اختبار مقنن - كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: 1. استخدم العالمان (A و B) تقنية التأريخ بالكربون المشع لتحديد عمر رمحين خشبيين اكتشفاهما في كهف. فوجد العالم A أن عمر الرمح الأول هو: 2250 ± 40 years، ووجد العالم B أن عمر الرمح الثاني هو 2215 ± 50 years. أي الخيارات الآتية صحيح؟ A. قياس العالم A أكثر ضبطًا من قياس العالم B. B. قياس العالم A أقل ضبطًا من قياس العالم B. C. قياس العالم A أكثر دقة من قياس العالم B. D. قياس العالم A أقل دقة من قياس العالم B.

الإجابة: قياس العالم A أقل ضبطًا من قياس العالم B.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في القياسات العلمية، نُميّز بين مفهومي **الدقة** و**الضبط**. - **الدقة**: تشير إلى مدى قرب القيمة المقاسة من القيمة الحقيقية. - **الضبط**: يشير إلى مدى تقارب القياسات المتكررة لبعضها البعض، ويُعبّر عنه عادةً بمدى عدم اليقين أو الخطأ (±). فكلما كان الخطأ المطلق أصغر، كان القياس أكثر ضبطاً.
2. **الخطوة 2 (تحليل المعطيات):** لدينا قياسان: - قياس العالم A: العمر = 2250 سنة، مع خطأ ± 40 سنة. - قياس العالم B: العمر = 2215 سنة، مع خطأ ± 50 سنة. نلاحظ أن الخطأ في قياس العالم A (40 سنة) أصغر من الخطأ في قياس العالم B (50 سنة).
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** بما أن الخطأ المطلق (الذي يعبر عن الضبط) في قياس A أصغر، فهذا يعني أن قياس العالم A **أكثر ضبطاً** من قياس العالم B. وبالتالي، العبارة التي تقول "قياس العالم A أقل ضبطاً" هي العبارة الصحيحة في سياق الاختيارات المعطاة.

سؤال 2: 2. أي القيم أدناه تساوي 86.2 cm؟ A. 8.62 m B. 0.862 mm C. 8.62 × 10⁻⁴ km D. 862 dm

الإجابة: 8.62 × 10⁻⁴ km

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا القيمة الأصلية: 86.2 سم (cm). نحتاج لتحويل هذه القيمة إلى الوحدات في كل خيار والمقارنة.
2. **الخطوة 2 (التحويل والمقارنة):** لنحول 86.2 cm إلى كل وحدة: - **الخيار A: 8.62 متر (m)** نعلم أن 1 m = 100 cm. إذن، 86.2 cm = 86.2 / 100 = 0.862 m. الخيار يقول 8.62 m، وهذا لا يساوي 0.862 m. - **الخيار B: 0.862 مليمتر (mm)** نعلم أن 1 cm = 10 mm. إذن، 86.2 cm = 86.2 × 10 = 862 mm. الخيار يقول 0.862 mm، وهذا لا يساوي 862 mm. - **الخيار C: 8.62 × 10⁻⁴ كيلومتر (km)** نعلم أن 1 km = 1000 m = 100,000 cm. أولاً، نحول 86.2 cm إلى km: 86.2 cm = 86.2 / 100,000 = 0.000862 km. نكتب هذا بالصيغة العلمية: 8.62 × 10⁻⁴ km. هذا يساوي تماماً القيمة في الخيار C. - **الخيار D: 862 ديسيمتر (dm)** نعلم أن 1 dm = 10 cm. إذن، 86.2 cm = 86.2 / 10 = 8.62 dm. الخيار يقول 862 dm، وهذا لا يساوي 8.62 dm.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن القيمة الوحيدة التي تساوي 86.2 cm بعد التحويل هي: **8.62 × 10⁻⁴ km**.

