخر سبب تبريد التعرق للجسم: تهرب جزيئات الماء الأكثر طاقة كبخار، ما يخفض متوسط طاقة (درجة حرارة) السائل المتبقي على الجلد.

14. 14.

    ميّز بين الغليان والتبخر.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الغليان يحدث عند درجة حرارة ثابتة (نقطة الغليان) في كامل السائل، بينما يحدث التبخر عند أي درجة حرارة وعند سطح السائل فقط. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الغليان يتطلب إمداداً مستمراً بالطاقة ويحدث بسرعة مع تكوّن فقاعات في كامل السائل، بينما التبخر عملية أبطأ. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن كلتا العمليتين تتضمنان تغير حالة من سائل إلى غاز. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تجفف بركة ماء في يوم دافئ هو تبخر (تحت نقطة الغليان، عند السطح فقط)؛ فوران الماء في غلاية هو غليان (عند درجة حرارة ثابتة، في كامل السائل).

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الغليان يحدث عند درجة حرارة ثابتة (نقطة الغليان) في كامل السائل، بينما يحدث التبخر عند أي درجة حرارة وعند سطح السائل فقط.
    • توضيح أن الغليان يتطلب إمداداً مستمراً بالطاقة ويحدث بسرعة مع تكوّن فقاعات في كامل السائل، بينما التبخر عملية أبطأ.
    • توضيح أن كلتا العمليتين تتضمنان تغير حالة من سائل إلى غاز.

    ملاحظة الفاحص: تجفف بركة ماء في يوم دافئ هو تبخر (تحت نقطة الغليان، عند السطح فقط)؛ فوران الماء في غلاية هو غليان (عند درجة حرارة ثابتة، في كامل السائل).

15. 15.

    لكتلة ثابتة من غاز بحجم ثابت ضغط مقداره 100 kPa عند درجة حرارة 27 °C. احسب ضغطه عند ارتفاع درجة الحرارة إلى 127 °C.

    [4 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تحويل درجتي الحرارة إلى كلفن: T₁ = 27 + 273 = 300 K، T₂ = 127 + 273 = 400 K. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تحديد قانون الضغط بحجم ثابت: P₁/T₁ = P₂/T₂. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض 100/300 = P₂/400. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: الحصول على P₂ ≈ 133 kPa. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تتطلب حسابات قوانين الغازات دائماً تحويل درجة الحرارة إلى كلفن أولاً — يعطي استخدام درجة سيلزيوس مباشرة نسبة غير صحيحة.

    نقاط التصحيح

    • تحويل درجتي الحرارة إلى كلفن: T₁ = 27 + 273 = 300 K، T₂ = 127 + 273 = 400 K.
    • تحديد قانون الضغط بحجم ثابت: P₁/T₁ = P₂/T₂.
    • تعويض 100/300 = P₂/400.
    • الحصول على P₂ ≈ 133 kPa.

    ملاحظة الفاحص: تتطلب حسابات قوانين الغازات دائماً تحويل درجة الحرارة إلى كلفن أولاً — يعطي استخدام درجة سيلزيوس مباشرة نسبة غير صحيحة.

16. 16.

    حدد الترتيب، من الأقل إلى الأكبر، الذي تتمدد فيه الصلبة والسائلة والغازية لنفس الارتفاع في درجة الحرارة، وصِف كيف تُستخدم هذه الخاصية في شريط ثنائي المعدن.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه لنفس ارتفاع درجة الحرارة، تتمدد الصلبة أقل ما يكون، ثم السائلة، ثم تتمدد الغازية أكثر ما يكون. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الشريط ثنائي المعدن يُصنع من معدنين مختلفين لهما معدلا تمدد مختلفان، مثبتين معاً. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الشريط ينحني عند تسخينه لأن أحد المعدنين يتمدد أكثر من الآخر، مثل استخدامه في منظم حراري لقطع دائرة كهربائية عند درجة حرارة محددة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الفرق في معدلات التمدد بين المواد، وليس التمدد نفسه، هو ما يجعل الشريط ثنائي المعدن ينحني — لن ينحني شريط من معدن واحد عند تسخينه.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أنه لنفس ارتفاع درجة الحرارة، تتمدد الصلبة أقل ما يكون، ثم السائلة، ثم تتمدد الغازية أكثر ما يكون.
    • توضيح أن الشريط ثنائي المعدن يُصنع من معدنين مختلفين لهما معدلا تمدد مختلفان، مثبتين معاً.
    • توضيح أن الشريط ينحني عند تسخينه لأن أحد المعدنين يتمدد أكثر من الآخر، مثل استخدامه في منظم حراري لقطع دائرة كهربائية عند درجة حرارة محددة.

    ملاحظة الفاحص: الفرق في معدلات التمدد بين المواد، وليس التمدد نفسه، هو ما يجعل الشريط ثنائي المعدن ينحني — لن ينحني شريط من معدن واحد عند تسخينه.

17. 17.

    شعاع ضوئي ينتقل من الهواء إلى الزجاج بزاوية سقوط 40° وزاوية انكسار 25°. احسب معامل انكسار الزجاج.

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام معامل الانكسار n = sin(زاوية السقوط) ÷ sin(زاوية الانكسار). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض sin(40°) ÷ sin(25°). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: الحصول على n ≈ 1.52. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: ينحني الضوء نحو العمود المقام عند دخوله وسطاً أكثر كثافة (كالزجاج من الهواء)، لذا تكون زاوية الانكسار دائماً أصغر من زاوية السقوط في هذا الاتجاه.

    نقاط التصحيح

    • استخدام معامل الانكسار n = sin(زاوية السقوط) ÷ sin(زاوية الانكسار).
    • تعويض sin(40°) ÷ sin(25°).
    • الحصول على n ≈ 1.52.

    ملاحظة الفاحص: ينحني الضوء نحو العمود المقام عند دخوله وسطاً أكثر كثافة (كالزجاج من الهواء)، لذا تكون زاوية الانكسار دائماً أصغر من زاوية السقوط في هذا الاتجاه.

18. 18.

    لزجاج معامل انكساره 1.5. احسب الزاوية الحرجة للزجاج، واشرح كيف يتيح الانعكاس الكلي الداخلي عند زوايا أكبر من الزاوية الحرجة انتقال الضوء عبر ليف بصري.

    [4 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام sin(الزاوية الحرجة) = 1 ÷ معامل الانكسار. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض 1 ÷ 1.5 = 0.667. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: الحصول على زاوية حرجة ≈ 42°. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: شرح أن الضوء المنتقل داخل الليف البصري يصطدم بجدرانه بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة، لذا يخضع لانعكاس كلي داخلي متكرر ويبقى محصوراً داخل الليف، ما يتيح انتقاله على طول الليف بأقل فقد. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: لا يحدث الانعكاس الكلي الداخلي إلا عند انتقال الضوء من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة — كلا الشرطين مطلوب.

    نقاط التصحيح

    • استخدام sin(الزاوية الحرجة) = 1 ÷ معامل الانكسار.
    • تعويض 1 ÷ 1.5 = 0.667.
    • الحصول على زاوية حرجة ≈ 42°.
    • شرح أن الضوء المنتقل داخل الليف البصري يصطدم بجدرانه بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة، لذا يخضع لانعكاس كلي داخلي متكرر ويبقى محصوراً داخل الليف، ما يتيح انتقاله على طول الليف بأقل فقد.

    ملاحظة الفاحص: لا يحدث الانعكاس الكلي الداخلي إلا عند انتقال الضوء من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة بزاوية أكبر من الزاوية الحرجة — كلا الشرطين مطلوب.

19. 19.

    اذكر مناطق الطيف الكهرومغناطيسي بترتيب الطول الموجي المتزايد، بدءاً بأشعة غاما، وحدد استخداماً عملياً واحداً لأشعة إكس.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: تحديد الترتيب الصحيح: أشعة غاما، أشعة إكس، الأشعة فوق البنفسجية، الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء، الموجات الدقيقة، موجات الراديو. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن جميع مناطق الطيف الكهرومغناطيسي تنتقل بالسرعة نفسها في الفراغ، لكنها تختلف في الطول الموجي والتردد. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: ذكر استخدام صحيح لأشعة إكس، مثل التصوير الطبي للعظام، أو الفحص الأمني في المطارات. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: كل منطقة من الطيف الكهرومغناطيسي هي موجة مستعرضة يمكنها الانتقال عبر الفراغ بالسرعة نفسها (سرعة الضوء) — تختلف فقط في الطول الموجي والتردد.

    نقاط التصحيح

    • تحديد الترتيب الصحيح: أشعة غاما، أشعة إكس، الأشعة فوق البنفسجية، الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء، الموجات الدقيقة، موجات الراديو.
    • توضيح أن جميع مناطق الطيف الكهرومغناطيسي تنتقل بالسرعة نفسها في الفراغ، لكنها تختلف في الطول الموجي والتردد.
    • ذكر استخدام صحيح لأشعة إكس، مثل التصوير الطبي للعظام، أو الفحص الأمني في المطارات.

    ملاحظة الفاحص: كل منطقة من الطيف الكهرومغناطيسي هي موجة مستعرضة يمكنها الانتقال عبر الفراغ بالسرعة نفسها (سرعة الضوء) — تختلف فقط في الطول الموجي والتردد.

20. 20.

    حدد المقصود بالحيود، وصِف كيف تتغير كمية حيود الموجات المائية العابرة عبر فتحة مع تقليل عرض الفتحة، لطول موجي ثابت.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الحيود هو انتشار الموجات عند مرورها عبر فتحة أو حول عائق. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الحيود يزداد (تنتشر الموجات أكثر) مع تقليل عرض الفتحة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الحيود يكون أكثر وضوحاً عندما يكون عرض الفتحة مماثلاً (مساوياً تقريباً) للطول الموجي للموجة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يحدث الحيود لجميع أنواع الموجات، لكنه ملحوظ فقط عندما يكون حجم الفتحة أو العائق مشابهاً للطول الموجي — ولهذا يحيد الصوت (طول موجي كبير) حول الأبواب بشكل أوضح بكثير من الضوء (طول موجي قصير).

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الحيود هو انتشار الموجات عند مرورها عبر فتحة أو حول عائق.
    • توضيح أن الحيود يزداد (تنتشر الموجات أكثر) مع تقليل عرض الفتحة.
    • توضيح أن الحيود يكون أكثر وضوحاً عندما يكون عرض الفتحة مماثلاً (مساوياً تقريباً) للطول الموجي للموجة.

    ملاحظة الفاحص: يحدث الحيود لجميع أنواع الموجات، لكنه ملحوظ فقط عندما يكون حجم الفتحة أو العائق مشابهاً للطول الموجي — ولهذا يحيد الصوت (طول موجي كبير) حول الأبواب بشكل أوضح بكثير من الضوء (طول موجي قصير).

21. 21.

    يُرسل جهاز صدى صوتي في سفينة نبضة موجات فوق صوتية نحو قاع البحر. تعود النبضة المنعكسة إلى السفينة بعد 0.80 s. احسب عمق الماء أسفل السفينة، علماً أن سرعة الصوت في الماء 1500 m/s.

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن النبضة تنتقل إلى القاع وتعود، لذا العمق = (السرعة × الزمن) ÷ 2. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض (1500 × 0.80) ÷ 2. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على عمق = 600 m. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: اقسم دائماً زمن الرحلة الكلي (أو المسافة) على 2 في حسابات الصدى، لأن الزمن المسجل يغطي رحلة الذهاب والإياب، وليس المسافة باتجاه واحد فقط.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن النبضة تنتقل إلى القاع وتعود، لذا العمق = (السرعة × الزمن) ÷ 2.
    • تعويض (1500 × 0.80) ÷ 2.
    • الحصول على عمق = 600 m.

    ملاحظة الفاحص: اقسم دائماً زمن الرحلة الكلي (أو المسافة) على 2 في حسابات الصدى، لأن الزمن المسجل يغطي رحلة الذهاب والإياب، وليس المسافة باتجاه واحد فقط.

22. 22.

    صِف تجربة لتحديد السعة الحرارية النوعية لكتلة معدنية باستخدام التسخين الكهربائي، مع ذكر القياسات الأساسية اللازمة.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن سخاناً كهربائياً يُدخَل في حفرة بالكتلة المعدنية، مع استخدام مقياس حرارة لقياس درجة الحرارة الابتدائية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن السخان يُشغَّل لمدة زمنية مقاسة، مع تسجيل التيار وفرق الجهد لحساب الطاقة الكهربائية الموردة، باستخدام E = IVt. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن درجة الحرارة النهائية للكتلة تُسجَّل، بحيث يمكن إيجاد ارتفاع درجة الحرارة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن السعة الحرارية النوعية تُحسب بعدها باستخدام c = E ÷ (mΔT)، حيث m كتلة الكتلة المعدنية. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يقلل عزل الكتلة من فقد الحرارة إلى المحيط أثناء التجربة، والذي قد يجعل السعة الحرارية النوعية المحسوبة أعلى مما ينبغي دون العزل.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن سخاناً كهربائياً يُدخَل في حفرة بالكتلة المعدنية، مع استخدام مقياس حرارة لقياس درجة الحرارة الابتدائية.
    • توضيح أن السخان يُشغَّل لمدة زمنية مقاسة، مع تسجيل التيار وفرق الجهد لحساب الطاقة الكهربائية الموردة، باستخدام E = IVt.
    • توضيح أن درجة الحرارة النهائية للكتلة تُسجَّل، بحيث يمكن إيجاد ارتفاع درجة الحرارة.
    • توضيح أن السعة الحرارية النوعية تُحسب بعدها باستخدام c = E ÷ (mΔT)، حيث m كتلة الكتلة المعدنية.

    ملاحظة الفاحص: يقلل عزل الكتلة من فقد الحرارة إلى المحيط أثناء التجربة، والذي قد يجعل السعة الحرارية النوعية المحسوبة أعلى مما ينبغي دون العزل.

23. 23.

    اذكر ثلاث خصائص للصورة المتكونة بمرآة مستوية.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الصورة تساوي الجسم في الحجم. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الصورة تخيلية (لا يمكن تكوينها على شاشة). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الصورة معكوسة جانبياً، وتظهر خلف المرآة بمسافة تساوي مسافة الجسم أمامها. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الصورة التخيلية هي صورة تبدو أشعة الضوء وكأنها صادرة منها فقط — لا يمر أي ضوء فعلياً عبر موضع الصورة، لذا لا يمكن التقاطها على شاشة.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الصورة تساوي الجسم في الحجم.
    • توضيح أن الصورة تخيلية (لا يمكن تكوينها على شاشة).
    • توضيح أن الصورة معكوسة جانبياً، وتظهر خلف المرآة بمسافة تساوي مسافة الجسم أمامها.

    ملاحظة الفاحص: الصورة التخيلية هي صورة تبدو أشعة الضوء وكأنها صادرة منها فقط — لا يمر أي ضوء فعلياً عبر موضع الصورة، لذا لا يمكن التقاطها على شاشة.

24. 24.

    صِف تجربة تُظهر أن الصوت لا يمكن أن ينتقل عبر الفراغ، وحدد ما يُظهره ذلك عن طبيعة الموجات الصوتية.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن جرساً كهربائياً يُعلَّق داخل وعاء زجاجي متصل بمضخة تفريغ، ويُشغَّل بحيث يُسمع رنينه. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه مع سحب الهواء تدريجياً من الوعاء، يصبح الصوت أخفت حتى لا يُسمع بعد الآن، رغم إمكانية رؤية الجرس لا يزال يرن. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا يُظهر أن الصوت موجة ميكانيكية تتطلب وسطاً (جسيمات) للانتقال عبره، بخلاف الضوء الذي يمكنه الانتقال عبر الفراغ. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تُعد هذه التجربة الدليل الكلاسيكي على أن الصوت، بخلاف الضوء أو الموجات الكهرومغناطيسية الأخرى، يجب أن يمتلك جسيمات لتهتز — لا يمكنه الانتقال عبر الفراغ.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن جرساً كهربائياً يُعلَّق داخل وعاء زجاجي متصل بمضخة تفريغ، ويُشغَّل بحيث يُسمع رنينه.
    • توضيح أنه مع سحب الهواء تدريجياً من الوعاء، يصبح الصوت أخفت حتى لا يُسمع بعد الآن، رغم إمكانية رؤية الجرس لا يزال يرن.
    • توضيح أن هذا يُظهر أن الصوت موجة ميكانيكية تتطلب وسطاً (جسيمات) للانتقال عبره، بخلاف الضوء الذي يمكنه الانتقال عبر الفراغ.

    ملاحظة الفاحص: تُعد هذه التجربة الدليل الكلاسيكي على أن الصوت، بخلاف الضوء أو الموجات الكهرومغناطيسية الأخرى، يجب أن يمتلك جسيمات لتهتز — لا يمكنه الانتقال عبر الفراغ.

25. 25.

    توفر غلاية طاقة مقدارها 45200 J لتبخير 0.020 kg من الماء عند 100 °C. احسب الحرارة الكامنة النوعية لتبخر الماء.

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام E = mL. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: إعادة الترتيب إلى L = E ÷ m. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض 45200 ÷ 0.020 للحصول على L = 2.26 × 10⁶ J/kg. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: الحرارة الكامنة النوعية للتبخر أكبر دائماً بكثير من الحرارة الكامنة النوعية للانصهار للمادة نفسها، لأن فصل الجسيمات بالكامل إلى غاز يتطلب طاقة أكبر بكثير من كسر البنية الصلبة.

    نقاط التصحيح

    • استخدام E = mL.
    • إعادة الترتيب إلى L = E ÷ m.
    • تعويض 45200 ÷ 0.020 للحصول على L = 2.26 × 10⁶ J/kg.

    ملاحظة الفاحص: الحرارة الكامنة النوعية للتبخر أكبر دائماً بكثير من الحرارة الكامنة النوعية للانصهار للمادة نفسها، لأن فصل الجسيمات بالكامل إلى غاز يتطلب طاقة أكبر بكثير من كسر البنية الصلبة.

أسئلة تدريبية أصلية غير رسمية من SubjectScout، وليست أسئلة أوراق سابقة رسمية.