تحضير شامل لامتحان الفيزياء لتوجيهي 2024: 30 سؤالاً وإجابة

تُعتبر مادة الفيزياء من المواد الأساسية في منهاج التوجيهي، وتتطلب تحضيراً جيداً لفهم المفاهيم الأساسية والتطبيقات العملية. في هذا المقال، سنقدم لكم تحضيراً شاملاً لامتحان الفيزياء لتوجيهي 2024 من خلال عرض 30 سؤالاً وإجابة نموذجية تساعدكم على الاستعداد الأمثل للامتحان.

الأسئلة والإجابات

القسم الأول: الميكانيكا

1. السؤال: ما هو قانون نيوتن الأول للحركة؟
   الإجابة: ينص قانون نيوتن الأول على أن الجسم يبقى في حالة سكون أو حركة منتظمة في خط مستقيم ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من حالته.

2. السؤال: كيف يمكن حساب القوة الناتجة عن تسارع جسم كتلته 5 كجم بتسارع 2 م/ث²؟
   الإجابة: باستخدام قانون نيوتن الثاني: القوة = الكتلة × التسارع، القوة = 5 كجم × 2 م/ث² = 10 نيوتن.

3. السؤال: ما هو الشغل المبذول لنقل جسم مسافة 10 أمتار بقوة 20 نيوتن؟
   الإجابة: الشغل = القوة × المسافة، الشغل = 20 نيوتن × 10 أمتار = 200 جول.

القسم الثاني: الكهرباء والمغناطيسية

1. السؤال: ما هو قانون أوم؟
   الإجابة: ينص قانون أوم على أن الجهد الكهربائي عبر موصل يتناسب طردياً مع التيار المار فيه، ويعطى بالعلاقة: V = I × R، حيث V هو الجهد، I هو التيار، وR هو المقاومة.

2. السؤال: كيف يمكن حساب القدرة الكهربائية لجهاز يستهلك تياراً قدره 3 أمبير وجهد كهربائي 220 فولت؟
   الإجابة: القدرة = الجهد × التيار، القدرة = 220 فولت × 3 أمبير = 660 واط.

3. السؤال: ما هو المجال المغناطيسي الناتج عن سلك مستقيم يحمل تياراً كهربائياً؟
   الإجابة: المجال المغناطيسي حول سلك مستقيم يحمل تياراً كهربائياً يمكن حسابه باستخدام قانون بيو-سافار، ويعطى بالعلاقة: B = (μ₀ I) / (2π r)، حيث B هو المجال المغناطيسي، μ₀ هو النفاذية المغناطيسية، I هو التيار، وr هو المسافة من السلك.

القسم الثالث: الضوء والبصريات

1. السؤال: ما هو قانون سنيل للانكسار؟
   الإجابة: ينص قانون سنيل على أن نسبة جيب زاوية السقوط إلى جيب زاوية الانكسار تساوي النسبة بين سرعتي الضوء في الوسطين، ويعطى بالعلاقة: n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂).

2. السؤال: كيف يمكن حساب الطول الموجي للضوء إذا كانت سرعته في وسط معين 2 × 10⁸ م/ث وتردده 5 × 10¹⁴ هرتز؟
   الإجابة: الطول الموجي = السرعة / التردد، الطول الموجي = 2 × 10⁸ م/ث / 5 × 10¹⁴ هرتز = 4 × 10⁻⁷ متر.

3. السؤال: ما هو الفرق بين العدسة المحدبة والمقعرة؟
   الإجابة: العدسة المحدبة تجمع الأشعة الضوئية وتكون صورة حقيقية أو افتراضية، بينما العدسة المقعرة تفرق الأشعة الضوئية وتكون صورة افتراضية فقط.

القسم الرابع: الفيزياء الحديثة

1. السؤال: ما هو مبدأ هايزنبرغ لعدم اليقين؟
   الإجابة: ينص مبدأ هايزنبرغ لعدم اليقين على أنه لا يمكن قياس موقع وزخم جسيم بدقة متناهية في نفس الوقت، ويعطى بالعلاقة: Δx * Δp ≥ ħ / 2، حيث Δx هو عدم اليقين في الموقع، Δp هو عدم اليقين في الزخم، وħ هو ثابت بلانك المخفض.

2. السؤال: كيف يمكن حساب طاقة الفوتون إذا كان تردده 6 × 10¹⁴ هرتز؟
   الإجابة: طاقة الفوتون = ثابت بلانك × التردد، طاقة الفوتون = 6.626 × 10⁻³⁴ جول·ث × 6 × 10¹⁴ هرتز = 3.976 × 10⁻¹٩ جول.

3. السؤال: ما هو تأثير كومبتون؟
   الإجابة: تأثير كومبتون هو تشتت الفوتونات عند اصطدامها بالإلكترونات الحرة، مما يؤدي إلى زيادة طول موجة الفوتون المتشتت وانخفاض طاقته.

القسم الخامس: الديناميكا الحرارية

1. السؤال: ما هو القانون الأول للديناميكا الحرارية؟
   الإجابة: ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن الطاقة لا تفنى ولا تُستحدث من العدم، بل تتحول من شكل إلى آخر، ويعطى بالعلاقة: ΔU = Q – W، حيث ΔU هو التغير في الطاقة الداخلية، Q هو الحرارة المضافة، وW هو الشغل المبذول.

2. السؤال: كيف يمكن حساب الكفاءة الحرارية لمحرك حراري إذا كانت الحرارة المضافة 500 جول والشغل المبذول 200 جول؟
   الإجابة: الكفاءة الحرارية = الشغل المبذول / الحرارة المضافة، الكفاءة الحرارية = 200 جول / 500 جول = 0.4 أو 40%.

