Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Обучающие тесты по физике. Часть 3. Молекулярная Физика. Основы квантовой механики. Атомная физика. Физика твердого тела. Ядерная физика. Практикум дл
.pdf
1/T
2
3
ln
23. Основными носителями тока в случае полупроводника с донорной примесью
являются…..(допишите предложение).
24. Основными носителями тока в случае полупроводника с акцепторной примесью являются…..(допишите предложение).
25. Неосновными носителями тока в случае полупроводника с донорной примесью являются…..(допишите предложение).
26. Неосновными носителями тока в случае полупроводника с акцепторной примесью являются…..(допишите предложение).
27. Температура полупроводника увеличилась в два раза от 300 К до 600 К. Как
изменилась концентрация собственных носителей заряда? Ширина запрещенной
зоны полупроводника равна
W
1,1 эВ.
Варианты ответа:
1) увеличилась в два раза 2)уменьшилась в два раза 3) не изменилась
4) увеличилась в 4,15104 раз 5) уменьшилась в 4,15104 раз.
28. Температура полупроводника уменьшилась в два раза от 400 К до 200 К. Как
изменилась собственная электропроводность полупроводника? Ширина запрещенной зоны полупроводника равна 1,1 эВ.
Варианты ответа:
1) увеличилась в два раза 2)уменьшилась в два раза 3) уменьшилась в 16
раз 4) уменьшилась в 8,5 106 раз 5) увеличилась в 8,5106 раз
29. На рисунке изображена температурная зависимость уровня Ферми
донорного полупроводника. Укажите,
какая область соответствует области
собственной проводимости.
Варианты ответа:
1) 1 и 2 2) 2 и 3 3) 1 4) 2
5) 3
30. На рисунке изображена
температурная зависимость
электропроводности акцепторного полупроводника (в
координатах
ln
от
T
1
).
Укажите, какая область соответствует называется областью истощения примеси.
Варианты ответа:
1) 1 и 2 2) 2 и 3
3) 1 4) 2 5) 3
1
2
3
W
W
С
W
D
W
V
W
F
T
– 41 –
1/T
2
3
ln
31. На рисунке изображена
температурная зависимость
электропроводности донорного полупроводника (в
координатах
ln
от
T
1
)..
Укажите, какая область соответствует области вымораживания примеси.
Варианты ответа:
1) 1 и 2 2) 2 и 3
3) 1 4) 2 5) 3
32. Сопротивление полупроводника увеличилось в 10 раз при изменении темпе-
ратуры от Т1=300 К до Т2. Ширина запрещенной зоны полупроводника равна
0,72 эВ. Температура Т2 равна…….
Варианты ответа:
1) 30 К 2) 3000 К 3) 359,5 К 4) 157 К 5) 257 К.
33. Концентрация доноров в полупроводнике равна 1016 см–3, температура соот-
ветствует области истощения примеси. Концентрация дырок в данном полупроводнике …….., если собственная концентрация носителей заряда для данных
условий равна 1013 см
–3
(дополните ответ числовыми расчетами).
34. Концентрация акцепторов в полупроводнике равна 1016 см–3, температура со-
ответствует области истощения примеси. Концентрация электронов в данном полупроводнике равна……, если собственная концентрация носителей заряда для
данных условий равна 1013 см –3 (дополните ответ числовыми расчетами).
35. При отсутствии внешнего напряжения ширина области пространственного
заряда p-n перехода равна
1x
0,5 мкм. Контактная разность потенциалов в p-n
переходе равна
0,5 В. Чему будет равна ширина области пространственного
заряда при приложении к p-n переходу внешнего обратного напряжения
U
0,5 В?
Варианты ответа:
1) 1,5 мкм 2) 1 мкм 3) 0,7 мкм 4) 0,5 мкм 5) 0, 35 мкм 6) 0,25 мкм
36. Ток через p-n переход, находящийся под обратным напряжением U1=2 В, ра-
вен
1
I
1 мкА. Какой ток потечет через этот p-n переход при прямом напряже-
нии
2
U
0,2 В? Температура полупроводника 300 К.
Варианты ответа:
1) 2,3 мА 2) 23 мкА 3) 100 мкА 4) 230 мА 5) 100 А.
37. В p-n переходе контактная разность потенциалов равна 1 В, ширина области
пространственного заряда при отсутствии внешнего напряжения равна 0,5 мкм.
Чему будет равна ширина области пространственного заряда, если к p-n переходу приложено прямое напряжение 0,5 В?
Варианты ответа:
1) 0,25 мкм 2) 0,35 мкм 3) 0,5 мкм 4) 0,61 мкм 5) 0,75 мкм.
– 42 –
38. В p-n переходе, изготовленном на основе германия, концентрация легирующей примеси в n-области равна 1016 см–3, а концентрация легирующей примеси в
p- равна 10
14 см–3
. Температура комнатная T=300 К. Определить контактную разность потенциалов, собственная концентрация носителей заряда принимается
равной 51013 см–3.
Варианты ответа:
1) 0,155 В 2) 0,265В 3) 0,31В 4) 0,4В 5) 0,512В
39. В p-n переходе, изготовленном на основе германия, концентрация легирую-
щей примеси в n-области равна 1016 см–3, а концентрация легирующей примеси в
p- равна 10
14 см–3
. Температура комнатная T=300 К. Найти ширину обрасти пространственного заряда, если к p-n переходу приложено обратное напряжение
0,1 В. Относительная диэлектрическая проницаемость германия =16, собствен-
ная концентрация носителей заряда принимается равной 51013 см–3.
Варианты ответа:
1) 0,155 мм 2) 3,6510–5 м 3) 2,1310
–6
м 4) 6,110
–6
м 5) 3,110
–7
м.
40. Сопротивление p-n перехода, находящегося под обратным напряжением
U=0,1 В, равно 692 Ом. Какое сопротивление p-n переход будет иметь при пря-
мом напряжении 0,1 В? Температура полупроводника 300 К.
Варианты ответа:
1) 692 Ом 2) 14,5 Ом 3) 10 Ом 4) 1,45 Ом 5) 0,145 Ом
41. В p-n переходе, изготовленном на основе германия, концентрация легирую-
щей примеси в n-области равна 1016 см–3, а концентрация легирующей примеси в
p- равна 10
14 см–3
. Температура комнатная T=300 К. Найти ширину обрасти пространственного заряда, если к p-n переходу приложено прямое напряжение
0,1 В.
Относительная диэлектрическая проницаемость германия =16, собственная концентрация носителей заряда принимается равной 51013 см–3.
Варианты ответа:
1) 0,155 мм 2) 3,110–7 м 3) 6,110
–6
м 4) 9,810
–13
м 5) 9,910
–7
м.
42. Сопротивление p-n перехода, находящегося под прямым напряжением
U=0,2 В, равно 1 Ом. Какое сопротивление p-n переход будет иметь при обрат-
ном напряжении 0,2 В? Температура полупроводника 300 К.
Варианты ответа:
1) 10 Ом .2) 478 Ом 3) 10 кОм 4) 2,74 кОм 5) 47 кОм 6) 1 МОм
43. Параллелепипед, построенный на основных векторах кристаллической ре-
шетки, называют…
Варианты ответа:
1) сложной решеткой. 2) ячейкой Вигнера–Зейтца, 3) сингонией
4) ячейкой Бравэ, 5) элементарной ячейкой
44. Привести в соответствие данные
вещества с кристаллами различного типа:
44. Типы кристаллов:
а) ионный;
б) атомный
– 43 –
Вещества:
1) алмаз
2) углекислота
3) поваренная соль
в) молекулярный
г) металлический
45. Привести в соответствие данные
вещества с кристаллами различного типа:
Вещества:
1) золото
2)нафталин
3) алмаз
4) стекло
5)
NaCl
45. Типы кристаллов:
а) ионный;
б) атомный
в) молекулярный
г) металлический
46.В кристаллическую структуру соединяются атомы, у которых валентные элек-
троны сильно различаются по энергиям связи со своими атомами, при этом происходит перемещение электронов от одних атомов к другим и электростатическое взаимодействие между противоположно заряженными ионами. Такая связь
между атомами называется…
Варианты ответа:
1) металлической 2) ионной 3)ионно-ковалентной 4) ковалентной
5) молекулярной.
47. Индукция магнитного поля, в которое помещен полупроводник, уменьшилась в 4 раза. Как изменилась при этом ЭДС Холла?
Варианты ответа:
1) уменьшилась в два раза 2) увеличилась в два раза
3) уменьшилась в 7,39 раз 4) уменьшилась в 4 раза
5) увеличилась в 4 раза
48. Сила тока в полупроводнике увеличилась в два раза. Как изменилась при
этом ЭДС Холла?
Варианты ответа:
1) уменьшилась в 2 раза 2) увеличилась в 2 раза
3) увеличилась в 7,39 раз 4) увеличилась в 4 раза
5) уменьшилась в 4 раза
49. Сила тока в полупроводнике равна 3мА, величина индукции магнитного поля
равна 0,2 Тл, направление линий индукции магнитного поля перпендикулярно
направлению тока в полупроводнике. Величина ЭДС Холла равна 25 мВ. Поперечное сечение полупроводника – квадрат со стороной 1 мм. Чему равна концентрация носителей заряда в полупроводнике? Считать полупроводник акцепторным.
Варианты ответа:
1) 51022 м
–3
2) 1,51020 м–3 3) 2,51019 м–3 4) 51022 м–3 5) 2,41021 м–3.
– 44 –
4.2. ОТВЕТЫ НА ТЕСТЫ ПО ТЕМЕ «ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА»
ОТВЕТЫ ПО ТЕМЕ «ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА»
Номер
теста
Ответ
Номер
теста
Ответ
1
Ответ: вакансии
25
Ответ: дырки
2
Ответ 3 (вакансии + атом в
междоузлии)
26
Ответ: электроны
3
Ответ 4 (примесь в междоузлии)
27
Ответ 4, т.к.
кT
W
expnn
2
0
121
2
11
2 TTк
W
exp
n
n
4
Ответ 1
28
Ответ 4, т.к.
212
1
11
2 TTк
W
exp
=8,5 106
5
Ответ 2
29
Ответ 5, область 3
6
Ответ 1
30
Ответ 4, область 2
7
Ответ 2
31
Ответ 5, область 3
8
Ответ 1, т.к. температура Де-
бая
к
T
D
, к – константа
Больцмана, тогда
D
кTW
.
32
Ответ 5, т.к.
W
R
R
lnк
TT
1
2
12
2
11
9
Ответ 1
33
Ответ:
310
2
10
см
N
n
p
D
i
n
10
Ответ 1
34
Ответ:
310
2
10
см
N
p
n
A
i
p
11
Ответ 1
35
Ответ 3, т.к.
U
xx
12
, знак +
для обратного напряжения,
знак минус – для прямого.
12
Ответ 3
36
Ответ 1, т.к.
1
кT
qU
s
eII
,
знак минус для обратного
напряжения, знак плюс – для
прямого.
– 45 –
мкА
e
I
I
кT
qU
s
1
1
1
1
,
мА,eII
кT
qU
s
321
2
2
13
Ответ:
модель свободных электронов
37
Ответ 2
14
Ответ 1
38
Ответ 1, т.к.
2
i
DA
к
n
NN
ln
q
кT
15
Ответ 3
39
Ответ 3, т.к.
U
NNq
x
DAe
11
2
0
16
Ответ 2
40
Ответ 2, т.к.
s
обр
обр
обр
обр
I
U
I
U
R
, а
1
кT
qU
s
пр
пр
пр
пр
eI
U
I
U
R
17
Ответ 3
41
Ответ 5
18
Ответ 3, т.к.
0
tt
42
Ответ 4, см. формулы к ответу на задачу 40.
19
D – валентная зона, А – зона
проводимости
43
Ответ 5
20
Ответы 1, 2
44
Ответы: (1 + б) (2 + в)
(3 + а)
21
Ответ 1, 2
45
Ответы: (1 + г) (2 + в)
(3 + б) (5 + а)
22
Ответ 3, 4
46
Ответ 2
23
Ответ: электроны
47
Ответ 4
24
Ответ: дырки
48
Ответ 2
49
Ответ 2, т.к.
B
nqS
lI
U
x
,
отсюда
B
UqS
lI
n
x
– 46 –
РАЗДЕЛ 5. ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
1 Чем больше энергия связи ядра,…
Варианты ответа:
1) тем больше у него энергия покоя.
2) тем больше энергии выделится при распаде этого ядра на отдельные нуклоны.
3) тем больше энергии выделится в реакции термоядерного синтеза этого ядра с
другими ядрами.
4) тем большую работу нужно совершить, чтобы разделить это ядро на отдельные нуклоны.
5) тем меньше у него дефект масс.
2. У каких атомных ядер масса больше суммы масс свободных протонов и
нейтронов?
Варианты ответа:
1) Таких ядер не существует.
2) У всех радиоактивных ядер.
3) Только у некоторых стабильных ядер.
4) Только у некоторых радиоактивных ядер.
5) У всех стабильных ядер.
3. При бомбардировке -частицами ядер азота 7N14 образуется изотоп кислорода
8
О17 и испускаются элементарные частицы. Какие это частицы?
Варианты ответа:
1) протон 2) нейтрон 3) 2 нейтрона 4) 2 протона 5) электрон
6) нейтрино 7) -частица.
4. Как изменится масса системы из одного свободного протона и одного
нейтрона после соединения их в атомное ядро?
Варианты ответа:
1) Не изменится 2) Увеличится 3) Уменьшится 4) Может уменьшиться или
остаться неизменной.
5. Ядро какого изотопа образовалось в результате столкновения -частицы с ядром бериллия
9
4
Be
, если кроме этого ядра продуктом реакции был один нейтрон?
Варианты ответа: 1)
10
6
С
2)
8
3
Li
3)
12
5
B
4)
12
6
C
5)
13
6
C
6. Какое соотношение из приведенных ниже справедливо для полных энергий
свободных протонов Wp, свободных нейтронов Wn и атомного ядра Wя, составленного из них?
Варианты ответа:
1)
npя
WWW
5.1. НАБОР ТЕСТОВ ПО ТЕМЕ «ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ»
– 47 –
2)
npя
WWW
3)
npя
WWW
4) Для стабильных ядер правильно
npя
WWW
, а для радиоактивных пра-
вильно
npя
WWW
7. Как может изменяться внутренняя энергия атомного ядра при взаимодействии
с другими ядрами или частицами?
Варианты ответа:
1) Не может изменяться.
2) Может увеличиваться непрерывно до любого значения.
3) Может увеличиваться непрерывно до значения энергии связи.
4) Может изменяться только дискретно до значения энергии связи.
5) Может изменяться только дискретно без ограничения энергии.
8. Какой порядковый номер в таблице Менделеева у элемента, который получается в результате -распада ядра элемента с порядковым номером Z ?
Варианты ответа:
1) Z – 1 2) Z + 1 3) Z 4) Z – 2 5) Z + 2
9. При бомбардировке протонами ядер лития 3Li7 образуется -частица. Укажи-
те второй продукт реакции.
Варианты ответа:
1) протон 2) нейтрон 3) 2 нейтрона 4) 2 протона 5) -частица
6) дейтерий.
10. Свинец
209
82
Pb
превращается в висмут
209
83
Bi
в результате ... распада
Варианты ответа:
1) альфа – распад, 2) бета – распад, 3) гамма – распад, 4) нейтринного распада
5) нет верного ответа среди 1 – 4.
11. Какая вторая частица образуется в ходе реакции термоядерного синтеза
1
H2 + 1H3 = 2He4 + ?
Варианты ответа:
1) протон 2) нейтрон 3) нейтрино 4) электрон 5) -частица.
12. Число радиоактивных ядер по прошествии некоторого времени уменьши-
лось в 3 раза. Как изменилась активность радиоактивного образца?
Варианты ответа:
1) уменьшилась в 9 раз, 2) уменьшилась в 3 раза, 3) уменьшилась в ln3 раз,
4) не изменилась, 5) увеличилась в 3 раза, 6) увеличилась в ln3 раз
13. Активность радиоактивного элемента уменьшилась в 4 раза за 32 дня. Пери-
од полураспада этого элемента равен …..... суток (дополните предложение чис-
ловым ответом)
14. Активность некоторого изотопа за 10 суток уменьшилась на 20%. Определить период полураспада этого изотопа.
