РУҚА
ЕГЭ · физика · номер 17 · решения с ответами

Задание 17 ЕГЭ по физике: решения ФИПИ с ответами по шагам

Все задачи задания 17 из открытого банка ФИПИ с готовым ответом и началом разбора. Полное решение по шагам и официальный ключ — по ссылкам в карточке.

Задания без решений
75
решений с ответами
1
тем в номере
4
страниц списка
41ФИПИ 8DC935№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Переходы между уровнями атома

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

  1. 1
    Энергия кванта света определяется разностью энергий уровней:$$h\nu = |E_2-E_1|$$
  2. 2
    Поглощению соответствует переход вверх. Среди таких переходов наименьшая разность энергий указана стрелкой 3, поэтому для позиции А выбираем 3.$$\nu_{\text{погл.}}=\frac{\Delta E}{h}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
42ФИПИ 8DE137№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение длин волн фотоэффекта

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 падающего света соотношением:$$E_{\text{ф}} = \dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    При уменьшении энергии фотонов длина волны падающего света увеличивается.$$E_{\text{ф}} \downarrow \Rightarrow \lambda \uparrow$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
43ФИПИ 90AF7F№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Переходы между уровнями энергии

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 определяется формулой $E = \dfrac{hc}{\lambda}$. Поэтому фотону с наименьшей длиной волны соответствует наибольшая энергия перехода.
  2. 2
    Для поглощения выбирается переход с наибольшей разностью энергий, отмеченный на диаграмме: от $E_0$ до $E_3$.$$E_{\text{погл}} = E_3 - E_0$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
44ФИПИ 9AC530№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Переходы между энергетическими уровнями

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
    Энергия фотона связана с длиной волны соотношением: чем больше энергия фотона, тем меньше его длина волны.$$\lambda = \dfrac{hc}{\Delta E}$$
  2. 2
    При поглощении атом переходит на более высокий энергетический уровень. Из двух переходов $E_0 \to E_1$ и $E_0 \to E_2$ меньшей разности энергий соответствует переход $E_0 \to E_1$, поэтому его длина волны максимальна.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
45ФИПИ 9F8E6C№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Переходы между уровнями

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

  1. 1
    Энергия поглощённого или испущенного фотона равна разности энергий уровней.$$E_\gamma = |E_2 - E_1| = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    При поглощении фотона атом переходит на более высокий уровень. Наибольшей длине волны соответствует наименьшая энергия фотона, то есть наименьшая разность уровней. Это переход 1.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
46ФИПИ A9E7AB№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение энергии фотоэлектронов

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
    При переходе от красного света к жёлтому длина волны увеличивается: длина волны жёлтого света больше длины волны красного.$$\lambda_{\text{жёлт}} > \lambda_{\text{красн}}$$
  2. 2
    Из соотношения $c = \lambda\nu$ следует, что при увеличении длины волны частота уменьшается.$$\nu_{\text{жёлт}} < \nu_{\text{красн}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
47ФИПИ AB5BFF№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Переходы между уровнями атома

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

  1. 1
    При переходе атома между энергетическими уровнями энергия фотона равна разности энергий этих уровней.$$h\nu = \Delta E$$
  2. 2
    При поглощении света атом переходит на более высокий энергетический уровень. Наименьшей частоте соответствует наименьшая разность энергий; на диаграмме это переход 3.$$\nu_{\text{погл}} = \dfrac{\Delta E}{h}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
48ФИПИ AC915D№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение параметров фотоэффекта

На металлическую пластинку (катод) установки для исследования фотоэффекта направили пучок света от лазера, вызвав фотоэффект. Интенсивность лазерного излучения плавно уменьшают, не меняя его длины…

  1. 1
    Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов определяется уравнением Эйнштейна для фотоэффекта.$$h\nu = A_\text{вых} + E_{k\,\max}$$
  2. 2
    Длина волны света не изменяется, следовательно, не изменяется и его частота \(\nu = c/\lambda\). Поэтому максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов остаётся прежней.$$E_{k\,\max} = h\nu - A_\text{вых} = \mathrm{const}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
49ФИПИ ACD726№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная 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 меньшую длину волны, чем жёлтый, поэтому его частота больше. При переходе от синего света к жёлтому частота уменьшается.$$\nu = \dfrac{c}{\lambda}$$
  2. 2
    Работа выхода зависит от материала поверхности фотоэлемента, а не от частоты падающего света. Материал фотоэлемента не изменяется, поэтому работа выхода остаётся прежней.$$A_{\text{вых}} = \text{const}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
50ФИПИ ACE8CB№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение параметров фотоэффекта

Монохроматический свет с энергией фотонов $E_{\text{ф}}$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается, равно $U_{\text{зап}}$. Как…

  1. 1
    Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны:$$E_{\text{ф}} = \dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    Если энергия фотонов увеличивается, длина волны уменьшается.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
51ФИПИ B3B85A№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение энергии фотонов

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

  1. 1
    Энергия фотона определяется частотой падающего света:$$E = h\nu$$
  2. 2
    При увеличении частоты $\nu$ энергия каждого фотона увеличивается.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
52ФИПИ B4DADc№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение параметров фотоэффекта

В лабораторной работе изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от длины волны падающего света. В опытах наблюдают явление фотоэффекта и измеряют…

  1. 1
    Энергия фотона связана с длиной волны падающего света формулой:$$E = \dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    При увеличении длины волны падающего света энергия фотона уменьшается.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
53ФИПИ B9e35F№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение энергии при фотоэффекте

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

  1. 1
    Энергия фотона определяется частотой падающего света.$$E_\text{ф} = h\nu$$
  2. 2
    При уменьшении частоты энергия фотона уменьшается.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
54ФИПИ BD7F43№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Виды радиоактивного распада

Установите соответствие между видами радиоактивного распада и уравнениями, описывающими этот процесс.

  1. 1
    При альфа-распаде ядро испускает альфа-частицу — ядро гелия $^{4}_{2}\mathrm{He}$.$$^{A}_{Z}X\rightarrow{}^{A-4}_{Z-2}Y+{}^{4}_{2}\mathrm{He}$$
  2. 2
    Уравнению альфа-распада соответствует уравнение 3: $^{227}_{89}\mathrm{Ac}\rightarrow{}^{223}_{87}\mathrm{Fr}+{}^{4}_{2}\mathrm{He}$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
55ФИПИ BE27DA№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Переходы между уровнями энергии

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

  1. 1
    Энергия фотона при переходе между уровнями определяется разностью энергий этих уровней.$$h\nu = |E_{\text{верх}} - E_{\text{низ}}|$$
  2. 2
    При поглощении атом переходит на более высокий энергетический уровень. Наибольшая разность энергий соответствует переходу 4, поэтому он связан с поглощением фотона наибольшей частоты.$$\nu_{\max} \leftrightarrow \Delta E_{\max}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
56ФИПИ Be82c1№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Переходы между энергетическими уровнями

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 поглощении или испускании равна разности энергий соответствующих уровней:$$E_{\gamma}=|E_i-E_f|=h\nu=\dfrac{hc}{\lambda}$$
  2. 2
    При поглощении света наибольшей длины волны энергия фотона должна быть наименьшей. Среди показанных переходов поглощению с наименьшей энергией соответствует переход с энергией $E_2-E_0$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
57ФИПИ C06E62№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Фотоэффект и длина волны

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

  1. 1
    Зелёный свет имеет большую частоту, чем жёлтый.$$\nu_{\text{зел}} > \nu_{\text{жёлт}}$$
  2. 2
    Из соотношения между длиной волны и частотой следует, что при увеличении частоты длина волны уменьшается.$$\lambda = \dfrac{c}{\nu}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
58ФИПИ C1C98B№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение параметров фотонов

Интенсивность монохроматического светового пучка, освещающего фотокатод, плавно увеличивают, не меняя частоты света. Как изменяются при этом количество фотонов, падающих на поверхность фотокатода в…

  1. 1
    Интенсивность светового пучка при постоянной частоте пропорциональна числу фотонов, падающих на фотокатод в единицу времени. Поэтому количество фотонов увеличивается.$$I \sim N$$
  2. 2
    Скорость фотона в вакууме равна скорости света и не зависит от интенсивности светового пучка.$$v = c = \mathrm{const}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
59ФИПИ C49040№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменения при β⁻-распаде

Как изменятся при $\beta^-$-распаде массовое число ядра и его заряд?

  1. 1
    При $\beta^-$-распаде один нейтрон в ядре превращается в протон с испусканием электрона.$$n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e$$
  2. 2
    Общее число нуклонов в ядре не изменяется, поэтому массовое число остаётся прежним.$$A' = A$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
60ФИПИ C573F4№ 17ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Изменение ядра при позитронном распаде

Ядро испытывает позитронный распад, в результате которого образуется позитрон $^{0}_{+1}\mathrm{e}$. Как при этом изменяются массовое число ядра и число протонов в ядре?

  1. 1
    При позитронном распаде один протон превращается в нейтрон. Общее число нуклонов в ядре при этом сохраняется.$$p \rightarrow n + ^{0}_{+1}\mathrm{e}$$
  2. 2
    Массовое число равно общему числу протонов и нейтронов, поэтому оно не изменяется.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе