скачать doc
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. АТОМ
1. Понятие "квант энергии" было введено впервые в физику для объяснения 1) законов излучения разогретых твердых тел 2) законов фотоэффекта 3) закономерностей черно-белой фотографии 4) давления света
2. Фотоэффект – это 1)свечение металлов при пропускании по ним тока 2)нагрев вещества при его освещении 3)синтез глюкозы в растениях под действием солнечного света 4)выбивание электронов с поверхности металла при освещении его светом
3. Из перечисленных ниже факторов выберите те, от которых зависит кинетическая энергия электронов, вылетевших с поверхности металлической пластины при ее освещении светом лампы. A. Интенсивность падающего света Б.Частота падающего света B. Работа выхода электрона из металла 1) только А 2) только Б 3) Б и В 4) А, Б, В
4.При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит выбивание фотоэлектронов. Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при увеличении частоты падающего на катод света в 2 раза? 1) не изменится 2) увеличится в 2 раза 3) увеличится более чем в 2 раза 4) увеличится менее чем в 2 раза
5. В опытах Столетова было обнаружено, что кинетическая энергия электронов, вылетевших с поверхности металлической пластины при ее освещении светом, 1)не зависит от частоты падающего света 2)линейно зависит от частоты падающего света 3)линейно зависит от интенсивности света 4)линейно зависит от длины волны падающего света
6. Энергия фотона, поглощенного при фотоэффекте, равна Е. Кинетическая энергия электрона, вылетевшего с поверхности металла под действием этого фотона, 1)больше Е 2)меньше Е 3) равна Е 4) может быть больше или меньше Е при разных условиях
7. Пластина из никеля освещается светом, энергия фотонов которого равна 7 эВ. При этом, в результате фотоэффекта, из пластины вылетают электроны с энергией 2,5 эВ. Какова работа выхода электронов из никеля? 1)9,5эВ 2)7эВ 3)4,5эВ 4)2,5эВ
8. Металлическую пластину освещали монохроматическим светом одинаковой интенсивности: сначала красным, потом зеленым, затем синим. В каком случае максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов была наибольшей? 1)при освещении красным светом 2)при освещении зеленым светом 3)при освещении синим светом 4)во всех случаях одинаковой
9. Энергия фотона, соответствующая электромагнитной волне длиной λ, пропорциональна 1) 1/ λ2 2) λ 2 3) λ 4) 1/ λ
10. Два источника света излучают волны, длины которых λ1 = 3,75∙10-7м и λ 2 = 7,5∙10-7м. Чему равно отношение импульсов Р1/ Р2 фотонов, излучаемых первым и вторым источниками? 1)1/4 2)2 3)1/2 4)4
11. Какое (-ие) из перечисленных ниже явлений можно количественно описать с помощью фотонной теории света? А.Фотоэффект Б.Световое давление 1)только А 2)только Б 3)и А, и Б 4)ни А, ни Б
1
2. В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все фотоэлектроны, назвали задерживающим напряжением. В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же пластины, в ходе которого было получено значение h = 5,3∙10-34 Дж∙ с. Каково опущенное в таблице первое значение задерживающего потенциала? 1)0,4В 2)0,5В 3)0,7В 4)0,8В13. На рисунке приведены графики зависимости максимальной энергии фотоэлектронов от энергии падающих на фотокатод фотонов. Работа выхода материала катода фотоэлемента 1)наименьшая в случае I 2)наименьшая в случае II 3)одинаковая в случаях I и II 4)не зависит от материала фотокатода
14. Работа выхода из материала 1 больше, чем работа выхода из материала 2. Максимальная длина волны, при которой может наблюдаться фотоэффект на материале 1, равна λ1 максимальная длина волны, при которой может наблюдаться фотоэффект на материале 2, равна λ2. На основании законов фотоэффекта можно утверждать, что 1)λ1< λ2 2)λ1= λ2 3)λ1> λ2 4)λ1 может быть как больше, так и меньше λ2
15. При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия вылетевших фотоэлектронов при уменьшении частоты падающего света в 2 раза? 1)увеличится в 2 раза 2)уменьшится в 2 раза 3)уменьшится более чем в 2 раза 4)уменьшится менее чем в 2 раза
16. Де Бройль выдвинул гипотезу, что частицы вещества (например, электрон) обладают волновыми свойствами. Эта гипотеза впоследствии была... 1)опровергнута путем теоретических рассуждений 2)опровергнута экспериментально 3)подтверждена в экспериментах по дифракции электронов 4)подтверждена в экспериментах по выбиванию электронов из металлов при освещении
17. Длина волны де Бройля для электрона больше, чем для α - частицы. При этом 1)импульс электрона больше импульса α –частицы 2)импульс α-частицы больше импульса электрона 3) импульсы частиц одинаковы 4)величина импульса не связана с длиной волны
18. Импульс электрона больше импульса α -частицы. Сравните длины волны де Бройля этих частиц. 1)у α -частицы λ α больше 2)у электрона λ е больше 3)λ α и λ е равны 4)для ответа не хватает данных
19. До опытов Резерфорда считалось, что атом может быть разделен на легкие отрицательно заряженные электроны и тяжелые положительно заряженные ионы. При этом предполагалось, что в ионе, как и в атоме, масса и положительный заряд распределены по всему объему иона (шарообразного атома). Какое из утверждений соответствует представлениям о строении атома, установившимся после опытов Резерфорда? 1)Атом не может быть разделен на отрицательный электрон и положительный ион 2)Легкая положительная частица находится в центре атома, но его окружает нейтральное массивное вещество с вкрапленными электронами 3)В центре атома находится маленькое массивное положительное ядро, а на огромном расстоянии от него находятся маленькие легкие электроны, определяющие размер атома 4)В атоме электроны погружены в массивный положительный "кисель"
20. При переходе атома из одного стационарного состояния с энергией Еm в другое стационарное состояние с энергией Еn испускается фотон с частотой... 1)Еm/h 2)Еn/h 3)Еn+Еm/h 4) Еn-Еm/h
21. Нагретый газ углерод 126С излучает свет. Этот изотоп испытывает α -распад с периодом полураспада 2,5 с. Как изменится спектр излучения всего газа за 5 с? 1)спектр углерода исчезнет и заменится спектром азота 157N 2)спектр станет ярче из-за выделяющейся энергии 3)спектр сдвинется из-за уменьшения числа атомов углерода 4)спектр углерода станет менее ярким, и добавятся линии азота 157N
2

2. Сколько фотонов с различной частотой могут испускать атомы водорода, находящиеся во втором возбужденном состоянии? 1)1 2)2 3)3 4)42
Б
3. Свет источника попадает на призму и после преломления попадает в щель приемника, который регистрирует поступившую в него энергию, перемещаясь по линии MN (рис. А). В зависимости от положения приемника на отрезке MN получено распределение энергии, показанное на рисунке рядом со схемой установки (рис. Б). Выберите правильное объяснение эксперимента. Это происходит потому, что 1)атомы в источнике света излучают только определенные порции энергии 2)атомы в источнике излучают любые порции энергии, но призма пропускает лишь некоторые 3)атомы в источнике излучают любые порции энергии, призма их поглощает и испускает лишь некоторые порции энергии 4)это нельзя объяснить свойствами источника и призмы, по-видимому, нестабильно работает приемник энергии. 24. На рисунках А, б, В приведены спектры излучения паров стронция, неизвестного образца и кальция. Можно утверждать, что в образце 1)не содержится ни стронция, ни кальция 2)содержится кальций, но нет стронция 3)содержатся и стронций, и кальций 4) содержится стронций, но нет кальция
2
5. В настоящее время широко распространены лазерные указки, авторучки, брелоки. При неосторожном обращении с таким (полупроводниковым) лазером можно: 1)вызвать пожар 2)прожечь костюм и повредить тело 3)получить опасное облучение организма 4) повредить сетчатку глаза при прямом попадании лазерного луча в глазЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
26. На рис. приведены треки, образовавшиеся в результате распада нейтрона на протон и электрон в камере Вильсона. (Вектор индукции магнитного поля направлен перпендикулярно плоскости рис. на нас) Какой из треков оставлен нейтроном? 1)1 2)2 3)1 и 2 4) нейтрон не оставляет трек
