РУҚА
ЕГЭ · физика · нөмір 17 · жауаптары бар шешімдер

Тапсырма 17 ЕГЭ по физикаға: ФИПИ шешімдері қадамдық жауаптарымен

Все задачи задания 17 ФИПИ ашық банкінен с готовым ответом и началом талдау. Толық қадамдық шешім және ресми кілт – карточкадағы сілтемелер бойынша.

Шешімсіз тапсырмалар
75
жауаптары бар шешімдер
1
тақырыптар нөмірде
4
тізім беттері
21ФИПИ 4CF3E9№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Изменение длины волн при фотоэффекте

Монохроматический свет с энергией фотонов $E_{\text{ф}}$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Как изменятся длина волны $\lambda$ падающего света и длина волны $\lambda_{\text{кр}}$…

  1. 1
    Энергия фотона связана с длиной волны соотношением:$$E_{\text{ф}} = \frac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    При уменьшении энергии фотона длина волны падающего света увеличивается, поскольку $\lambda$ обратно пропорциональна $E_{\text{ф}}$.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
22ФИПИ 4D9ECE№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Электронный захват ядром

Для некоторых атомов характерной особенностью является возможность захвата атомным ядром одного из ближайших к нему электронов. Как при захвате электрона изменяются массовое число и заряд атомного…

  1. 1
    При электронном захвате ядро поглощает электрон, и один протон превращается в нейтрон.$$p + e^- \rightarrow n$$
  2. 2
    Общее число нуклонов не изменяется: вместо протона появляется нейтрон. Следовательно, массовое число остаётся прежним.$$A' = A$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
23ФИПИ 524FFA№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Захват альфа-частицы ядром

В ядерном реакторе происходит захват ядром альфа-частицы. Как изменятся при этом массовое число ядра и число нейтронов в ядре?

  1. 1
    Альфа-частица представляет собой ядро атома гелия и содержит два протона и два нейтрона.$$^{4}_{2}\mathrm{He}$$
  2. 2
    При захвате альфа-частицы массовое число исходного ядра увеличивается на 4, поэтому оно увеличивается.$$A' = A + 4$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
24ФИПИ 54B370№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Изменение энергии фотонов

Во время лабораторной работы ученики изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление…

  1. 1
    Энергия фотона пропорциональна частоте падающего света.$$E = h\nu$$
  2. 2
    Так как частоту увеличивают, энергия фотонов увеличивается.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
25ФИПИ 5AF6A9№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Законы фотоэффекта

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий…

  1. 1
    Синий свет имеет большую частоту, чем зелёный. При переходе к зелёному свету частота падающего излучения уменьшается.
  2. 2
    По уравнению фотоэффекта $h\nu = A_\text{вых} + eU_\text{зап}$ уменьшение частоты приводит к уменьшению максимальной кинетической энергии фотоэлектронов и напряжения запирания.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
26ФИПИ 5B1FA7№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Переходы между уровнями атома

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Установите соответствие между процессами…

  1. 1
    Энергия фотона при переходе между уровнями равна разности энергий этих Деңгейлер.$$E_\text{ф} = |E_\text{верх} - E_\text{низ}|$$
  2. 2
    Для поглощения света используется соотношение $E_\text{ф} = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$. Наименьшей длине волны соответствует наибольшая энергия фотона. На диаграмме это переход с энергией $E_4 - E_0$.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
27ФИПИ 5D57A7№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Изменение состава ядра

Как изменятся при электронном $\beta^-$-распаде ядра изотопа эйнштейния $^{256}_{99}\mathrm{Es}$ число протонов и число нейтронов в ядре? Для каждой величины определите соответствующий характер…

  1. 1
    При электронном $\beta^-$-распаде один нейтрон превращается в протон.$$n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e$$
  2. 2
    Поэтому число протонов увеличивается на единицу, а число нейтронов уменьшается на единицу.$$Z \rightarrow Z+1,\quad N \rightarrow N-1$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
28ФИПИ 63D969№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Изменение длин волн при фотоэффекте

Монохроматический свет с длиной волны $\lambda$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При изменении энергии падающих фотонов увеличился модуль запирающего напряжения $U_{\text{зап}}$…

  1. 1
    Энергия фотона связана с длиной волны соотношением:$$E = \dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    При увеличении энергии падающих фотонов длина волны падающего света уменьшается.$$\lambda \downarrow$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
29ФИПИ 667358№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Переходы между уровнями энергии

На рисунке изображена упрощённая диаграмма энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих переходов связаны с…

  1. 1
    При поглощении атом переходит на более высокий энергетический уровень. Наибольшей длине волны соответствует наименьшая энергия поглощаемого фотона.$$E_\gamma = E_{\text{верх}} - E_{\text{низ}} = \dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    Из двух переходов поглощения меньшая разность энергий наблюдается для перехода с $E_0$ на $E_1$.$$\Delta E_{01} < \Delta E_{02}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
30ФИПИ 6A3D3F№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Переходы между уровнями атома

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих переходов…

  1. 1
    Частота фотона связана с его энергией соотношением:$$E = h\nu$$
  2. 2
    При поглощении атом переходит на более высокий энергетический уровень. Наибольшей разности энергий соответствует переход 2, поэтому он связан с поглощением фотона наибольшей частоты.$$\nu = \dfrac{\Delta E}{h}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
31ФИПИ 6B0B8A№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Изменения при альфа-распаде

Ядро испытывает $\alpha$-распад. Как при этом изменяются заряд ядра и число нейтронов в ядре?

  1. 1
    При $\alpha$-распаде ядро испускает альфа-частицу — ядро атома гелия, содержащее два протона и два нейтрона.
  2. 2
    Из-за удаления двух протонов заряд ядра уменьшается. Из-за удаления двух нейтронов число нейтронов также уменьшается.$$Z' = Z - 2,\quad N' = N - 2$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
32ФИПИ 6BBB75№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Переходы между энергетическими уровнями

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Установите соответствие…

  1. 1
    При излучении атом переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий. Наибольшей длине волны соответствует наименьшая энергия фотона, то есть наименьшая разность энергий уровней.$$E_{\text{ф}} = \dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    Переход 1 является переходом с уровня $E_1$ на уровень $E_0$. Его энергетический интервал меньше, чем у перехода 2 с уровня $E_2$ на уровень $E_0$. Поэтому излучению света с наибольшей длиной волны соответствует переход 1.$$\Delta E_1 = E_1 - E_0 < E_2 - E_0 = \Delta E_2$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
33ФИПИ 6BC6EA№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Импульс фотона и частота

Два источника излучают свет частотой $\nu_1 = 5 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$ и $\nu_2 = 7{,}5 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$. Каково отношение модулей импульсов фотонов $\dfrac{p_2}{p_1}$, излучаемых этими…

  1. 1
    Импульс фотона выражается через его частоту:$$p = \frac{E}{c} = \frac{h\nu}{c}$$
  2. 2
    При сравнении импульсов постоянные $h$ и $c$ сокращаются:$$\frac{p_2}{p_1} = \frac{\nu_2}{\nu_1}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
34ФИПИ 6F2B31№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Частота излучения по энергии фотоэлектронов

Металлическая пластина облучается монохроматическим электромагнитным излучением. Работа выхода электронов из данного металла равна $4{,}7\ \text{эВ}$. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в…

  1. 1
    При удалении электрона от пластины сила электрического поля совершает положительную работу, так как электрон заряжен отрицательно, а вектор напряжённости направлен к пластине. Поэтому кинетическая энергия электрона увеличивается на работу…$$K_1=K_0+eEs$$
  2. 2
    Выразим начальную максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов у поверхности пластины. Удобно учитывать, что величина $eEs$ в электрон-вольтах равна $Es$, если $E$ выражена в вольтах на метр, а $s$ — в метрах.$$K_0=K_1-eEs=21{,}9-100\cdot0{,}20=1{,}9\ \text{эВ}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
35ФИПИ 74B30F№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Фотоэффект и работа выхода

На установке, представленной на фотографиях (рисунок а — общий вид, рисунок б — фотоэлемент), исследовали зависимость кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света. Для этого в…

  1. 1
    Синий свет имеет большую частоту, чем жёлтый, поэтому при переходе от первой серии ко второй частота падающего света увеличивается.$$\nu_{\text{синего}} > \nu_{\text{жёлтого}}$$
  2. 2
    Работа выхода зависит от материала металла фотоэлемента. Материал фотоэлемента при смене светофильтра не изменяется, поэтому работа выхода остаётся прежней.$$A_{\text{вых}} = \text{const}$$
Шешім полностьюЖауапШешу самому2 қадам в разборе
36ФИПИ 7A2AB4№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Законы фотоэффекта

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент поочерёдно освещался через разные светофильтры. В первой серии опытов использовался…

  1. 1
    Зелёный свет имеет большую длину волны, чем синий, поэтому при переходе от первой серии ко второй длина световой волны увеличивается.$$\lambda_{\text{зел}} > \lambda_{\text{син}}$$
  2. 2
    Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, при увеличении длины волны максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается.$$E_{\text{к max}} = \dfrac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}}$$
Шешім полностьюЖауапШешу самому2 қадам в разборе
37ФИПИ 7CBD5C№ 17БазалықКванттық және ядролық физика

Изменения при альфа-распаде

Ядро испытывает $\alpha$-распад. Как меняются при этом число нейтронов в ядре и заряд ядра?

  1. 1
    При альфа-распаде ядро испускает $\alpha$-частицу, состоящую из двух протонов и двух нейтронов.$$^{4}_{2}\mathrm{He}=2p+2n$$
  2. 2
    Число нейтронов в исходном ядре уменьшается на два.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
38ФИПИ 7D7448№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Формулы для фотона

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. $E$ — энергия фотона; $h$ — постоянная Планка; $p$ — импульс фотона.

  1. 1
    Свяжем длину волны фотона с его импульсом.$$p = \dfrac{h}{\lambda} \Rightarrow \lambda = \dfrac{h}{p}$$
  2. 2
    Свяжем частоту фотона с его энергией.$$E = h\nu \Rightarrow \nu = \dfrac{E}{h}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
39ФИПИ 890B30№ 17БазалықКванттық және ядролық физика

Захват нейтрона ядром

В ядерном реакторе цепочка ядерных реакций начинается с захвата ядром нейтрона. Как изменятся при захвате нейтрона заряд ядра и число нуклонов в ядре?

  1. 1
    Нейтрон электрически нейтрален, поэтому при его захвате заряд ядра не изменяется.$$q_n = 0$$
  2. 2
    Захваченный нейтрон кіреді в состав ядра, поэтому число нуклонов увеличивается на один.$$A' = A + 1$$
Шешім полностьюЖауапШешу самому2 қадам в разборе
40ФИПИ 8c528c№ 17КүрделіКванттық және ядролық физика

Изменение параметров фотоэффекта

При исследовании зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещали через различные светофильтры. В первой серии опытов использовали…

  1. 1
    Ультрафиолетовое излучение имеет меньшую длину волны, чем синее. Поэтому при переходе к синему свету длина волны увеличивается.$$\lambda_\text{синего} > \lambda_\text{УФ}$$
  2. 2
    Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов определяется уравнением Эйнштейна для фотоэффекта.$$E_{k\,\max} = \dfrac{hc}{\lambda} - A_\text{вых}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе