Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
اسئلة مراجعة الفصل الثالث فيزياء 12 عام بمحاكاة الذكاء الصناعي حسب الهيكل ( 2024-2025)
امتحان تجريبي في الفيزياء
امتحان تجريبي في الفيزياء
الفصل الثالث - الصف الثاني عشر عام بمحاكاة الذكاء الصناعي
دولة الإمارات العربية المتحدة
الوقت: 60 دقيقة
السؤال الأول:
سلك طوله 1.5 متر يتحرك عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 0.8 تسلا بسرعة 2 م/ث. ما هو مقدار القوة الدافعة الكهربائية المتولدة في السلك؟
الحل: باستخدام قانون فارادي للحث الكهرومغناطيسي:
EMF = B × L × v
EMF = 0.8 × 1.5 × 2 = 2.4 فولت
الإجابة الصحيحة هي ب) 2.4 فولت
السؤال الثاني:
صف المولد الكهربائي مع تحديد مكوناته. طبق مفهوم الحث الكهرومغناطيسي لشرح كيفية عمل المولد.
الإجابة الصحيحة: ج. يحول الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية باستخدام الحث الكهرومغناطيسي
التفسير: يتكون المولد الكهربائي من:
- ملف دوار (حافظة)
- مجال مغناطيسي
- حلقات انزلاقية
- فرشاتان
عندما يدور الملف في المجال المغناطيسي، يتغير التدفق المغناطيسي عبر الملف مما يسبب توليد قوة دافعة كهربائية مستحثة وفقاً لقانون فارادي.
السؤال الثالث:
حدد التحول الرئيسي للطاقة الذي يحدث في المولد الكهربائي.
الإجابة الصحيحة: ب. ميكانيكية إلى كهربائية
التفسير: المولد الكهربائي يحول الطاقة الميكانيكية (من دوران التوربين أو المحرك) إلى طاقة كهربائية عن طريق الحث الكهرومغناطيسي.
السؤال الرابع:
في مولد تيار متردد، متى يكون التيار الناتج في أقصى قيمته؟
الحل: يكون التيار الناتج في أقصى قيمته عندما يكون مستوى الملف موازياً للمجال المغناطيسي، لأن معدل تغير التدفق المغناطيسي عبر الملف يكون أكبر ما يمكن في هذه الحالة.
[رسم توضيحي يظهر الملف في وضعين: موازٍ للمجال (تيار أقصى) وعمودي على المجال (تيار صفر)]
الإجابة الصحيحة هي أ) عندما يكون مستوى الملف موازياً للمجال المغناطيسي
السؤال الخامس:
إذا كان تردد مولد تيار متردد 50 هرتز، فما الزمن الدوري للتيار الناتج؟
الحل: حساب الزمن الدوري (T):
T = 1 / f = 1 / 50 = 0.02 ثانية
الإجابة الصحيحة هي أ) 0.02 ثانية
السؤال السادس:
القدرة المنتجة بواسطة مولد متردد تكون دائماً موجبة.
الإجابة الصحيحة: ب. لأن القدرة تعتمد على مربع التيار
التفسير: القدرة اللحظية P = I²R. بما أن مربع التيار دائماً موجب (حتى عندما يكون التيار سالباً)، فإن القدرة تكون دائماً موجبة.
أو يمكن التعبير عنها بـ P = VI cosφ حيث cosφ هو معامل القدرة، والقيمة المطلقة تجعل القدرة موجبة.
السؤال السابع:
إذا كانت القدرة القصوى لمولد تيار متردد 1000 واط، فما متوسط القدرة الناتجة؟
الحل: متوسط القدرة = القدرة القصوى / 2 = 1000 / 2 = 500 واط
الإجابة الصحيحة هي أ) 500 واط
السؤال الثامن:
سلك طوله 0.5 متر يتحرك بسرعة 3 م/ث عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 0.4 تسلا. ما اتجاه التيار الحثي وفقاً لقانون لينز؟
الحل: وفقاً لقانون لينز، سيكون اتجاه التيار الحثي بحيث يعارض التغير في التدفق المغناطيسي. باستخدام قاعدة اليد اليمنى، نجد أن اتجاه التيار سيكون إلى أعلى.
[رسم توضيحي يظهر اتجاه الحركة، المجال المغناطيسي، واتجاه التيار الحثي]
الإجابة الصحيحة هي ج) إلى أعلى
السؤال التاسع:
إذا تم إدخال قطب شمالي لمغناطيس في ملف، ما نوع القطب الذي يتولد على وجه الملف المقابل للمغناطيس واتجاه التيار الحثي؟
الحل: وفقاً لقانون لينز، سيتم توليد قطب شمالي على وجه الملف ليعارض حركة القطب الشمالي للمغناطيس الداخل. باستخدام قاعدة اليد اليمنى، يكون اتجاه التيار عكس عقارب الساعة.
الإجابة الصحيحة هي أ) قطب شمالي، التيار عكس عقارب الساعة
السؤال العاشر:
عرف الحث الذاتي وصف التأثير الناتج عن الحث الذاتي في دائرة تحتوي على ملف عندما يتم تشغيل التيار أو إيقافه فجأة.
الإجابة الصحيحة: ب. توليد تيار مستحث يعارض التغير في التيار الأصلي
التفسير: الحث الذاتي هو خاصية الملف التي تعارض أي تغير في التيار المار فيه. عند تشغيل التيار، يولد الملف تياراً مستحثاً يعارض زيادة التيار. عند إيقاف التيار، يولد الملف تياراً مستحثاً يحاول الحفاظ على التيار.
معادلة الحث الذاتي: ε = -L (di/dt)
السؤال الحادي عشر:
محول رافع للجهد عدد لفات ملفه الابتدائي 100 لفة وملفه الثانوي 500 لفة. إذا كان جهد الدخل 50 فولت، فما جهد الخرج؟
الحل: حساب جهد الخرج باستخدام نسبة المحول:
Vs/Vp = Ns/Np
Vs = Vp × (Ns/Np) = 50 × (500/100) = 250 فولت
الإجابة الصحيحة هي ج) 250 فولت
السؤال الثاني عشر:
لماذا تستخدم المحولات في شبكات نقل الطاقة لمسافات طويلة؟
الحل: تستخدم المحولات لزيادة الجهد وتقليل التيار أثناء النقل لمسافات طويلة، لأن الفقد في الطاقة (Ploss = I2R) يتناسب مع مربع التيار، لذا تقليل التيار يقلل الفقد بشكل كبير.
الإجابة الصحيحة هي ج) لزيادة الجهد وتقليل التيار وبالتالي تقليل الفقد في الطاقة
السؤال الثالث عشر:
إذا كان تردد موجة كهرومغناطيسية
\[3×10^{15}\;HZ\]
احسب الطول الموجي مع العلم أن
\[C=3×10^{8}\;m/S\]
الحل: حساب الطول الموجي (λ):
\[λ = c / f = (3×10^8) / (3×10^{15}) = 1×10^{-7} م\]
الإجابة الصحيحة هي أ) 1×10-7 م
السؤال الرابع عشر:
ما الخاصية التي تختلف بين موجات الراديو AM و FM؟
الحل: الفرق الرئيسي بين AM و FM هو طريقة تعديل الموجة الحاملة:
- AM (تعديل السعة): يتم تعديل سعة الموجة الحاملة وفقاً للإشارة الصوتية
- FM (تعديل التردد): يتم تعديل تردد الموجة الحاملة وفقاً للإشارة الصوتية
الإجابة الصحيحة هي ب) طريقة تعديل الموجة الحاملة
السؤال الخامس عشر:
إذا كانت سرعة موجة كهرومغناطيسية في مادة ما
\[v=2×10^{8}\;m/S\]
اجسب معامل انكسار لهذه المادة علمأ بأن سرعة الضوء في الفراغ
\[C=3×10^{8}\;m/S\]
الحل: حساب معامل الانكسار (n):
n = c / v = (3×108) / (2×108) = 1.5
الإجابة الصحيحة هي ب) 1.5
حل المسائل التالية
الوقت: 90 دقيقة
المسألة الأولى:
تطبيق المعادلة (ق.د.ك = ب ل ع جاهـ) لتحديد مقدار القوة الدافعة الكهربائية المحركة لسلك يتحرك في مجال مغناطيسي. تطبيق المعادلة (ت = ق.د.ك/م) لحساب مقدار التيار المحرّض في سلك جزء من دائرة مغلقة. تطبيق قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه التيار المحرّض في سلك (جزء من دائرة مغلقة) يتحرك في مجال مغناطيسي.
حل المسألة الأولى:
1. لحساب ق.د.ك: نطبق المعادلة ق.د.ك = ب ل ع جاهـ حيث:
- ب: شدة المجال المغناطيسي (تسلا)
- ل: طول السلك (متر)
- ع: سرعة السلك (م/ث)
- هـ: الزاوية بين اتجاه الحركة واتجاه المجال المغناطيسي
2. لحساب التيار: ت = ق.د.ك / م حيث م هي المقاومة (أوم)
3. لتحديد اتجاه التيار: نستخدم قاعدة اليد اليمنى حيث يشير الإبهام لاتجاه الحركة، الأصابع لاتجاه المجال المغناطيسي، ويكون اتجاه التيار من راحة اليد.
المسألة الثانية:
حساب القيم العظمى والفعالة للتيار والجهد والقدرة لمولد تيار متردد.
حل المسألة الثانية:
1. القيم العظمى (القصوى) هي القيم الذروية للجهد أو التيار.
2. القيم الفعالة تحسب من العلاقات:
- الجهد الفعال = الجهد العظمى / √2
- التيار الفعال = التيار العظمى / √2
- القدرة الفعالة = الجهد الفعال × التيار الفعال × معامل القدرة (جتا هـ)
3. مثال: إذا كان الجهد العظمى 311 فولت، فإن الجهد الفعال = 311/√2 ≈ 220 فولت.
المسألة الثالثة:
ربط نسبة اللفات في المحول بنسبة الجهد وتطبيق المعادلة في حل المسائل. تطبيق معادلة المحول المثالي لحل المسائل العددية.
حل المسألة الثالثة:
1. معادلة المحول المثالي: (ن1/ن2) = (ج1/ج2) = (ت2/ت1) حيث:
- ن1، ن2: عدد لفات الملف الابتدائي والثانوي
- ج1، ج2: الجهد في الملف الابتدائي والثانوي
- ت1، ت2: التيار في الملف الابتدائي والثانوي
2. مثال: إذا كان لدينا محول برفع الجهد من 220V إلى 440V وكان عدد لفات الملف الابتدائي 1000 لفة، فإن عدد لفات الملف الثانوي = (440/220)×1000 = 2000 لفة.
3. القدرة الداخلة = القدرة الخارجة (في المحول المثالي): ج1 × ت1 = ج2 × ت2
المسألة الرابعة:
تطبيق معادلة الموجة لحساب الطول الموجي أو التردد أو سرعة الموجات الكهرومغناطيسية. وصف بعض تطبيقات الأنواع المختلفة من الموجات الكهرومغناطيسية. حساب سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في أوساط مختلفة بثوابت عزل مختلفة.
حل المسألة الرابعة:
1. معادلة الموجة: ع = ل × ت حيث:
- v: سرعة الموجة (م/ث)
- λ: الطول الموجي (م)
- f: التردد (هرتز)
2. في الفراغ: سرعة الموجات الكهرومغناطيسية (c) = 3×10^8 م/ث
3. في الأوساط الأخرى: v = c / √(k) حيث ج سرعة الضوء في الفراغ، k ثابت العزل للمادة.
4. التطبيقات:
- موجات الراديو: البث الإذاعي والتلفزيوني
- الأشعة تحت الحمراء: أجهزة التحكم عن بعد
- الضوء المرئي: الرؤية والاتصالات البصرية
- الأشعة السينية: التصوير الطبي
اسئلة مراجعة الفصل الثالث فيزياء 12 عام بمحاكاة الذكاء الصناعي حسب الهيكل ( 2024-2025) |
امتحان تجريبي في الفيزياء
الفصل الثالث - الصف الثاني عشر عام بمحاكاة الذكاء الصناعي
دولة الإمارات العربية المتحدة
الوقت: 60 دقيقة
سلك طوله 1.5 متر يتحرك عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 0.8 تسلا بسرعة 2 م/ث. ما هو مقدار القوة الدافعة الكهربائية المتولدة في السلك؟
الحل: باستخدام قانون فارادي للحث الكهرومغناطيسي:
EMF = B × L × v
EMF = 0.8 × 1.5 × 2 = 2.4 فولت
الإجابة الصحيحة هي ب) 2.4 فولت
صف المولد الكهربائي مع تحديد مكوناته. طبق مفهوم الحث الكهرومغناطيسي لشرح كيفية عمل المولد.
الإجابة الصحيحة: ج. يحول الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية باستخدام الحث الكهرومغناطيسي
التفسير: يتكون المولد الكهربائي من:
- ملف دوار (حافظة)
- مجال مغناطيسي
- حلقات انزلاقية
- فرشاتان
عندما يدور الملف في المجال المغناطيسي، يتغير التدفق المغناطيسي عبر الملف مما يسبب توليد قوة دافعة كهربائية مستحثة وفقاً لقانون فارادي.
حدد التحول الرئيسي للطاقة الذي يحدث في المولد الكهربائي.
الإجابة الصحيحة: ب. ميكانيكية إلى كهربائية
التفسير: المولد الكهربائي يحول الطاقة الميكانيكية (من دوران التوربين أو المحرك) إلى طاقة كهربائية عن طريق الحث الكهرومغناطيسي.
في مولد تيار متردد، متى يكون التيار الناتج في أقصى قيمته؟
الحل: يكون التيار الناتج في أقصى قيمته عندما يكون مستوى الملف موازياً للمجال المغناطيسي، لأن معدل تغير التدفق المغناطيسي عبر الملف يكون أكبر ما يمكن في هذه الحالة.
[رسم توضيحي يظهر الملف في وضعين: موازٍ للمجال (تيار أقصى) وعمودي على المجال (تيار صفر)]
الإجابة الصحيحة هي أ) عندما يكون مستوى الملف موازياً للمجال المغناطيسي
إذا كان تردد مولد تيار متردد 50 هرتز، فما الزمن الدوري للتيار الناتج؟
الحل: حساب الزمن الدوري (T):
T = 1 / f = 1 / 50 = 0.02 ثانية
الإجابة الصحيحة هي أ) 0.02 ثانية
القدرة المنتجة بواسطة مولد متردد تكون دائماً موجبة.
الإجابة الصحيحة: ب. لأن القدرة تعتمد على مربع التيار
التفسير: القدرة اللحظية P = I²R. بما أن مربع التيار دائماً موجب (حتى عندما يكون التيار سالباً)، فإن القدرة تكون دائماً موجبة.
أو يمكن التعبير عنها بـ P = VI cosφ حيث cosφ هو معامل القدرة، والقيمة المطلقة تجعل القدرة موجبة.
إذا كانت القدرة القصوى لمولد تيار متردد 1000 واط، فما متوسط القدرة الناتجة؟
الحل: متوسط القدرة = القدرة القصوى / 2 = 1000 / 2 = 500 واط
الإجابة الصحيحة هي أ) 500 واط
سلك طوله 0.5 متر يتحرك بسرعة 3 م/ث عمودياً على مجال مغناطيسي مقداره 0.4 تسلا. ما اتجاه التيار الحثي وفقاً لقانون لينز؟
الحل: وفقاً لقانون لينز، سيكون اتجاه التيار الحثي بحيث يعارض التغير في التدفق المغناطيسي. باستخدام قاعدة اليد اليمنى، نجد أن اتجاه التيار سيكون إلى أعلى.
[رسم توضيحي يظهر اتجاه الحركة، المجال المغناطيسي، واتجاه التيار الحثي]
الإجابة الصحيحة هي ج) إلى أعلى
إذا تم إدخال قطب شمالي لمغناطيس في ملف، ما نوع القطب الذي يتولد على وجه الملف المقابل للمغناطيس واتجاه التيار الحثي؟
الحل: وفقاً لقانون لينز، سيتم توليد قطب شمالي على وجه الملف ليعارض حركة القطب الشمالي للمغناطيس الداخل. باستخدام قاعدة اليد اليمنى، يكون اتجاه التيار عكس عقارب الساعة.
الإجابة الصحيحة هي أ) قطب شمالي، التيار عكس عقارب الساعة
عرف الحث الذاتي وصف التأثير الناتج عن الحث الذاتي في دائرة تحتوي على ملف عندما يتم تشغيل التيار أو إيقافه فجأة.
الإجابة الصحيحة: ب. توليد تيار مستحث يعارض التغير في التيار الأصلي
التفسير: الحث الذاتي هو خاصية الملف التي تعارض أي تغير في التيار المار فيه. عند تشغيل التيار، يولد الملف تياراً مستحثاً يعارض زيادة التيار. عند إيقاف التيار، يولد الملف تياراً مستحثاً يحاول الحفاظ على التيار.
معادلة الحث الذاتي: ε = -L (di/dt)
محول رافع للجهد عدد لفات ملفه الابتدائي 100 لفة وملفه الثانوي 500 لفة. إذا كان جهد الدخل 50 فولت، فما جهد الخرج؟
الحل: حساب جهد الخرج باستخدام نسبة المحول:
Vs/Vp = Ns/Np
Vs = Vp × (Ns/Np) = 50 × (500/100) = 250 فولت
الإجابة الصحيحة هي ج) 250 فولت
لماذا تستخدم المحولات في شبكات نقل الطاقة لمسافات طويلة؟
الحل: تستخدم المحولات لزيادة الجهد وتقليل التيار أثناء النقل لمسافات طويلة، لأن الفقد في الطاقة (Ploss = I2R) يتناسب مع مربع التيار، لذا تقليل التيار يقلل الفقد بشكل كبير.
الإجابة الصحيحة هي ج) لزيادة الجهد وتقليل التيار وبالتالي تقليل الفقد في الطاقة
إذا كان تردد موجة كهرومغناطيسية \[3×10^{15}\;HZ\] احسب الطول الموجي مع العلم أن \[C=3×10^{8}\;m/S\]
الحل: حساب الطول الموجي (λ):
\[λ = c / f = (3×10^8) / (3×10^{15}) = 1×10^{-7} م\]
الإجابة الصحيحة هي أ) 1×10-7 م
ما الخاصية التي تختلف بين موجات الراديو AM و FM؟
الحل: الفرق الرئيسي بين AM و FM هو طريقة تعديل الموجة الحاملة:
- AM (تعديل السعة): يتم تعديل سعة الموجة الحاملة وفقاً للإشارة الصوتية
- FM (تعديل التردد): يتم تعديل تردد الموجة الحاملة وفقاً للإشارة الصوتية
الإجابة الصحيحة هي ب) طريقة تعديل الموجة الحاملة
إذا كانت سرعة موجة كهرومغناطيسية في مادة ما \[v=2×10^{8}\;m/S\] اجسب معامل انكسار لهذه المادة علمأ بأن سرعة الضوء في الفراغ \[C=3×10^{8}\;m/S\]
الحل: حساب معامل الانكسار (n):
n = c / v = (3×108) / (2×108) = 1.5
الإجابة الصحيحة هي ب) 1.5
حل المسائل التالية
الوقت: 90 دقيقة
حل المسألة الأولى:
1. لحساب ق.د.ك: نطبق المعادلة ق.د.ك = ب ل ع جاهـ حيث:
- ب: شدة المجال المغناطيسي (تسلا)
- ل: طول السلك (متر)
- ع: سرعة السلك (م/ث)
- هـ: الزاوية بين اتجاه الحركة واتجاه المجال المغناطيسي
2. لحساب التيار: ت = ق.د.ك / م حيث م هي المقاومة (أوم)
3. لتحديد اتجاه التيار: نستخدم قاعدة اليد اليمنى حيث يشير الإبهام لاتجاه الحركة، الأصابع لاتجاه المجال المغناطيسي، ويكون اتجاه التيار من راحة اليد.
حل المسألة الثانية:
1. القيم العظمى (القصوى) هي القيم الذروية للجهد أو التيار.
2. القيم الفعالة تحسب من العلاقات:
- الجهد الفعال = الجهد العظمى / √2
- التيار الفعال = التيار العظمى / √2
- القدرة الفعالة = الجهد الفعال × التيار الفعال × معامل القدرة (جتا هـ)
3. مثال: إذا كان الجهد العظمى 311 فولت، فإن الجهد الفعال = 311/√2 ≈ 220 فولت.
حل المسألة الثالثة:
1. معادلة المحول المثالي: (ن1/ن2) = (ج1/ج2) = (ت2/ت1) حيث:
- ن1، ن2: عدد لفات الملف الابتدائي والثانوي
- ج1، ج2: الجهد في الملف الابتدائي والثانوي
- ت1، ت2: التيار في الملف الابتدائي والثانوي
2. مثال: إذا كان لدينا محول برفع الجهد من 220V إلى 440V وكان عدد لفات الملف الابتدائي 1000 لفة، فإن عدد لفات الملف الثانوي = (440/220)×1000 = 2000 لفة.
3. القدرة الداخلة = القدرة الخارجة (في المحول المثالي): ج1 × ت1 = ج2 × ت2
حل المسألة الرابعة:
1. معادلة الموجة: ع = ل × ت حيث:
- v: سرعة الموجة (م/ث)
- λ: الطول الموجي (م)
- f: التردد (هرتز)
2. في الفراغ: سرعة الموجات الكهرومغناطيسية (c) = 3×10^8 م/ث
3. في الأوساط الأخرى: v = c / √(k) حيث ج سرعة الضوء في الفراغ، k ثابت العزل للمادة.
4. التطبيقات:
- موجات الراديو: البث الإذاعي والتلفزيوني
- الأشعة تحت الحمراء: أجهزة التحكم عن بعد
- الضوء المرئي: الرؤية والاتصالات البصرية
- الأشعة السينية: التصوير الطبي