27. В конце XIX- начале XX века было открыто явление радиоактивного распада, в ходе которого из ядра вылетают α -частицы. Эти экспериментальные факты позволяют выдвинуть гипотезу о А)сложном строении ядра Б)возможности превращения одних элементов в другие 1)только А 2)только Б 3)и А, и Б 4)ни А, ни Б
28. γ-излучение - это поток 1)электронов 2)ядер атомов гелия 3)квантов электромагнитного излучения, испускаемых атомными ядрами 4)квантов электромагнитного излучения, испускаемых при торможении быстрых электронов в веществе
29. Имеется 108 атомов радиоактивного изотопа йода 12853I, период полураспада которого 25 мин. Какое количество ядер изотопа распадается за 50 мин? 1) ~2,5∙107 2)~5∙107 3)~7,5∙107 4)~10830. Активность радиоактивного элемента уменьшилась 1 в 4 раза за 8 дней. Каков период полураспада этого элемента? 1)32 дня 2)16дней 3)4 дня 4)2 дня
31. Чему равен период полураспада изотопа, если за одни сутки распадается в среднем 750 атомов из 1000? 1) 4 часа 2)6 часов 3)8 часов 4) 12 часов
3
2. На рис. приведена зависимость числа нераспавшихся ядер N в процессе радиоактивного распада для трех изотопов. Для какого из них период полураспада минимален? 1)I 2)II 3)III 4) у всех одинаков33. Радиоактивный изотоп имеет период полураспада 10 мин. Сколько ядер из 1000 ядер этого изотопа испытает радиоактивный распад за 20 мин? 1)точно 500 ядер 2)точно 750 ядер 3)приблизительно 500 ядер 4)около 750 ядер, может быть, немного больше или немного меньше
3


4. При исследовании превращения радиоактивного вещества в двух опытах с разной массой вещества было установлено, что число N частиц, образующихся в единицу времени при радиоактивном распаде, убывает во времени в соответствии с графиками (см. рис). Для объяснения различий экспериментальных кривых в этих опытах были сформулированы две гипотезы: А. Грубые погрешности во втором эксперименте Б.Вероятностный характер закона радиоактивного распада. Какая из этих гипотез верна? 1)только А 2)только Б 3)и А, и Б 4)ни А, ни Б35. Какая из строчек таблицы правильно отражает структуру ядра 4820Са?
36. Два протона удерживаются в ядре атома гелия за счет
1) гравитационного взаимодействия
2) электромагнитного взаимодействия 3) сильного взаимодействия 4)слабого взаимодействия
37. Какая вторая частица образуется в ходе реакции термоядерного синтеза 21Н + 31Н→42Не+ ? 1)нейтрон 2) нейтрино 3)протон 4)электрон
38. Один из возможных вариантов деления ядра урана 23592U выглядит следующим образом: 23592U + 10n→9538Sr + 13954Хе + ? Знаком вопроса заменена запись 1) 10n 2)210n 3)11p 4)11p + 10n
39. Какая бомбардирующая частица X участвует в ядерной реакции: X + 115В → 147N + 10n ? 1) протон 2) α -частица 3)электрон 4) дейтерий
40. Какие из перечисленных ниже веществ используются в качестве топлива атомных электростанций? А.Уран Б.Каменный уголь В.Кадмий Г.Графит 1)А,Б,Г 2)А,Б 3)только А 4)А, Б, В, Г
41. При облучении нейтронами ядра урана 235 делятся на 1)2 сравнимых по массе осколка деления и нейтроны 2)альфа- и бета-частицы 3)нейтроны и протоны 4)нейтроны, протоны и электроны
42. Ядерной реакцией деления является 1) 17477Ir →17073Ta +42Не 2)94Ве+42Не→126С+10n 3) 246100Fm→12351Sb +12349In 4) 10n →11р+0-1е
43. Ниже приведена одна из возможных реакций радиоактивного распада урана 23592U →9036Kr + 14355Ba+210n При этом осколки имеют кинетическую энергию около 190 МэВ. Какое из нижеприведенных утверждений верно? А.Сумма зарядов ядер осколков точно равна сумме заряда ядра урана Б.Масса осколков точно равна массе исходного атома 1)только А 2)только Б 3)и А, и Б 4) ни А, ни Б
44. Какие заряд Z и массовое число А будет иметь ядро элемента, получившегося из ядра изотопа 23892U после одного α -распада и двух β-распадов? 1)Z=234, A=92 2)Z=92, A=234 3)Z=88, A=234 4)Z=234, A=94
45. Регулирование скорости ядерного деления тяжелых атомов в ядерных реакторах атомных электростанций осуществляется...