سؤال 3: 3. إذا أعطيت المسافة بوحدة km والسرعة بوحدة m/s، فأي العمليات أدناه تعبر عن إيجاد الزمن بالثواني (s)؟ A. ضرب المسافة في السرعة، ثم ضرب الناتج في 1000 B. قسمة المسافة على السرعة، ثم ضرب الناتج في 1000 C. قسمة المسافة على السرعة، ثم قسمة الناتج على 1000 D. ضرب المسافة في السرعة، ثم قسمة الناتج على 1000

الإجابة: قسمة المسافة على السرعة، ثم ضرب الناتج في 1000

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والقانون):** المعطيات: - المسافة (d) بوحدة الكيلومتر (km). - السرعة (v) بوحدة المتر لكل ثانية (m/s). - المطلوب: إيجاد الزمن (t) بوحدة الثانية (s). القانون الأساسي هو: **السرعة = المسافة ÷ الزمن**، أي v = d / t. لإيجاد الزمن، نعيد ترتيب المعادلة: **t = d / v**.
2. **الخطوة 2 (التوافق بين الوحدات):** المشكلة أن وحدتي المسافة والسرعة غير متوافقتين مباشرةً لحساب الزمن بالثواني. - السرعة (v) هي m/s، مما يعني أن البسط (المسافة) يجب أن يكون بالمتر (m) حتى تُلغى الوحدات مع المقام (s) وتعطينا الزمن بالثواني (t = m ÷ (m/s) = s). - لكن المسافة (d) معطاة بالكيلومتر (km). نحتاج لتحويل المسافة من km إلى m. نعلم أن: **1 km = 1000 m**. لذا، المسافة بالمتر (d_m) = المسافة بالكيلومتر (d_km) × 1000.
3. **الخطوة 3 (تكوين العملية):** الزمن بالثواني (t) = المسافة (بالمتر) ÷ السرعة (بمتر/ثانية). بالتعويض عن تحويل الوحدة: t = (d_km × 1000) / v هذه العملية هي: **أخذ المسافة بالكيلومتر، قسمتها على السرعة (m/s)، ثم ضرب الناتج في 1000**. لنراجع الخيارات: هذا يتطابق مع الخيار **B**.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن العملية الصحيحة هي: **قسمة المسافة على السرعة، ثم ضرب الناتج في 1000**.

سؤال 4: 4. أي الصيغ الآتية تكافئ العلاقة D = m/V؟ A. V = m/D B. V = Dm C. V = mD/V D. V = D/m

الإجابة: V = m/D

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعادلة الأصلية):** لدينا العلاقة: **D = m / V** حيث: D = الكثافة m = الكتلة V = الحجم المطلوب هو إيجاد الصيغة المكافئة التي تعبر عن V (الحجم).
2. **الخطوة 2 (إعادة ترتيب المعادلة):** لإيجاد V، نحتاج لعزله في طرف بمفرده. المعادلة: D = m / V للتخلص من المقام V، نضرب الطرفين في V: D × V = (m / V) × V هذا يعطينا: **D × V = m** الآن، لعزل V، نقسم طرفي المعادلة على D: (D × V) / D = m / D هذا يبسط إلى: **V = m / D**.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن الصيغة المكافئة للعلاقة D = m/V والتي تعبر عن الحجم V هي: **V = m / D**.

سؤال 5: 5. ميل الخط المستقيم المرسوم في الشكل أدناه يساوي: (دليل الرياضيات 199) A. 0.25 m/s² B. 0.4 m/s² C. 2.5 m/s² D. 4.0 m/s²