Варианты ответа:
1) 31 сутки 2) 38 суток 3) 50 суток 4) 25 суток 5) 62 суток
– 48 –
15. Период полураспада изотопа
13
7
N
составляет 10 мин. В начальный момент
времени образец содержит 71016 ядер. Чему равна начальная активность образца?
Варианты ответа:
1) 81013 Бк 2) 1,1610—3 Бк 3) 600 Бк 4) 1,231012 Бк 5) 71016 Бк
16. Нейтроны проникают в атомные ядра легче, чем протоны и α – частицы, по-
тому что
Варианты ответа:
1)они электрически нейтральны
2)на них действуют меньшие ядерные силы
3)на них действуют большие ядерные силы
4)кинетическая энергия нейтронов всегда больше энергии протонов и α-частиц
5)свободный нейтрон быстро распадается на протон, электрон и антинейтрино.
17. Для построения всех мезонов и барионов необходимо использовать ... типов
кварков (допишите число)
Варианты ответа:
1) 6 2) 5 3) 4 4) 3 5) 2
18. Адроны, имеющие полуцелый спин, называют……. (допишите предложе-
ние).
Варианты ответа:
1) мезонами 2) лептонами 3) кварками 4) бозонами
5) барионами.
19. Переносчиками слабого взаимодействия служат……. (допишите предложение).
Варианты ответа:
1) фотоны 2) лептоны 3) кварки 4) пи-мезоны 5) промежуточные бозоны.
20. Сильное взаимодействие присуще……. (допишите предложение).
Варианты ответа:
1) фотонам 2) электронам 3) нейтрино 4) адронам 5) гравитонам.
21. Элементарные частицы, не участвующие в сильном взаимодействии и име-
ющие полуцелый спин, называют……. (допишите предложение).
Варианты ответа:
1) адронами 2) лептонами 3) кварками 4) барионами
5) переносчиками взаимодействий
22. Кварки входят в состав……..Возможно несколько вариантов ответа.
Варианты ответа:
1) барионов, 2) мезонов, 3) лептонов, 4) фотонов, 5) фононов
23. Нейтрон состоит из одного u –кварка и двух ... кварков.
Варианты ответа:
1) прекрасный – b, 2) странный – s, 3) очарованный – с, 4) нижний –d,
5) правдивый – t, 6) верхний – u
24. Протон состоит из одного d –кварка и двух ... кварков.
Варианты ответа:
1) прекрасный – b, 2) странный – s, 3) очарованный – с, 4) нижний –d,
– 49 –
5) правдивый – t, 6) верхний – u
25. Излучение, состоящее из равномерно распределенных в пространстве фотонов и нейтрино, образовавшихся на раннем этапе эволюции Вселенной, называется …… (допишите предложение).
5.2. ОТВЕТЫ НА ТЕСТЫ ПО ТЕМЕ «ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА»
ОТВЕТЫ ПО ТЕМЕ «ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА»
Номер
теста
Ответ
Номер
теста
Ответ
1
Ответ 4
14
Ответ 1
T
tln
expe,
A
A
t
2
251
2
1
t,
,ln
tln
T
13
251
2
2
Ответ 1
15
Ответ 1,
t
eNA
0
,
00NA
6010
1076930
2
16
0
,
T
Nln
=
810
13
распад/с
3
Ответ 1,
1
1
17
8
4
2
14
7
N рО
16
Ответ 1
4
Ответ 3
17
Ответ 1
5
Ответ 4
18
Ответ 5
6
Ответ 3
19
Ответ 5
7
Ответ 4
20
Ответ 4
8
Ответ 4
21
Ответ 2
9
Ответ 5
22
Ответ 1, 2
10
Ответ 2
23
Ответ: 4 – d – кварк
11
Ответ 2
24
Ответ: 6 – u – кварк
12
Ответ 2
25
Ответ: реликтовое
13
Ответ 16 суток,
1
0
1
1
t
eN
dt
dN
A
2
0
12
2
80
t
eN
dt
dN
,
dt
dN
A
то-
гда
T
tln
expe
A
A
t
2
4
2
1
,
отсюда
t,
ln
tln
T
50
4
2
26
– 50 –
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]