امتحان الفيزياء – الصف الثاني الثانوي

الوقت: ساعتان | المجموع: 100 درجة

أولاً: ضع علامة (صح) أو (خطأ) (20 درجة)

1. الكتلة كمية متجهة بينما الوزن كمية قياسية. ( )
2. يمكن جمع المتجهات باستخدام قاعدة متوازي الأضلاع. ( )
3. عند تحليل متجه إلى مركبتين متعامدتين، تكون المركبة السينية = المقدار × جيب الزاوية. ( )
4. في حركة المقذوفات، السرعة الأفقية تتغير بتأثير الجاذبية. ( )
5. عزم القوة = القوة × المسافة العمودية من محور الدوران. ( )
6. إذا كان الجسم في حالة اتزان فإن محصلة القوى المؤثرة عليه تساوي صفراً. ( )
7. الشغل = القوة × الإزاحة في اتجاه القوة. ( )
8. وحدة القدرة هي الجول. ( )
9. الطاقة الحركية = ½ ك ع². ( )
10. الحرارة النوعية للماء أقل من الحرارة النوعية للنحاس. ( )
11. درجة انصهار الثلج تحت الضغط الجوي العادي هي 100°م. ( )
12. الحرارة الكامنة للانصهار هي الطاقة اللازمة لتحويل كيلوجرام واحد من المادة من صلب إلى سائل دون تغير في درجة الحرارة. ( )
13. الغليان يحدث فقط على سطح السائل. ( )
14. معادلة برنولي توضح العلاقة بين الضغط والسرعة في المائع. ( )
15. مركز ثقل الجسم المتماثل يقع في مركزه الهندسي. ( )
16. في الاتزان غير المستقر، يعود الجسم إلى وضعه الأصلي بعد إمالته. ( )
17. القوة التي تؤثر عمودياً على الإزاحة لا تبذل شغلاً. ( )
18. الطاقة الكلية في النظام المغلق تتغير دائماً. ( )
19. السعة الحرارية هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلوجرام واحد من المادة درجة مئوية واحدة. ( )
20. يقل الضغط بزيادة السرعة في المائع (حسب برنولي). ( )

ثانياً: أجب عن الأسئلة التالية (30 درجة)

1. عرّف الكمية المتجهة والكمية القياسية مع مثالين لكل منهما.
2. ما هي قاعدة متوازي الأضلاع في جمع المتجهات؟
3. كيف تحلل متجهاً إلى مركبتين متعامدتين؟ اكتب المعادلات.
4. في حركة المقذوفات، لماذا تبقى السرعة الأفقية ثابتة؟
5. ما هو تأثير الجاذبية على السرعة الرأسية للمقذوف؟
6. اكتب معادلات الإزاحة الأفقية والرأسية للمقذوف بدلالة السرعة الابتدائية والزمن.
7. عرّف عزم القوة، واذكر وحدة قياسه.
8. ما هو شرط الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني لجسم صلب؟
9. عرّف الشغل، ومتى تكون قيمة الشغل سالبة؟
10. ما هو الفرق بين الطاقة الحركية وطاقة الوضع؟ أعط مثالاً لكل منهما.
11. اكتب قانون حفظ الطاقة الميكانيكية، ووضح متى ينطبق.
12. عرّف القدرة، وما هي وحدتها؟
13. ما الفرق بين الحرارة النوعية والسعة الحرارية؟
14. عرّف الحرارة الكامنة للانصهار، واذكر قيمتها للماء تقريباً.
15. ماذا يحدث لدرجة حرارة الجسم أثناء انصهاره رغم اكتسابه حرارة؟
16. اشرح ظاهرة الغليان، وما هي نقطة الغليان؟
17. ما هو الفرق بين التبخر والغليان؟
18. اذكر نص قانون برنولي، وما هي تطبيقاته؟
19. كيف يتغير ضغط المائع بزيادة سرعته؟ ولماذا؟
20. عرّف مركز الثقل، وكيف يمكن تحديده عملياً لجسم غير منتظم؟
21. ما هي أنواع الاتزان؟ اشرح كل نوع مع مثال.
22. ما هو عزم الازدواج؟ وكيف يحسب؟
23. اكتب نص القانون الأول للديناميكا الحرارية.
24. ما هو القانون الثاني للديناميكا الحرارية؟
25. اشرح كيف يمكن أن تتحول الطاقة من شكل إلى آخر مع مثال.
26. ما هو مصدر الطاقة الأساسي على الأرض؟ وكيف يستفيد الإنسان منه؟
27. كيف تؤثر زيادة الضغط على نقطة انصهار الثلج؟
28. لماذا يطفو الثلج على سطح الماء؟
29. ما هي العوامل التي يعتمد عليها الشغل المبذول لرفع جسم؟
30. كيف تحسب السرعة الكلية لجسم مقذوف عند أي لحظة؟ اكتب المعادلة.

ثالثاً: اختر الإجابة الصحيحة (20 درجة)

1. أي من الكميات التالية كمية متجهة؟
   (أ) الكتلة (ب) السرعة (ج) الزمن (د) درجة الحرارة
2. المحصلة R لمتجهين متعامدين مقدار كل منهما A و B تعطى بالعلاقة:
   (أ) R = A + B (ب) R = √(A²+B²) (ج) R = A²+B² (د) R = A×B
3. المركبة الرأسية لمتجه مقداره 10 نيوتن يميل بزاوية 30° مع الأفقي تساوي:
   (أ) 5 نيوتن (ب) 8.66 نيوتن (ج) 10 نيوتن (د) صفر
4. في حركة المقذوفات، السرعة الأفقية:
   (أ) تزداد (ب) تقل (ج) تبقى ثابتة (د) تتغير عشوائياً
5. زمن التحليق الكلي لقذيفة قذفت بسرعة ابتدائية ع وزاوية هـ مع الأفقي يعطى بالعلاقة (د = تسارع الجاذبية):
   (أ) 2 ع جا هـ / د (ب) 2 ع جتا هـ / د (ج) ع جا هـ / د (د) ع جتا هـ / د
6. عزم القوة يساوي:
   (أ) القوة × الكتلة (ب) القوة × المسافة العمودية (ج) القوة × السرعة (د) الشغل × الزمن
7. وحدة عزم القوة في النظام الدولي هي:
   (أ) نيوتن.متر (ب) جول (ج) واط (د) كجم.م/ث²
8. شرط الاتزان الدوراني هو:
   (أ) محصلة القوى = صفر (ب) محصلة العزوم = صفر (ج) السرعة ثابتة (د) التسارع = صفر
9. الشغل المبذول عندما تؤثر قوة مقدارها 5 نيوتن على جسم فيتحرك 2 متر في اتجاه القوة يساوي:
   (أ) 2.5 جول (ب) 10 جول (ج) 7 جول (د) 0 جول
10. الطاقة الحركية لجسم كتلته 2 كجم وسرعته 3 م/ث تساوي:
    (أ) 3 جول (ب) 6 جول (ج) 9 جول (د) 18 جول
11. قدرة جهاز يبذل شغلاً مقداره 100 جول في 5 ثوان هي:
    (أ) 20 واط (ب) 500 واط (ج) 0.05 واط (د) 50 واط
12. الحرارة النوعية للماء تساوي تقريباً (بوحدة جول/كجم.درجة مئوية):
    (أ) 4200 (ب) 400 (ج) 900 (د) 130
13. كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 0.5 كجم من الماء بمقدار 10°م (ح ن=4200) هي:
    (أ) 21000 جول (ب) 4200 جول (ج) 84000 جول (د) 2100 جول
14. أثناء انصهار الثلج عند 0°م، درجة حرارته:
    (أ) ترتفع (ب) تنخفض (ج) تبقى ثابتة (د) تتذبذب
15. الحرارة الكامنة لانصهار الثلج تقريباً (بوحدة كيلوجول/كجم):
    (أ) 80 (ب) 334 (ج) 2260 (د) 4200
16. نقطة غليان الماء تحت الضغط الجوي العادي هي:
    (أ) 0°م (ب) 50°م (ج) 100°م (د) 200°م
17. معادلة برنولي تنطبق على:
    (أ) المائع الساكن (ب) المائع المتحرك غير اللزج (ج) المائع اللزج (د) الغازات فقط
18. يزداد ضغط المائع عندما:
    (أ) تزداد سرعته (ب) تقل سرعته (ج) تزداد كثافته (د) يزداد ارتفاعه
19. مركز ثقل جسم منتظم الشكل يقع:
    (أ) خارج الجسم (ب) عند مركزه الهندسي (ج) عند أحد أطرافه (د) في أي نقطة عشوائية
20. عندما يكون الجسم في اتزان محايد، فإن مركز ثقله:
    (أ) يبقى على نفس الارتفاع عند الإمالة (ب) يرتفع عند الإمالة (ج) ينخفض عند الإمالة (د) يتغير موضعه باستمرار

رابعاً: علل الأسباب (10 درجات)

1. علل: السرعة الأفقية للمقذوف تبقى ثابتة طوال حركته (بإهمال مقاومة الهواء).
2. علل: درجة حرارة الجسم لا ترتفع أثناء انصهاره رغم استمرار تسخينه.
3. علل: يطفو الثلج على سطح الماء.
4. علل: تكون المعادن أسخن من الماء عند تعرضهما لأشعة الشمس لنفس المدة.
5. علل: القوة العمودية على اتجاه الإزاحة لا تبذل شغلاً.
6. علل: يزداد ضغط المائع عندما تقل سرعته.
7. علل: مركز ثقل الجسم المتماثل يقع في مركزه الهندسي.
8. علل: يستخدم السطح الخارجي للمسعر مصقولاً لامعاً في تجارب الحرارة.
9. علل: ينخفض الضغط أعلى جناح الطائرة مما يساعد على رفعها.
10. علل: يعد الماء مادة شاذة من حيث التمدد الحراري.

خامساً: قائمة (أ) و (ب) – المطابقة (20 درجة)

اربط بين العمود (أ) والعمود (ب) بوضع الرقم المناسب أمام العبارة:

المجموعة (أ)	المجموعة (ب)
1. كمية متجهة	(أ) ½ ك ع²
2. كمية قياسية	(ب) القوة × المسافة العمودية
3. عزم القوة	(ج) الكتلة
4. الطاقة الحركية	(د) السرعة
5. طاقة الوضع	(هـ) ك × جـ × ف
6. القدرة	(و) جول/ثانية (واط)
7. الشغل	(ز) ح ن × ك × Δ
8. الحرارة النوعية	(ح) القوة × الإزاحة
9. كمية الحرارة	(ط) جول/كجم.درجة مئوية
10. الحرارة الكامنة للانصهار	(ي) 334 كيلوجول/كجم
11. نقطة غليان الماء	(ك) 100°م
12. نقطة انصهار الثلج	(ل) 0°م
13. قاعدة جمع المتجهات	(م) متوازي الأضلاع
14. تحليل المتجه	(ن) مركبتان متعامدتان
15. قانون برنولي	(س) ض + ½ ث ع² + ث ج ف = ثابت
16. مركز ثقل المربع المنتظم	(ع) تقاطع الأقطار
17. الاتزان المستقر	(ف) يعود لوضعه الأصلي بعد الإمالة
18. الاتزان غير المستقر	(ص) لا يعود لوضعه الأصلي
19. عزم الازدواج	(ق) ق × ل (المسافة بين القوتين)
20. الكثافة	(ر) الكتلة / الحجم