3. السؤال: ما هو القانون الثاني للديناميكا الحرارية؟
   الإجابة: ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أن العمليات الطبيعية تميل إلى زيادة الإنتروبيا الكلية للكون، وأنه لا يمكن تحويل كل الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي دون فقدان جزء منها كحرارة.

القسم السادس: الأمواج والاهتزازات

1. السؤال: ما هو التردد الطبيعي لجسم مهتز؟
   الإجابة: التردد الطبيعي هو التردد الذي يهتز به الجسم عندما يُترك ليتذبذب بحرية دون تأثير قوى خارجية.

2. السؤال: كيف يمكن حساب سرعة الموجة إذا كان طولها الموجي 2 متر وترددها 50 هرتز؟
   الإجابة: سرعة الموجة = الطول الموجي × التردد، سرعة الموجة = 2 متر × 50 هرتز = 100 م/ث.

3. السؤال: ما هو الرنين؟
   الإجابة: الرنين هو ظاهرة تحدث عندما يتطابق تردد القوة الخارجية مع التردد الطبيعي للجسم، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في سعة الاهتزاز.

القسم السابع: الفيزياء النووية

1. السؤال: ما هو النشاط الإشعاعي؟
   الإجابة: النشاط الإشعاعي هو عملية تحلل نوى الذرات غير المستقرة تلقائياً وإطلاقها لجسيمات أو إشعاعات.

2. السؤال: كيف يمكن حساب طاقة الربط النووي لنواة إذا كانت كتلتها 3.0155 وحدة كتل ذرية وكتلة مكوناتها 3.0304 وحدة كتل ذرية؟
   الإجابة: طاقة الربط النووي = (كتلة المكونات – كتلة النواة) × 931.5 ميغا إلكترون فولت/وحدة كتلة ذرية، طاقة الربط النووي = (3.0304 – 3.0155) × 931.5 = 13.9 ميغا إلكترون فولت.

3. السؤال: ما هو نصف العمر؟
   الإجابة: نصف العمر هو الزمن اللازم لتحلل نصف كمية المادة المشعة.

القسم الثامن: الفيزياء الفلكية

1. السؤال: ما هو قانون هابل؟
   الإجابة: ينص قانون هابل على أن سرعة ابتعاد المجرات تتناسب طردياً مع المسافة بينها وبين الأرض، ويعطى بالعلاقة: v = H₀ * d، حيث v هو سرعة الابتعاد، H₀ هو ثابت هابل، وd هو المسافة.

2. السؤال: كيف يمكن حساب كتلة نجم إذا كانت قوة الجاذبية بينه وبين كوكب تدور حوله 3.5 × 10²² نيوتن والمسافة بينهما 1.5 × 10¹¹ متر؟
   الإجابة: باستخدام قانون الجاذبية لنيوتن: F = G (m₁ m₂) / r²، حيث F هو القوة، G هو ثابت الجاذبية، m₁ وm₂ هما الكتلتان، وr هو المسافة. يمكن إعادة ترتيب المعادلة لحساب كتلة النجم.

3. السؤال: ما هو الثقب الأسود؟
   الإجابة: الثقب الأسود هو منطقة في الفضاء ذات جاذبية قوية جداً بحيث لا يمكن لأي شيء، حتى الضوء، الهروب منها.

القسم التاسع: الفيزياء التطبيقية

1. السؤال: ما هو الميكروويف؟
   الإجابة: الميكروويف هو نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي ذو طول موجي يتراوح بين 1 ملم و1 متر، ويستخدم في الاتصالات والطهي.

2. السؤال: كيف يمكن حساب معامل الانكسار لمادة إذا كانت سرعة الضوء فيها 2 × 10⁸ م/ث؟
   الإجابة: معامل الانكسار = سرعة الضوء في الفراغ / سرعة الضوء في المادة، معامل الانكسار = 3 × 10⁸ م/ث / 2 × 10⁸ م/ث = 1.5.

3. السؤال: ما هو الليزر؟
   الإجابة: الليزر هو جهاز ينبعث منه ضوء متماسك ومترابط في الطور، ويستخدم في العديد من التطبيقات مثل الطب والاتصالات والصناعة.

القسم العاشر: الفيزياء النظرية

1. السؤال: ما هو النموذج القياسي للجسيمات؟
   الإجابة: النموذج القياسي هو نظرية في الفيزياء تصف القوى الأساسية والجسيمات الأولية التي تشكل الكون.

2. السؤال: ما هو تأثير النفق الكمي؟
   الإجابة: تأثير النفق الكمي هو ظاهرة تحدث عندما يتمكن جسيم من عبور حاجز طاقة أعلى من طاقته الكلية بسبب خواصه الموجية.

3. السؤال: ما هو مبدأ التكافؤ في النسبية العامة؟
   الإجابة: ينص مبدأ التكافؤ على أن تأثيرات الجاذبية لا يمكن تمييزها عن تأثيرات التسارع في إطار مرجعي محلي.

نصائح للتحضير للامتحان

1. المراجعة المنتظمة: قم بمراجعة الدروس بانتظام ولا تتركها تتراكم.
2. حل الأسئلة: حاول حل أكبر عدد ممكن من الأسئلة لتثبيت المعلومات.
3. الفهم العميق: تأكد من فهمك العميق للمفاهيم الأساسية وليس فقط الحفظ.
4. الاستعانة بالمعلمين: لا تتردد في طلب المساعدة من معلميك إذا واجهت صعوبة في فهم أي موضوع.
5. الراحة النفسية: احرص على أخذ فترات راحة منتظمة وتناول الطعام الصحي والنوم الجيد.

نتمنى لكم التوفيق في امتحان الفيزياء لتوجيهي 2024!