КИМ для 11 класса. Квантовая физика. Теория относительности.

Квантовая оптика. Теория относительности. Атом и атомное ядро.

Богатин А.С. 2006г

1.      Масса фотона может быть оценена из соотношения:

1) m = h/λс              2) m = υ/с;         3) m = hλ/с;             4) m=m₀√1 – v²/с^{2 ;}

2. Если лазер мощности P испускает N фотонов за 1 сек, то длина волны излучения лазера равна:

1) hcN/P;            2) hc/NP;           3) hcP/N;          4) P/hcN.

3. Импульс фотона в прозрачной среде с абсолютным показателем преломления n может быть вычислен по формуле ( υ, λ – частота и длина волны фотона в среде)

1) р =hυ/c;          2) р =nрυ;           3) р = hλ/n;          4) nhλ/c ;

4. Если на зеркальную поверхность перпендикулярно к ней падает свет и полностью отражается от нее, то импульс переданный поверхности при отражении, равен:

1) hυ/c;                 2) рυ/2с;           3) hc/ λ;             4) 2hυ/ c.

5. При аннигиляции электрона и позитрона образовались два γ- кванта. Определите длину волны  γ – излучения, пренебрегая кинетической энергией частиц до реакции.

1) 1,0 пм;             2) 1,4 пм;          3) 2,4 пм;       4) 1,8пм.

6. Сетчатка глаза начинает реагировать на желтый свет с длиной волны 600нм при мощности падающего на нее излучения 1,98•10^-18Вт. Сколько фотонов при этом падает на сетчатку глаза каждую секунду?

1) 500;                     2) 3000;              3) 6;               4) 100.

7. Длина волны падающего рентгеновского излучения равна 2,4•10^-11м. После рассеяния на электроне длина волны излучения стала равна 2,6•10^-11м. Какую часть своей первоначальной энергии фотон излучения передает электрону?1) 17,8%;                2) 12,4%;             3) 7,6%;             4) 6,2%.

8. Как связаны между собой времена жизни двух одинаковых нестабильных частиц. Одна из которых при излучении покоится относительно наблюдателя, а другая движется со скоростью, отличающейся  на 10% от скорости света в вакууме?1) у покоящейся частицы больше в 1,2 раза;

2) у движущейся частицы больше в 1,2 раза;

3) 1) у покоящейся частицы больше в 2,3 раза;

4) у движущейся частицы больше в 2,3 раза.

 

9. На представленной диаграмме  энергетических уровней атома переход, связанный с испусканием наибольшей длины волны, изображен стрелкой

1) 1;                2)2;             3) 3;               4)4.

 

          Е₄

          Е₃                                     4

                                        3

          Е₂                2

 

                    1

            Е₁

 

10. На рисунке представлена схема энергетических уровней атома водорода. Какой цифрой обозначен переход с излучением фотона, имеющего максимальный импульс?

                                               Е₅           1)1;      2)2;            3)3;       4)4;     5)5.

                                               Е₄                                    

                                     5

                                              Е₃

                 2     3      4

                                               Е₂

                                               

           1

                                               Е₁

 

11. С какой стационарной орбиты на какую переходит электрон в атоме водорода  при испускании волны с наименьшей частотой  в видимой части спектра?

1) со второй на первую;         2) с третьей на первую;        3) с третьей на вторую;

4) с четвертой на первую;       5) с четвертой на вторую.

12. Сколько возможных квантов с различной энергией может испустить атом водорода, если электроны находятся на третьей  стационарной орбите?

1) 1;                2) 2;            3) 3;              4)  4;         5)5.

13. В теории  Бора атома водорода радиус n- й  круговой орбиты  электрона выражается через радиус первой орбиты формулой r_n = r₁•n². Определите, как изменяется кинетическая энергия электрона при переходе со второй орбиты на первую?

1) увеличивается в 4 раза;            2) уменьшается в 4 раза;

3) увеличивается в 2 раза;            4) уменьшается в 2 раза.

14. В теории Бора полная энергия электрона на n –й орбите определяется соотношением Е_П = -13, 6/n² эВ. Какую наименьшую энергию нужно сообщить невозбужденному атому водорода, чтобы спектр излучения газа из таких атомов содержал только одну спектральную линию?

1) 13,6 эВ;           2) 12,1 эВ;             3) 10,2 эВ;             4) 6,8 эВ;     5) 6,8 эВ.

15. Размерность в системе СИ выражения hk, где h- постоянная Планка, k – волновое число, есть:

1) Дж;               2) кг•м/с;                    3) м/с²;             4) Н;                5) м/с.

16. Назовите единицу измерения в СИ выражения h/ mv, где h – постоянная Планка, mv –импульс.

1) Дж;             2) Вт;                3) 1/м;                   4) м;                 5) м/с.

17. Постоянная Планка имеет размерность:

1) Дж/с;          2) Дж•м/с;         3) Дж•с/м;          4) Дж•м;          5) Дж•с

18. Снимаются вольтамперные  характеристики вакуумного фотоэлемента. Максимальному числу фотонов, падающих на фотокатод за единицу времени, соответствует характеристика:

1)1;          2)2;             3)3;               4)4;            5) Не зависит от числа фотонов.

   I       (А)

 

                                          4

                                          3

 

                                           2

                                            1

                                                V( В)

19. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта представляет собой применение к данному явлению:

1) закона сохранения импульса;          2) закона сохранения энергии;

3) закона преломления и отражения света;  4) закона сохранения заряда;

5) закона сохранения момента импульса.

 

20. Красная граница фотоэффекта может быть рассчитана по формуле ( А_вых – работа выхода электронов с поверхности металла):

1) λ_кр = hc/A_вых;       2) υ_кр = h/A_вых;   3) λ_кр = А_вых/hc;      4) υ_кр = А_вых/hc;  5) λ_{кр =}  h/А_вых.

 

21. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла λ₀. Чему равна кинетическая энергия фотоэлектронов  при освещении этого металла светом с длиной волны λ ( λ<  λ₀)? Постоянная Планка -  h, скорость света -  с.

1)    hc( λ₀ +λ) ;    2) hc( λ₀ - λ ) ;       3) hcλλ₀  ;             4) hc λλ₀  ;  5) Фотоэффекта нет.

           λλ₀                   λλ₀                                    (λ +λ₀)                  (λ₀ – λ)

22. Потенциал до которого может зарядиться металлическая пластина, работа выхода электронов из которого 1, 6 эВ, при длительном освещении потоком фотонов с энергией

 4 эВ, равен:

1) 5,6 В;             2) 3,6 В;                 3) 2,8 В;            4) 4,8 В;           5) 2,4 В. 

23. Фотоэффект у некоторого металла начинается при частоте падающего света   υ₀. При наличии задерживающего потенциала  U  фототок станет равным нулю при частоте света равной:

1) hυ₀ + U  ;           2)  hυ₀  + eU ;        3) hυ₀ - eU   ;       4) hυ₀ + eU  ;       5)  hυ₀ + eU  .

        h                                                             h                          hυ₀                                         h

24. Работа выхода электрона из платины равна 9,1•10^-19Дж. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых из пластины светом с длиной волны 0,5 мкм?

1) 4,2• 10^-19 Дж;    2) 2,1• 10 ^-19Дж;            3) 7.4 •10^-19Дж;    4)  1,1 •10^-19Дж.

5) Такой свет не может вырывать электроны из пластины.

25. Кинетическая энергия фотоэлектронов при внешнем фотоэффекте увеличивается если:

1) уменьшается работа выхода электронов из металла;

2) уменьшается энергия кванта светового потока;

3) увеличивается интенсивность светового потока;

4)увеличивается работа выхода электронов из металла;

5) уменьшается интенсивность светового потока.

26. Определите частоту квантов, вызывающих фотоэффект, если работа по полному торможению фотоэлектронов электрическим полем в точности   равна работе выхода  - А. Задерживающий потенциал  - U, заряд электрона -  е.

1) еU/ A;            2)еU/2A;          3)2А/h;             4) еU/h;           5) А/h;

27. Частота, падающего на фотоэлемент излучения уменьшилась вдвое. Во сколько раз нужно изменить задерживающее напряжение, если работой выхода электронов из материала фотоэффекта можно пренебречь?

1) увеличить в 2 раза;         2) уменьшить в 2 раза;         3) увеличить в √2 раз;

4) уменьшить√2 раз;         5) оставить без изменения.

28. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1В. ( заряд электрона  - 1,6•10^-19Кл; масса электрона  -9,1•10^-31кг) :

1) 0,6•10⁶м/с;           2) 0,6•10⁷м/с;    3) 0,84•10⁶м/с;   4) 0,43•10⁶м/с;        5) 0,43•10⁷м/с.

29. Закон взаимосвязи массы и энергии имеет вид:

1) Е = m₀c² +mv²/2;    2) Е = hυ;         3) Е = mc²/2;           4) Е = mc².

30. Для того чтобы масса электрона в состоянии движения была втрое больше его массы покоя, электрон должен двигаться со скоростью v равной:

1)   1• с ;          2)  с•√2/3;         3) 2с•√2  ;            4) √2 •с  ;         5) √3  • с ;      

     √3                                                  3                            2                              2

31.Масса частицы, движущейся со скоростью v = 0,6c увеличилась по сравнению с массой покоя в …..раза:

1) 1,2;            2) 1,25;        3) 1,4;          4) 1,8;           5) 1,75.  

32. При какой скорости, сравнимой со скоростью света в вакууме с, энергия частицы больше ее энергии покоя в 2 раза?

1) v = c/ 2;     2) v = c/4;       3) v = 3/4•с;          4) v = √3/2•с;         5) v = c/√2.

33.Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить скорость частицы с массой покоя m₀ от  0,6с  до  0,8c ( с – скорость света в вакууме)

1) 0,42 m₀c²;      2) 0,14 m₀c² ;         3) 0,5 m₀c²;               4) 0,8 m₀c² ;            5) 0,2 m₀c².

34. Электрон движется со скоростью v = √3 •c. Импульс этого электрона равен:

                                                                       2

( m₀ – масса покоя электрона)

1) 3•m₀c;           2) √3• m₀c;            3) 2√3 • m₀c  ;          4) 3/4 • m₀c;          5) √3/2• m₀c.

  35. Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в 2 раза?

1)2*10⁸м/с;      2) 2,3*10⁸м/с;  3) 2,6*10⁸м/с;    4) 2,7*10⁸м/с;  5) 2,8*10⁸м/с.

 

  36. Если общая мощность излучения Солнца составляет 3,8 •10²⁶ Вт, то за одни  сутки, вследствие излучения, масса Солнца уменьшается на :

 1) 2,8 •10³кг;          2) 3,4 •10⁹кг;      3) 5,2•10¹²кг;         4) 3,6 •10¹⁴кг;       5) 8,7•10¹⁶кг .  

37. Какова природа сил, отклоняющих α – частицы, от прямолинейной траектории в опытах Резерфорда?

1) гравитационная;         2) электромагнитная;        3) ядерная;        

  4) гравитационная и ядерная;            5)  ядерная и электромагнитная. 

38.   Какая энергия выделяется при термоядерной реакции   ₁H²   + ₁H3 → ₂He⁴ + ₀ n¹  ?

Дефект масс ∆m =0, 01851а.е.м.( 1 а.е.м. = 1,66•10^-27кг)

1) 0,28•10^-11Дж;    2) 0,14•10^-11Дж;  3) 0,56•10^-11Дж;    4) 0,07•10^-11Дж;   5) 5,021•10^-11Дж; 

39.При испускании радиоактивным ядром трех β- частиц, количество нейтронов в ядре:

1) увеличилось на 6;   2) увеличилось на 3;        3) не изменилось;

4) уменьшилось на 3;          5) уменьшилось на 6. 

40.  Резерфорд в первой осуществленной ядерной реакции, в которой ядра азота  ₇N¹⁴ захватывали α – частицу  и испускали протон, обнаружил как продукт реакции ядро элемента

1) ₉F¹⁶;         2) ₈О¹⁶;        3) ₇N¹⁷;          4) ₉F¹⁷;          5) ₈О¹⁷.

41. Сколько должно произойти α – распадов и β – распадов при радиоактивном распаде ядра урана ₉₂U²³⁸ и конечном превращении его ядра в ядро свинца  ₈₂Pb¹⁹⁸?

1) 8 и 10;     2) 10 и 8;          3) 10 и 10;         4) 10 и9;          5) 9 и 10.

42. Изотопы одного и того же элемента отличаются

1) количеством протонов в ядре;        2) количеством электронов в атоме;

3) количеством нейтронов в ядре;   4) энергией электронов в атоме; 

5) суммарным зарядом ядра атома.

43. Если в ядре изотопа гелия ₂³He все протоны заменить нейтронами , а нейтроны  - протонами то получится ядро:

1) ₃²He;                2)₁²H ;             3)  ₁³H ;                  4) ₂⁴He;                    5) ₃²H .

 

44.Определить количество нейтронов в ядре элемента, получившегося в результате трех последовательных α – распадов ядра тория ₉₀Th²³⁴:

1) 144;           2) 140;           3) 232;     4) 138;          5) 202.

45. Второй продукт ядерной реакции ₄Be⁹ +₁H² →  ₅B¹⁰ +X представляет собой….

1) протон;          2) α – частицу;   3) электрон;   4) нейтрон;     5) γ – квант.

46.В результате захвата ядром нептуния ₉₃Np²³⁴ электрона  из электронной jболочки атома с последующим испусканием α – частицы образовалось ядро…..