الإجابات النموذجية

أولاً: صح أو خطأ

• 1- خطأ (الكتلة قياسية، الوزن متجه)   2- صح   3- خطأ (المركبة السينية = المقدار × جتا الزاوية)   4- خطأ (تبقى ثابتة)   5- صح
• 6- صح   7- صح   8- خطأ (الجول وحدة شغل، القدرة واط)   9- صح   10- خطأ (الماء أعلى)
• 11- خطأ (0°م)   12- صح   13- خطأ (يحدث في جميع أجزاء السائل)   14- صح   15- صح
• 16- خطأ (غير مستقر لا يعود)   17- صح   18- خطأ (الطاقة الكلية محفوظة في النظام المغلق)   19- خطأ (السعة الحرارية للجسم كله، النوعية للكيلوجرام)   20- صح

ثانياً: الإجابات النموذجية للأسئلة المقالية (ملخص)

• 1. الكمية المتجهة: لها مقدار واتجاه (مثال: السرعة، القوة). الكمية القياسية: لها مقدار فقط (مثال: الكتلة، الزمن).
• 2. قاعدة متوازي الأضلاع: لجمــــع متجهين نمثلهما بضلعين متجاورين في متوازي أضلاع، فيكون القطر الخارج من نقطة التقاءهما هو المحصلة.
• 3. التحليل: المركبة السينية = م جتا هـ، المركبة الصادية = م جا هـ.
• 4. لأن الجاذبية تعمل رأسياً فقط، ولا تؤثر على الحركة الأفقية (بإهمال مقاومة الهواء).
• 5. تقلل من السرعة الرأسية أثناء الصعود وتزيدها أثناء الهبوط (تسارع الجاذبية لأسفل).
• 6. الإزاحة الأفقية: س = ع. جتا هـ × ن، الرأسية: ص = ع. جا هـ × ن – ½ د ن².
• 7. عزم القوة = القوة × المسافة العمودية من محور الدوران، وحدته نيوتن.متر.
• 8. الانتقالي: محصلة القوى = صفر. الدوراني: محصلة العزوم = صفر.
• 9. الشغل = القوة × الإزاحة في اتجاه القوة. يكون سالباً عندما تكون الإزاحة عكس اتجاه القوة.
• 10. الطاقة الحركية طاقة الحركة (½ ك ع²)، وطاقة الوضع طاقة الموقع (ك ج ف). مثال: كرة متحركة (حركية)، جسم مرتفع (وضع).
• 11. قانون حفظ الطاقة الميكانيكية: طح + طو = ثابت (في غياب قوى احتكاك خارجية).
• 12. القدرة = معدل بذل الشغل = شغ/ز، وحدتها الواط (جول/ثانية).
• 13. الحرارة النوعية: خاصية للمادة (لكل كجم ولكل درجة). السعة الحرارية: خاصية للجسم (لكل درجة).
• 14. الحرارة الكامنة للانصهار: الطاقة اللازمة لتحويل 1 كجم من المادة من صلب إلى سائل دون تغير درجة الحرارة. للماء ≈ 334 كيلوجول/كجم.
• 15. الطاقة الحرارية تستهلك في تحطيم الروابط البلورية (زيادة طاقة الوضع الداخلية) وليس في زيادة الحركة (الحرارة).
• 16. الغليان: تكوّن فقاعات بخار في جميع أجزاء السائل. نقطة الغليان هي درجة الحرارة التي يغلي عندها السائل.
• 17. التبخر يحدث من سطح السائل عند أي درجة حرارة، بينما الغليان يحدث في جميع أجزاء السائل عند درجة حرارة محددة.
• 18. قانون برنولي: ض + ½ ث ع² + ث ج ف = ثابت. تطبيقات: طائرات، أنابيب فنتوري.
• 19. يقل الضغط بزيادة السرعة (حسب برنولي) لأن مجموع الضغط + ½ ث ع² ثابت.
• 20. مركز الثقل: نقطة تأثير محصلة أوزان الجسم. يمكن تحديده بتعليق الجسم من نقاط مختلفة ورسم الخطوط الرأسية.
• 21. مستقر (يعود لوضعه)، غير مستقر (لا يعود)، محايد (يبقى في أي وضع). أمثلة: كرة في قعر وعاء (مستقر)، مخروط على رأسه (غير مستقر)، كرة على سطح مستو (محايد).
• 22. عزم الازدواج = إحدى القوتين × المسافة بينهما. يؤثر على دوران الجسم دون نقله.
• 23. القانون الأول: التغير في الطاقة الداخلية = كمية الحرارة المضافة – الشغل المبذول بواسطة النظام.
• 24. القانون الثاني: الحرارة لا تنتقل تلقائياً من جسم بارد إلى جسم ساخن (أو الإنتروبي تزداد في عملية تلقائية).
• 25. مثال: الطاقة الكيميائية في الوقود تتحول إلى طاقة حرارية (احتراق) ثم ميكانيكية (في المحرك).
• 26. المصدر الأساسي هو الشمس. يستفيد منها مباشرة في التدفئة والإضاءة، وبواسطة الطاقة الكامنة في المياه والرياح والوقود الأحفوري.
• 27. زيادة الضغط تخفض نقطة انصهار الثلج (تساعد على الانصهار).
• 28. لأن كثافة الثلج أقل من كثافة الماء السائل، فيطفو (حجمه الأكبر تحت الماء).
• 29. يعتمد على وزن الجسم (ك ج) والارتفاع الرأسي (ف).
• 30. ع = √(ع س² + ع ص²)، حيث ع س = ع. جتا هـ (ثابتة)، ع ص = ع. جا هـ – د ن.

ثالثاً: اختيار من متعدد

• 1- ب   2- ب   3- أ (10×جا30=5)   4- ج   5- أ   6- ب   7- أ   8- ب   9- ب   10- ج (½×2×9=9)
• 11- أ   12- أ   13- أ (0.5×4200×10=21000)   14- ج   15- ب   16- ج   17- ب   18- ب   19- ب   20- أ

رابعاً: التعليل

• 1. لأن الجاذبية تؤثر رأسياً فقط، ولا توجد قوة أفقية (بإهمال مقاومة الهواء).
• 2. لأن الحرارة المكتسبة تستخدم في تحطيم الروابط البلورية (زيادة طاقة الوضع الداخلية) وليس في رفع درجة الحرارة.
• 3. لأن كثافة الثلج أقل من كثافة الماء، فيدفع بقوة طفو لأعلى أكبر من وزنه.
• 4. لأن الحرارة النوعية للمعادن صغيرة جداً مقارنة بالماء، فارتفاع درجة حرارتها يكون أكبر لنفس كمية الحرارة.
• 5. لأن الشغل يُعرّف بأنه حاصل ضرب القوة في الإزاحة في اتجاهها، وعندما تكون الزاوية 90° يكون جتا90=0 فيكون الشغل صفراً.
• 6. حسب معادلة برنولي: ض + ½ ث ع² = ثابت، فإذا قلت السرعة زاد الضغط والعكس صحيح.
• 7. بسبب التوزيع المنتظم للكتلة حول المركز الهندسي، فيكون محصلة الأوزان عند هذه النقطة.
• 8. السطح المصقول يقلل من امتصاص الحرارة بالإشعاع من الوسط المحيط، مما يمنع فقدان الحرارة من المسعر.
• 9. لأن شكل الجناح يجعل الهواء يمر بسرعة أكبر أعلى الجناح، مما يقلل الضغط (برنولي) فيحدث قوة رفع للأعلى.
• 10. لأن الماء يزداد حجمه عند التجمد (يتمدد) عكس معظم المواد التي تقل أحجامها عند التجمد.

خامساً: المطابقة (قائمة أ وب)

• 1- د   2- ج   3- ب   4- أ   5- هـ   6- و   7- ح   8- ط   9- ز   10- ي
• 11- ك   12- ل   13- م   14- ن   15- س   16- ع   17- ف   18- ص   19- ق   20- ر

انتهى الامتحان – بالتوفيق