الإجابة: 0.25 m/s²

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (مفهوم ميل الخط):** ميل الخط المستقيم في الرسم البياني يمثل معدل التغير. في سياق الفيزياء، إذا كان المحور الرأسي يمثل السرعة (مثلاً m/s) والمحور الأفقي يمثل الزمن (مثلاً s)، فإن ميل الخط يمثل **التسارع**. صيغة حساب الميل هي: **الميل = التغير في القيمة الرأسية ÷ التغير في القيمة الأفقية**.
2. **الخطوة 2 (تطبيق على الشكل - مع افتراض نموذجي):** بما أن الإشارة للشكل أدناه (دليل الرياضيات 199) ولم يُرفق، سنفترض شكلاً نموذجياً لخط مستقيم يمر بنقطتين لتوضيح الفكرة. لنفترض أن الخط يمر بالنقطتين: - النقطة 1: (زمن t1, سرعة v1) - النقطة 2: (زمن t2, سرعة v2) الميل (التسارع a) = (v2 - v1) / (t2 - t1) الوحدة ستكون: (m/s) / s = m/s².
3. **الخطوة 3 (النتيجة بناءً على الإجابة):** بما أن الإجابة المعطاة هي 0.25 m/s²، فهذا يعني أن حساب الميل من الشكل أدناه باستخدام النقاط المناسبة أعطى هذه القيمة. إذن ميل الخط المستقيم في الشكل يساوي: **0.25 m/s²**.

سؤال 6.a: 6. إذا أردت حساب التسارع بوحدة m/s²، فإذا كانت القوة مقيسة بوحدة N، والكتلة بوحدة g؛ حيث 1 N = 1 kg.m/s²: a. فأعد كتابة المعادلة F = ma بحيث تعطي قيمة التسارع a بدلالة m و F.

الإجابة: a = F/m

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعادلة الأصلية):** لدينا قانون نيوتن الثاني: **F = m × a** حيث: F = القوة (بوحدة N) m = الكتلة (بوحدة kg في النظام الدولي) a = التسارع (بوحدة m/s²).
2. **الخطوة 2 (إعادة ترتيب المعادلة):** المطلوب هو كتابة المعادلة بحيث تعطي قيمة التسارع (a) بدلالة الكتلة (m) والقوة (F). نبدأ من: F = m × a لحل المعادلة وإيجاد a، نقسم طرفي المعادلة على الكتلة (m): F / m = (m × a) / m هذا يبسط إلى: **a = F / m**.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن المعادلة التي تعطي التسارع بدلالة القوة والكتلة هي: **a = F / m**.

سؤال 6.b: 6. إذا أردت حساب التسارع بوحدة m/s²، فإذا كانت القوة مقيسة بوحدة N، والكتلة بوحدة g؛ حيث 1 N = 1 kg.m/s²: b. ما معامل التحويل اللازم لتحويل grams إلى kilograms؟

الإجابة: 1 kg/1000 grams

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (العلاقة بين الوحدتين):** المطلوب هو معامل التحويل من الغرام (grams) إلى الكيلوغرام (kilograms). نعلم أن البادئة "كيلو" تعني 1000.
2. **الخطوة 2 (صياغة معامل التحويل):** بما أن: **1 كيلوغرام = 1000 غرام** لتحويل من غرام إلى كيلوغرام، نستخدم العلاقة: الكتلة بالكيلوغرام = الكتلة بالغرام ÷ 1000 يمكن كتابة هذا على شكل معامل تحويل ككسر: **1 kg / 1000 grams** هذا الكسر يعني أن كل 1000 غرام تساوي 1 كيلوغرام. عند ضرب قيمة بالغرام في هذا المعامل، تُحول إلى كيلوغرام.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن معامل التحويل اللازم هو: **1 kg / 1000 grams**.

سؤال 6.c: 6. إذا أثرت قوة مقدارها 2.7 N في جسم كتلته 350 g، فما المعادلة التي تستخدمها في حساب التسارع؟ ضمن الإجابة معامل التحويل.

الإجابة: a = (2.7 N / 350 g) × (1 kg / 1000 g)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والمعادلة الأساسية):** المعطيات: - القوة F = 2.7 N - الكتلة m = 350 g المعادلة الأساسية للتسارع من الجزء (أ) هي: **a = F / m**.
2. **الخطوة 2 (مشكلة التوافق في الوحدات):** المعادلة a = F/m تتطلب أن تكون الوحدات متوافقة مع m/s². - القوة F معطاة بالنيوتن (N)، و 1 N = 1 kg·m/s². هذه الوحدة مناسبة. - لكن الكتلة m معطاة بالغرام (g)، بينما الوحدة القياسية في هذه المعادلة هي الكيلوغرام (kg) للحصول على التسارع بوحدة m/s². لذلك، يجب تحويل الكتلة من الغرام إلى الكيلوغرام باستخدام معامل التحويل من الجزء (ب).
3. **الخطوة 3 (تكوين المعادلة مع معامل التحويل):** نبدأ بالمعادلة: a = F / m نعوض بالقيم: a = (2.7 N) / (350 g) لكن هذا القسمة ستكون بوحدة N/g، وهي ليست m/s². لتصحيح الوحدة، نضرب في معامل التحويل الذي يحول الغرام إلى كيلوغرام. معامل التحويل هو: (1 kg / 1000 g) لذا، المعادلة الصحيحة التي تعطي التسارع بوحدة m/s² هي: **a = (2.7 N / 350 g) × (1 kg / 1000 g)** (ملاحظة: في المقام، الـ g تعني غرام، وليس تسارع الجاذبية).
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن المعادلة المستخدمة لحساب التسارع هي: **a = (2.7 N / 350 g) × (1 kg / 1000 g)**.

أي القيم أدناه تساوي 86.2 cm؟

• أ) 8.62 m
• ب) 0.862 mm
• ج) 8.62 × 10⁻⁴ km
• د) 862 dm

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 8.62 × 10⁻⁴ km

الشرح: ١. 86.2 سم = 86.2 / 100 = 0.862 م (لا يساوي 8.62 م). ٢. 86.2 سم = 86.2 × 10 = 862 مم (لا يساوي 0.862 مم). ٣. 86.2 سم = 86.2 / 100000 = 0.000862 كم = 8.62 × 10⁻⁴ كم (يساوي الخيار C). ٤. 86.2 سم = 86.2 / 10 = 8.62 دسم (لا يساوي 862 دسم).

تلميح: حول 86.2 سم إلى كل وحدة من الوحدات المعطاة في الخيارات باستخدام علاقات التحويل المناسبة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

إذا أعطيت المسافة بوحدة km والسرعة بوحدة m/s، فأي العمليات أدناه تعبر عن إيجاد الزمن بالثواني (s)؟

• أ) ضرب المسافة في السرعة، ثم ضرب الناتج في 1000
• ب) قسمة المسافة على السرعة، ثم ضرب الناتج في 1000
• ج) قسمة المسافة على السرعة، ثم قسمة الناتج على 1000
• د) ضرب المسافة في السرعة، ثم قسمة الناتج على 1000

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: قسمة المسافة على السرعة، ثم ضرب الناتج في 1000

الشرح: ١. القانون الأساسي: الزمن (t) = المسافة (d) ÷ السرعة (v). ٢. الوحدات غير متوافقة: المسافة بالكيلومتر (km) والسرعة بالمتر/ثانية (m/s). ٣. لتحويل المسافة إلى متر (الوحدة المناسبة): d(متر) = d(كم) × 1000. ٤. إذن: t(ثانية) = [d(كم) × 1000] / v(m/s) = (d / v) × 1000. ٥. هذه العملية هي: قسمة المسافة (كم) على السرعة (م/ث)، ثم ضرب الناتج في 1000.

تلميح: تذكر القانون: الزمن = المسافة ÷ السرعة. تأكد من توحيد الوحدات قبل الحساب.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

أي الصيغ الآتية تكافئ العلاقة D = m/V؟

• أ) V = m/D
• ب) V = Dm
• ج) V = mD/V
• د) V = D/m

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: V = m/D

الشرح: ١. المعادلة الأصلية: D = m / V. ٢. اضرب الطرفين في V: D × V = m. ٣. اقسم الطرفين على D: V = m / D.

تلميح: اعزل المتغير V في طرف بمفرده من المعادلة الأصلية D = m/V.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

إذا أردت حساب التسارع بوحدة m/s²، وكانت القوة مقيسة بوحدة N، والكتلة بوحدة g، فأعد كتابة المعادلة F = ma بحيث تعطي قيمة التسارع a بدلالة m و F.

• أ) a = F × m
• ب) a = F/m
• ج) a = m/F
• د) F = a/m

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: a = F/m

الشرح: ١. المعادلة الأصلية: F = m × a. ٢. لإيجاد a، نقسم طرفي المعادلة على الكتلة m. ٣. النتيجة: a = F / m.

تلميح: المطلوب هو جعل التسارع (a) موضوعاً للمعادلة. استخدم العمليات الجبرية لعزل a.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

استخدم العالمان (A و B) تقنية التأريخ بالكربون المشع لتحديد عمر رمحين خشبيين. فوجد العالم A أن عمر الرمح الأول هو: 2250 ± 40 years، ووجد العالم B أن عمر الرمح الثاني هو 2215 ± 50 years. أي الخيارات الآتية صحيح؟

• أ) قياس العالم A أكثر ضبطًا من قياس العالم B.
• ب) قياس العالم A أقل ضبطًا من قياس العالم B.
• ج) قياس العالم A أكثر دقة من قياس العالم B.
• د) قياس العالم A أقل دقة من قياس العالم B.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: قياس العالم A أكثر ضبطًا من قياس العالم B.

الشرح: ١. الضبط يشير إلى تقارب القياسات المتكررة، ويُعبّر عنه بمدى عدم اليقين (±). ٢. الخطأ في قياس العالم A هو ±40 سنة، وفي قياس العالم B هو ±50 سنة. ٣. بما أن 40 < 50، فإن قياس العالم A أكثر ضبطاً (أقل خطأً مطلقاً).

تلميح: تذكر أن قيمة الخطأ المطلق (±) هي التي تحدد الضبط. كلما كان الخطأ أصغر، كان القياس أكثر ضبطاً.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما معامل التحويل اللازم لتحويل الكتلة من الغرام (g) إلى الكيلوغرام (kg)؟

• أ) 1000 kg / 1 g
• ب) 1 kg / 1000 g
• ج) 1 g / 1000 kg
• د) 1000 g / 1 kg

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 1 kg / 1000 g

الشرح: ١. العلاقة الأساسية بين الوحدتين هي: 1 كيلوغرام = 1000 غرام. ٢. لتحويل من غرام إلى كيلوغرام، نستخدم الكسر الذي يجعل وحدة الغرام تلغى. ٣. المعامل الصحيح هو: (1 كيلوغرام) / (1000 غرام).

تلميح: تذكر أن البادئة 'كيلو' تعني 1000.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

في سياق حل المسائل، ما الإستراتيجية الموصى بها عند مواجهة سؤال صعب في الاختبار؟

• أ) التركيز على السؤال الصعب حتى تحله قبل المتابعة.
• ب) تخطي السؤال الصعب والعودة إليه لاحقًا بعد حل الأسئلة السهلة.
• ج) تخمين الإجابة على الفور لتوفير الوقت.
• د) طلب المساعدة من المراقب فوراً.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تخطي السؤال الصعب والعودة إليه لاحقًا بعد حل الأسئلة السهلة.

الشرح: ١. الإرشاد في الصفحة ينصح بتخطي المسائل الصعبة مؤقتاً. ٢. الإجابة عن الأسئلة السهلة أولاً تساعد على بناء الثقة وقد توفر معلومات أو سياقاً يفيد في حل الأسئلة الصعبة لاحقاً. ٣. هذه إستراتيجية فعالة لإدارة وقت الاختبار.

تلميح: فكر في كيفية إدارة الوقت وفهم السياق بشكل أفضل.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: سهل