1) ₉₁Pa²³¹;       2)  ₉₁Pa²³⁰;            3)  ₉₂U²³¹;           4)  ₉₄Pu²³⁴  ;               5) ₉₀Th²³⁰.

47. Два ядра гелия ₂⁴He слились в одно и при этом был выброшен протон. Ядро какого элемента образовалось?

1) ₃⁸Li ;           2) ₄⁷Be;          3) ₃⁶Li ;             4)  Ошибка! Ошибка связи.      5) ₃⁷Li.

48. Ядро бериллия ₄⁹ Be, поглотив дейтрон ₁²H, превращается в ядро бора ₅¹⁰B. Какая частица при этом выбрасывается?

1) p;         2) n;     3) α;         4)  e^-  ;      5)испускается γ – квант.

49. Ядро урана ₉₂²³⁵U, зазватив нейтрон, делится на два осколка: ₅₅¹⁴⁰Cs и ₃₇⁹⁴Pb. Сколько нейтронов выделяется в этой ядерной реакции?

1) 0;            2) 1;            3) 2;     4) 3;         5)4.

50. При бомбардировке ядер изотопа азота ₇¹⁴N нейтронами образуется изотоп бора ₅¹¹B  . Какие частицы образуются в этой реакции?

1) протон;       2)   α- частица;    3) 2 нейтрона;   4) 2 протона;         5_ нейтрон. 

51. Ядро тория ₉₀Th²³⁰ превратилось в ядро радия ₈₈²²⁶Ra. Какую частицу испустило при этом ядро тория?

1) электрон;   2) протон;       3) нейтрон;      4)   α- частиц;   5) два протона.

52. При  захвате нейтрона  ядром ₁₃²⁷Al   образуется радиоактивный изотоп ₁₁²⁴Na. При этом ядерном превращении испускается:

1) нейтрон;    2)    α- частица;    3) электрон;   4) протон;          5) позитрон.

53.В реакции термоядерного синтеза два ядра изотопа водорода ₁²H  и   ₁³H соединяются в одно ядро ₂⁴He. Какая частица при этом испускается?

1) протон;           2) нейтрон;         3) электрон;    4) α- частица;     5)   γ – квант.  

54. Какой из приборов  используется дя регистрации   α- частиц ?

1) спектрограф;     2) циклотрон; 3) фотоэлемент;         4) камера Вильсона; 5) лазер.  

55. Какая часть исходных радиоактивных ядер распадается за время, равное двум периодам полураспада?

1) 1/16;             2) 1/8;               3)1/4;            4) 3/4;            5)1/2

56. При бомбардировке ядер бора ₅¹¹B пртонами получается бериллий ₄⁸Be. Какое еще ядро образуется при этой ядерной реакции?

1) водород ₁¹H;       2)  дейтерий ₁²D;  3) тритий ₁³T;  4) гелий ₂³He;   5) гелий ₂⁴He.

57.Сколько нейтронов содержится в ядре ₂₆⁵⁶Fe?

1)  26;         2)   56;           3) 82;          4) 30;           5) 50.

58. Как изменится заряд ядра атома радиоактивного элемента, когда оно испустит

 α- частицу?

1) увеличится на 2 единицы;       2) не изменится;          3) уменьшится на 2 единицы;

4) увеличится на 4 единицы;         5) уменьшится на 4 единицы.

59 Чему равна энергия связи ядра изотопа натрия ₁₁²³Na? Масса ядра равна 22, 9898а.е.м.

1) 13,6 эВ;           2)   27,2 эВ;      3) 2,9•10^-11Дж;      4) 5,8 •10^-11Дж ;  5)  1,45  •10^-11Дж.

60. Определите энергию ядерной реакции  ₄⁹Be + ₁²H → ₅¹⁰B + ₀¹n .

1) 4,4 МэВ;          2)  3, 4 МэВ;            3) 2,2 МэВ;     4)  8,8 МэВ;         5) 1,1 МэВ.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

 

 

 

Квантовая оптика. Теория относительности. Атом и атомное ядро

ОТВЕТЫ

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
3	3	3	4	4	5	5	2	3	2	4	2	2	4	4	5	4	3	3	1

 

 

 

 

 

 

 

 

Квантовая оптика. Теория относительности. Атом и атомное ядро

ОТВЕТЫ

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
1	1	4	4	3	3	3	4	3	3	3	3	1	3	2	4	5	4	2	1
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
2	5	5	5	1	3	2	1	4	3	2	4	1	2	3	4	2	1	4	2
41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
3	3	3	4	4	5	5	2	3	2	4	2	2	4	4	5	4	3	3	1

 

.