1)за счет поглощения нейтронов при опускании стержней с поглотителем
2)за счет увеличения теплоотвода при увеличении скорости теплоносителя
3)за счет увеличения отпуска электроэнергии потребителям
4)за счет уменьшения массы ядерного топлива в активной зоне при вынимании стержней с топливом
Часть В
1
. Детектор полностью поглощает падающий на него свет длиной волны λ =500 нм. За время t = 3 с детектор поглощает N = 5∙10s фотонов. Какова поглощаемая детектором мощность? Полученный ответ умножьте на 1014 2. Металлическая пластина освещается светом с длиной волны 600 нм. Зависимость силы фототока I от электрического потенциала U пластинки представлена на графике (см. рис). Какова работа выхода электронов из металла? Ответ выразите в эВ.
3. При освещении ультрафиолетовым светом с частотой 1015Гц металлического проводника с работой выхода 3,11эВ выбиваются электроны. Чему равна максимальная скорость фотоэлектронов? Ответ округлить до одной значащей цифры.
4 При освещении ультрафиолетовым светом с частотой 1015 Гц металлического проводника с работой выхода 3 эВ, из него выбиваются электроны. Какова максимальная кинетическая энергия выбиваемых электронов.
5. Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой: Еn = - 13,6 эВ/n2, где n = 1,2,3,.... При переходе с верхнего уровня энергии на нижний атом излучает фотон. Переходы с верхних уровней на уровень с n = 1 образуют серию Лаймана, на уровень с n = 2 - серию Бальмера, на уровень с n = 3 - серию Пашена и т. д. Найдите отношение минимальной энергии фотона в серии Лаймана к минимальной энергии фотона в серии Бальмера.
6. Массы протона, нейтрона и ядра дейтерия равны соответственно 1,007825 а.е.м., 1,008665а.е.м. и 2,013553а.е.м. Какова энергия связи нуклонов в ядре дейтерия? Ответ выразить в 1МэВ и округлить до целых. 1а.е.м. = 931 МэВ.
7
. Вычислите энергетический выход ядерной реакции: 136c+11h→147n.Массы изотопов атомов, участвующих в ядерной реакции, даны в таблице.
Ответ выразите в Мэв с точностью до целых, считая, что 1а.е.м. соответствует 931Мэв. Поставьте перед цифрой "+", если энергия выделяется, и "-", если поглощается.
8
. Радиоактивный радон самопроизвольно распадается с выбросом альфа-частицы, превращаясь в изотоп полония. Какая часть освобождающейся в реакции радиоактивного распада энергии уносится в виде кинетической энергии альфа-частицы? Молярная масса радона 0,222 кг/моль. Ответ дать в процентах, округлив до целых. Часть С
1. При каком напряжении на источнике тока (см. рис) электроны, выбиваемые из одной металлической пластины, не достигнут второй? Длина волны падающего света λ = 663 нм, работа выхода А = 1,5 эВ.
2. Фотокатод освещается светом с длиной волны λ = 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией В = 2∙10-4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружностям. Максимальный радиус такой окружности R = 2 см. Какова работа выхода Авых для вещества фотокатода?