Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физика. Практические задания для подготовки к централизованному тестированию и экзамену
.pdf
Тема
16
АТОМ И АТОМНОЕ ЯДРО
16.1. Атомная физика. Постулаты Бора
1. Частота фотона, поглощаемого при переходе атома из основного
состояния с энергией Е
равна:
E
1
1)
3)
5)
2)
;
h
EE
−
10
EE
10
4)
;
h
+
.
h
2. На представленной диаграмме энергетических уровней атома переход, связанный с испусканием фотона наибольшей
длины волны, изображен стрелкой:
1) 1; 2) 2;
3) 3; 4) 4;
5) 5.
в возбужденное состояние с энергией Е1,
0
E
0
;
h
EE
−
01
;
h
3. Ha рисунке представлена схема энергетических уровней атома водорода. Какой цифрой обозначен переход с излучением фотона, имеющего максимальный
импульс?
1) 1; 2) 2;
3) 3; 4) 4;
5) 5.
4. Атом водорода при переходе электрона из возбужденного состояния на первую стационарную орбиту излучает электромагнитную
волну, относящуюся к:
1) инфракрасному диапазону;
2) видимому свету;
3) γ-излучению;
4) рентгеновскому излучению;
5) ультрафиолетовому излучению.
231
5. В теории Бора полная энергия электрона в атоме водорода на n-й
орбите определяется соотношением: Е
13,6
=
−
n
эВ. Какую наименьшую
2
n
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) 3,4 эВ.
6. Сколько возможных фотонов с различной энергией может испустить атом водорода, если электрон находится на третьей стационарной орбите?
1) 1; 2) 2;
3) 3; 4) 4;
5) 5.
7. С какой стационарной орбиты на какую переходит электрон в атоме водорода при испускании световой 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.
8. Наибольшая длина волны спектральной линии в видимой области
спектра атомарного водорода равна:
–7
1) 4,17·10
3) 6,21·10
5) 6,84·10
м; 2) 5,83·10–7 м;
–7
м; 4) 6,55·10–7 м;
-7
м.
9. Излучение какой длины волны поглотил атом водорода, если пол-
–19
ная энергия электрона в атоме увеличилась на 3·10
Дж?
1) 0,46 мкм; 2) 0,66 мкм;
3) 0,58 мкм; 4) 0,32 мкм;
5) 0,86 мкм.
10. При переходе электрона в атоме водорода с четвертной стацио-
–19
нарной орбиты на вторую излучается фотон с энергией 4,04·10
Дж.
Какова длина волны этой линии спектра?
1) 0,24 мкм;
2) 0,49 мкм;
3) 0,64 мкм;
4) 0,95 мкм;
5) 0,78 мкм.
232
11. Если электрон в атоме водорода переходит со второй стационарной орбиты на первую, то его кинетическая энергия:
1) увеличится в 4 раза; 2) уменьшится в 4 раза;
3) увеличится в 2 раза; 4) уменьшится в 2 раза;
5) не изменится.
12. Атомы некоторого газа могут находиться в трех
энергетических состояниях, энергетическая диаграмма которых изображена на рисунке. Если атомы находятся в состоянии с энергией Е
, то газ может погло-
2
щать фотоны с энергией:
1) только 0,7 эВ;
2) 1,4 эВ и 0,7 эВ;
3) только 1,4 эВ;
4) любой, большей или равной 0,7 эВ;
5) любой, меньшей или равной 1,4 эВ.
13. При поглощении атомом водорода фотона, энергия которого составляет 8/9 энергии ионизации атома, электрон, находящийся на
первой орбите, перейдет на орбиту, номер которой равен:
1) 5; 2) 1;
3) 4; 4) 2;
5) 3.
14. Длина волны спектральной линии в серии Бальмера, соответствующая переходу электрона с третьей орбиты, равна λ
. Длина вол-
1
ны спектральной линии в серии Лаймана, соответствующая переходу
λ
электрона со второй орбиты, равна λ
1) 2; 2) 3;
. Отношение
2
1
λ
2
равно:
3) 4; 4) 5;
5) 1.
15. Переход электрона в атоме водорода из состояния с квантовым
числом n = 2 в основное состояние сопровождается излучением
кванта света с длиной волны λ. При поглощении кванта света с длиной волны 4λ электрон в атоме водорода переходит из состояния с
квантовым числом n = 2 в состояние, номер которого равен:
1) 3; 2) 1;
3) 4; 4) 2;
5) 5.
16. При переходе электрона с шестой орбиты на вторую атом водорода испускает фотон, которому соответствует электромагнитное излучение с длиной волны λ
. При поглощении атомом фотона с длиной
1
233
волны λ
ние
электрон переходит с первой орбиты на третью. Отноше-
2
λ
1
равно:
λ
2
1) 1; 2) 2;
3) 3; 4) 4;
5) 5.
17. В теории Бора атома водорода радиус n-й круговой орбиты элек-
трона выражается через радиус первой орбиты формулой r
= r1·n2.
n
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;
5) не изменяется.
18. При переходе атома из одного стационарного состояния в другое
кинетическая энергия электрона увеличивается в 16 раз. Во сколько
раз при этом уменьшается радиус орбиты электрона в атоме водорода?
1) 4; 2) 8;
3) 12; 4) 16;
5) 24.
16.2. Ядерная физика
25
19. Число нуклонов, входящих в состав изотопа магния
1) 6; 2) 10;
3) 12; 4) 13;
5) 25.
20. Заряд всех электронов в атоме олова равен –8,0·10
рядковый номер атома олова в периодической системе Менделеева:
1) 96; 2) 25;
3) 16; 4) 8;
5) 50.
21. Во сколько раз заряд всех ядер в 7 молях изотопа ртути
больше заряда всех ядер в 10 молях изотопа кремния
28
14
1) 3; 2) 4;
3) 5; 4) 6;
5) 7.
12
Si
Mg
–18
?
, равно:
Кл. По-
200
Hg
80
234
22. При бомбардировке ядер изотопа азота
ется изотоп бора
11
. Какая еще частица образуется в этой реакции?
B
5
14
нейтронами образу-
N
7
1) протон; 2) α-частица;
3) 2 нейтрона; 4) 2 протона;
5) нейтрон.
23. Какую частицу надо вставить вместо «X» в ядерную реакцию
27
Al Mg+→ +γ X ?
13
26
12
1) электрон;
2) протон;
3) нейтрон;
4) фотон;
5) α-частицу.
24. Определите, какая частица (обозначенная символом X) образует-
ся в результате ядерной реакции
4
CHe O+→+X ?
6142
17
8
1) альфа-частица;
2) бета-частица;
3) протон;
4) нейтрон;
5) позитрон.
A
25. Элемент
испытал два α-распада и один β-распад. Какие мас-
X
Z
совое и зарядовое числа будут у нового элемента Y?
A
8
1)
3)
5)
26. Определите порядковый номер в таблице Менделеева элемента,
образовавшегося из
2)
Y
;
Z
−−3
A
4
4)
Y
;
Z
−+1
A
Y−4.
Z
235
U
92
после двух β-распадов и трех α-распадов.
A
4
Y
;
Z
−−8
A
4
Y
;
Z
+−4
1) 86; 2) 87;
3) 88; 4) 89;
5) 90.
27. Сколько происходит α- и β-распадов при радиоактивном распаде
238
, если он превращается в
U
92
198
?
Pb
82
1) 10 и 8;
2) 8 и 10;
3) 9 и 10;
4) 10 и 9;
5) 10 и 10.
235
28. Ядро изотопа урана
238
после захвата нейтрона не испытывает
U
92
деления, а, претерпевая последовательно два бета-распада, превращается в ядро:
239
1)
3)
5)
2)
U;
92
239
4)
Pu;
94
235
U.
92
29. После захвата нейтрона ядро изотопа урана
239
233
Np;
93
Th;
90
238
превращается
U
92
в другой радиоактивный изотоп урана, который после двух последовательных β-распадов превращается в плутоний. Сколько нейтронов
содержит образовавшееся ядро атома плутония?
1) 147; 2) 146;
3) 145; 4) 144;
5) 143.
30. Ядро некоторого атома испустило γ-квант с энергией 4,5 Мэв.
В результате этого масса ядра уменьшилась на:
1) 6·10
3) 4·10
5) 5·10
–30
кг; 2) 8·10
–30
кг; 4) 2·10
–30
кг.
–30
–30
кг;
кг;
31. Как изменяется полная энергия системы, состоящей из нескольких свободных покоящихся протонов и нейтронов, в результате их соединения в атомное ядро?
1) не изменяется;
2) увеличивается;
3) уменьшается;
4) увеличивается, если образуется радиоактивное ядро;
5) уменьшается, если образуется стабильное ядро.
56
(m
32. Вычислите дефект массы
= 1,0087 а.е.m., m
= 55,9349 а.е.m.).
я
Fe
26
= 1,0078 а.е.m., mn =
р
1) 0,5289 а.е.m.; 2) 0,8160 а.е.m.;
3) 0,8260 а.е.m.; 4) 0,850 а.е.m.;
5) 0,9260 а.е.m.
59
(m
33. Вычислите энергию связи
= 1,0087 а.е.m., m
= 58,9332 а.е.m.).
я
Co
27
= 1,0078 а.е.m., mn =
р
1) 375 МэВ; 2) 457 МэВ;
3) 518 МэВ; 4) 578 МэВ;
5) 658 МэВ.
236
34. Масса покоя ядра гелия
4
равна m = 6,64·10-27кг. Удельная
He
2
энергия связи ядра гелия равна:
1) 2,2·10
2) 1,8·10
3) 1,6·10
4) 1,2·10
5) 1,4·10
35. Ядерная реакция
–9
Дж/нуклон;
–10
Дж/нуклон;
–11
Дж/нуклон;
–12
Дж/нуклон;
–13
Дж/нуклон.
235
92
156145
0
88
36
1
протекает с
3UBaKr+→ + +nn
0
выделением большой энергии. Эта энергия выделяется в основном
в виде:
1) энергии α-частиц;
2) энергии β-частиц;
3) энергии γ-квантов;
4) кинетической энергии ядер-осколков;
5) среди ответов нет правильного.
4
36. Масса ядра гелия
2
ма дейтерия
H
1
равна
равна
He
2
= 2,014 а.е.м. Масса нейтрона
m
2
H
1
= 1,0087 а.е.м. Масса атома трития
–27
(1 а.е.м. = 1,66·10
ядерной реакции
1) 3·10
3) 5·10
5) 7·10
–12
Дж; 2) 4·10
–10
Дж; 4) 6·10–9 Дж;
–8
Дж.
кг) . Энергия, которая выделяется при термо-
213
HH He+→ +n
1
4
2
= 4,0026 а.е.м. Масса ато-
m
4
He
2
3
1
1
, равна:
0
равна
H
–11
Дж;
= 3,016 а.е.м.
m
3
H
1
m
=
n
37. Энергия, которая выделяется при термоядерной реакции
3
4
1
HH He+→ +n
121
2
если масса атома дейтерия
нейтрона
= 1,0087 а.е.м., масса атома трития
m
n
= 3,016 а.е.м. (1 а.е.м. = 1,66·10
1) 6,6·10
3) 5,4·10
5) 5,6·10
–27
–27
–27
, равна 18,8 Мэв. Чему равна масса ядра
0
2
H
1
равна
–27
кг; 2) 6,0·10
кг; 4) 6,8·10
кг.
38. При делении одного ядра урана
= 2,014 а.е.м., масса
m
2
H
1
кг)
–27
кг;
–27
кг;
235
выделяется 3,2·10
U
92
3
H
1
равна
m
–11
4
He,
2
3
H
1
Дж
=
энергии. Если атомная электростанция, имеющая КПД 25 %, расходует в сутки 235 г урана –235, то ее электрическая мощность равна:
1) 80 МВт; 2) 56 МВт;
3) 22 МВт; 4) 10 МВт;
5) 2 МВт.
237
16.3. Закон радиоактивного распада
39. На рисунке приведен график зависимости числа N нераспавшихся ядер
некоторого радиоактивного изотопа от
времени. Период полураспада изотопа
равен:
1) 1 мин; 2) 2 мин;
3) 4 мин; 4) 6 мин;
5) 8 мин.
40. 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.
41. Радиоактивный препарат содержит 40 млрд одинаковых радиоактивных ядер некоторого химического элемента. Если за 1 мин испытали распад 20 млрд ядер, то число ядер, которые распадутся за
следующие две минуты, равно:
1) 10 млрд;
2) 12 млрд;
3) 15 млрд;
4) 18 млрд;
5) 20 млрд.
131
имеет период полураспада 8 су-
42. Радиоактивный элемент йод
ток. За 16 суток в 1 г этого элемента распадется количество ядер,
равное:
22
1) 4,6·10
2) 7,9·10
3) 8,5·10
4) 1,9·10
5) 3,4·10
;
23
;
20
;
19
;
21
.
I
53
43. Масса радиоактивного элемента с периодом полураспада 27 лет
равна 16 кг. Какая масса этого элемента останется нераспавшейся
через 135 лет?
1) 1,6 кг; 2) 0,5 кг;
3) 0,2 кг; 4) 0,25 кг;
5) 0,3 кг.
238
44. В смеси двух радиоактивных изотопов некоторого химического
элемента за 6 ч распалось 87 % атомов. Если период полураспада
первого изотопа равен 2 ч, а второго – 3 ч, то первоначальное отношение количества атомов первого изотопа к количеству атомов второго изотопа равно:
1) 2; 2) 3;
3) 6; 4) 12;
5) 24.
239
ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ
Тема 1. Кинематика
№ 12345678910
ответ 2 5 2 1 3 4 1 1 3 4
№11121314151617181920
ответ 2 3 3 4 4 2 5 3 4 3
№21222324252627282930
ответ 4 2 5 3 5 1 2 2 4 1
№31323334353637383940
ответ 4 3 3 2 5 1 3 2 1 1
№41424344454647484950
ответ 4 4 3 4 2 5 2 3 1 3
№51525354555657585960
ответ 3 1 1 3 3 4 3 1 5 2
№61626364656667686970
ответ 4 4 2 2 4 3 1 3 2 5
№71727374757677787980
ответ 2 5 4 5 5 3 5 5 1 4
№81828384858687888990
ответ 2 1 2 2 3 1 5 3 3 1
№ 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
ответ 3 2 1 4 3 4 1 2 3 5
№ 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110
ответ 4 2 5 1 3 1 3 2 4 –
240
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]