Задание 22. ЕГЭ-2016 - Задание 22: все задания

Ответом к заданию по физике может быть целое число или конечная десятичная дробь (записывайте её через запятую, вот так: 2,5)

Версия для печати

1. Задание#T13457

Некоторая частица приняла участие в ядерной реакции, в результате которой образовалась новая частица, масса которой в раза меньше массы начальной частицы, а скорость – в раза больше. При этом направление движения частицы изменилось на противоположное.

Как изменились следующие физические величины по сравнению с исходной частицей?

импульс
кинетическая энергия
длина волны де Бройля

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

увеличится
уменьшится
не изменится

Установите соответствие между физической величиной (обозначено буквами) и характером изменений (обозначено цифрами).

Запишите в поле для ответа последовательность цифр, соответствующих буквам АБВ.

Цифры в ответе могут повторяться.

Цифры запишите подряд без пробелов, запятых и других знаков препинания.

Показать разбор и ответ

По условию масса и скорость частицы после реакции:

А. Импульс образовавшейся частицы:

Т.е. импульс образовавшейся частицы меньше импульса частицы до реакции.

Б. Кинетическая энергия новой частицы:

Следовательно, кинетическая энергия частицы увеличилась.

В. Длину волны де Бройля частицы можно определить по формуле:

Анализируя полученную формулу, видим, что длина волны де Бройля образовавшейся частицы больше, чем у начальной частицы.

Ответ: 211

Это задание решали 142 раза. С ним справились 21% пользователей.

2. Задание#T13431

Интенсивность светового пучка плавно увеличивают, одновременно увеличивая частоту света.

Как изменяются при этом следующие физические величины?

концентрация фотонов
скорость фотона
энергия фотона

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

увеличится
уменьшится
не изменится

Запишите в поле для ответа последовательность цифр, соответствующих буквам АБВ. Цифры в ответе могут повторяться.

Показать разбор и ответ

Интенсивность светого пучка определяется мощностью, переносимой волной в направлении ее распространения через единичную площадку. Поэтому если интенсивность светового пучка стала больше, увеличилась энергия, которую переносит волна. А это аналогично увеличению количества фотонов, которые прошли через единичную площадку за единицу времени. Поэтому можно утверждать, что при увеличении интенсивности светового пучка увеличивается концентрация фотонов, так как количество прошедших через единицу объема фотонов стало больше.
В однородной среде фотоны движутся с постоянной скоростью – скоростью света. Поэтому при увеличении интенсивности светового пучка скорость фотона не изменяется.
Энергию фотона можно определить по формуле: По условию частота света увеличивается, поэтому увеличивается и энергия фотона.

Ответ: 131

Это задание решали 303 раза. С ним справились 12% пользователей.

3. Задание#T13409

Квант света, падая на металлическую пластинку, выбивает из нее электрон.

Как изменятся при увеличении энергии фотона в опыте следующие физические величины?

длина волны
работа выхода
скорость фотоэлектрона
импульс выбитого электрона

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

увеличится
уменьшится
не изменится

Запишите в поле для ответа последовательность цифр, соответствующих буквам АБВГ. Цифры в ответе могут повторяться.

Показать разбор и ответ

А. Энергию фотона можно определить по формуле:

Значит, при увеличении энергии фотона увеличивается его частота. Так как длина волны обратна частоте фотона

то длина волны при этом уменьшается.

Б. Работа выхода электронов из металла показывает, какую энергию нужно затратить, чтобы вырвать электрон с поверхности металла. Эта величина не зависит от характеристик падающего на поверхность пластины света, а определяется свойствами поверхности. Поэтому работа выхода не изменяется.

В, Г. В соответствии с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

Так как частота падающего света стала больше, а работа выхода электрона с поверхности металла не изменилась, то кинетическая энергия вылетевшего с поверхности металла электрона увеличилась. Следовательно, скорость электрона увеличилась.

Поскольку импульс электрона

то увеличение скорости выбитого с поверхности металла электрона приводит к увеличению его импульса.

Ответ: 2311

Это задание решали 167 раз. С ним справились 7% пользователей.

4. Задание#T13384

Установите соответствие между уравнением реакции распада (обозначено буквами) и названием частицы вылетающей из ядра (обозначено цифрами).

Уравнение реакции распада

Название частицы

электрон
позитрон
протон
нейтрон
альфа-частица

Укажите в поле для ответа последовательность цифр, соответствующих буквам АБВГ.

Показать разбор и ответ

Для определения частицы, вылетевший из ядра при его распаде, воспользуемся законом сохранения заряда и законом сохранения массы.

Заряд начального ядра в первой реакции (нижнее число в обозначении элемента): Алгебраическая сумма зарядов продуктов реакции: Поэтому заряд частицы, вылетевшей из ядра, равен

Массовое число начального ядра в первой реакции (верхнее число): Массовое число продуктов реакции: Поэтому вылетевшая из ядра частица не имеет массы.

Следовательно, мы получили частицу, заряд которой равен

а массовое число — Частица, имеющая такие характеристики, — позитрон.

Аналогично определяем продукты реакции в трех оставшихся случаях.

Вторая реакция. Заряд частицы

массовое число

Частица — электрон.

Третья реакция. Заряд частицы

массовое число

Частица — протон.

Четвертая реакция. Заряд частицы

массовое число

Частица — нейтрон.

Ответ: 2134

Это задание решали 41 раз. С ним справились 61% пользователей.

5. Задание#T13361

Для наблюдения фотоэффекта поверхность некоторого металла облучают светом, частота которого равна Затем частоту света увеличивают вдвое.

Как изменятся следующие физические величины?

длина волны падающего света
работа выхода электрона
максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

увеличится
уменьшится
не изменится

В ответ запишите последовательность цифр, соответствующих буквам АБВ. Цифры в ответе могут повторяться.

Показать разбор и ответ

А. Воспользуемся формулой связи длины волны и частоты падающего на поверхность пластины света:

Так как свет распространяется в одной и той же среде, его скорость остается постоянной, поэтому если частота падающего света увеличивается в раза, то длина волны падающего света уменьшается в раза.

В. В соответствии с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

Так как частота падающего света стала в раза больше, а работа выхода электрона с поверхности металла не изменилась, то кинетическая энергия вылетевшего с поверхности металла электрона увеличилась.

Ответ: 231

Это задание решали 166 раз. С ним справились 14% пользователей.

6. Задание#T13339

Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны

нм.

Что произойдет со следующими физическими величинами при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны

нм одинаковой интенсивности?

Фотоэффект наблюдается в обоих случаях.

частота падающего света
работа выхода
импульс фотонов
кинетическая энергия вылетающих электронов

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

увеличивается
уменьшается
не изменяется

Показать разбор и ответ

А. Воспользуемся связью между длиной волны и частотой падающего на поверхность пластины света:

Так как свет распространяется в одной и той же среде, его скорость остается постоянной, поэтому:

Поэтому если длина волны стала меньше, то частота света при этом стала больше.

В, Г. В соответствии с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

Поскольку импульс электрона

то увеличение скорости выбитого с поверхности металла электрона приводит к увеличению его импульса.

Ответ: 1311

Это задание решали 397 раз. С ним справились 6% пользователей.

7. Задание#T13319

Установите соответствие между достижением физической науки (обозначено буквами) и автором открытия — выдающимся ученым, чей вклад был наиболее значимым (обозначено цифрами).

Достижение физической науки

измерение давления света
создание планетарной модели атома
создание теории фотоэффекта
создание первого ядерного реактора

Автор открытия

Лебедев П.
Резерфорд Э.
Эйнштейн А
Ферми Э.
Рентген В.

Запишите в поле для ответа последовательность цифр, соответствующих буквам АБВГ.

Цифры запишите подряд без пробелов, запятых и других знаков препинания.

Показать разбор и ответ

Экспериментально существование давления света впервые установил в

г. русский физик П. Лебедев

Результаты опытов Лебедева опровергли гипотезу, господствующую в XIX в. о том, что свет не имеет массы, а это порождало утверждение о нематериальности света.

Планетарную модель атома предложил в

г. Эрнест Резерфорд как вывод из эксперимента по рассеиванию альфа-частиц на золотой фольге.

февраля

года русский ученый Александр Столетов

провел опыт, наглядно демонстрирующий внешний фотоэффект, и показал действительную природу и характер влияния света на электрику. Но полное объяснение фотоэффекта принадлежит Альберту Эйнштейну, который использовал идею немецкого физика Макса Планка о том, что свет излучается и поглощается отдельными порциями – квантами, получившими название фотонов, энергия которых пропорциональна частоте света.

Первый ядерный реактор был построен и запущен в Чикагском университете США под руководством Энрико Ферми декабря

года. Мощность этого реактора — Вт — была меньше мощности зажженной спички, и после минут работы ядерная реакция в нем была приостановлена. декабря

года Игорь Курчатов при участии четырех сотрудников запустил первый советский урановый реактор.

Ответ: 1234

Это задание решали 21 раз. С ним справились 38% пользователей.

8. Задание#T13295

Установите соответствие между открытием или изобретением (обозначено буквами) и именем его автора (обозначено цифрами).

Открытия и изобретения

открытие явления радиоактивности
открытие трех типов радиоактивного излучения
создание прибора, с помощью которого можно наблюдать траекторию движения заряженной частицы
создание теории фотоэлектрического эффекта

Автор

Рентген В.
Эйнштейн А.
Резерфорд Э.
Вильсон Ч.
Беккерель А.

В ответ запишите последовательность цифр, соответствующих буквам АБВГ.

Показать разбор и ответ

А. Явление радиоактивности открыл в

г. Антуан Анри Беккерель, изучая засвеченность фотопластинок, завернутых в непрозрачный материал, солями урана.

Б. Исследуя действие магнитного поля на излучения урана, в

году Эрнест Резерфорд экспериментально установил, что оно является неоднородным. Пройдя сильное магнитное поле, излучение урана попадало на фотопластинку, расположенную напротив отверстия в контейнере, в котором находился уран. После проявления на фотопластинке было обнаружено три темных пятна, что свидетельствовало о том, что магнитное поле действовало на частицы, испускаемые ураном, с силой Лоренца, имеющей разную величину и направление. Так было открыто три вида радиоактивных лучей — -частицы, -излучение (электроны) и -излучение.

В. Камера Вильсона — одно из первых устройств для регистрации заряженных частиц, созданное Чарльзом Вильсоном в

году. В этом устройстве макросистемой в неустойчивом состоянии является перенасыщенный переохлажденный пар. Для создания такого пара используют быстрое адиабатическое расширение, которое сопровождается резким понижением температуры. Перенасыщенный пар не конденсируется, так как в системе отсутствуют центры конденсации.

При попадании в систему заряженной частицы, вследствие взаимодействия ее с молекулами пара, в системе образуются центры конденсации — ионизированные молекулы газа, вокруг которых происходит конденсация перенасыщенного пара. Камеры Вильсона помещают в магнитное поле, в котором траектории заряженных частиц искривляются, позволяя по радиусу кривизны траектории определить удельный заряд частицы.

Г. Законы фотоэффекта были установлены после опыта, проведенного в

г. Александром Григорьевичем Столетовым. В этом опыте ученый освещал электрической дугой отрицательно заряженную цинковую пластину. Но объяснил фотоэффект Альберт Эйнштейн, использовав при этом идею о фотонах Макса Планка.

Ответ: 5342

Это задание решали 44 раза. С ним справились 20% пользователей.

9. Задание#T13272

На рисунке показана упрощенная диаграмма энергетических уровней атома. Стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями.

Установите соответствие между процессом поглощения и испускания света (обозначено буквами) и переходом атома в соответствующее энергетическое состояние (обозначено цифрами).

Процесс

поглощение фотона наименьшей частоты
излучение света наибольшей длины волны

Энергетический переход

Запишите в поле для ответа последовательность цифр, соответствующих буквам АБ.

Показать разбор и ответ

Энергия фотона определяется по формуле:

Фотоны поглощаются при переходе атома с низшего энергетического уровня на высший, поэтому фотоны могут поглощаться при переходах и При этом энергия поглощенного фотона равна разности энергий атома на этих энергетических уровнях. Поэтому фотон с меньшей энергией будет поглощаться для перехода атома, показаного стрелкой Так как энергия фотона прямо пропорциональна его частоте, то фотон с наименьшей частотой поглощается при переходе

Воспользуемся формулой связи частоты фотона и его длины волны:

Поэтому нам нужно определить, при каком переходе будет излучаться фотон с наибольшей длиной волны, следовательно, с наименьшей энергией. Фотоны излучаются при переходе атома с высшего энергетического уровня на низший, т.е. в переходах

При этом излучение фотона с наименьшей энергией соответствует переходу атома между соседними уровнями. Поэтому излучение света с наибольшей длиной волны (наименьшей частотой) будет при переходе

Ответ: 51

Это задание решали 1 тыс. раз. С ним справились 4% пользователей.

10. Задание#T13243

Установите соответствие между названием прибора (обозначено буквами) для регистрации радиоактивного излучения и физическими процессами, на которых основан принцип действия этих приборов (обозначено цифрами).

Название прибора

счетчик Гейгера — Мюллера
пузырьковая камера
камера Вильсона
фотоэмульсионный счетчик

Принцип действия

ионизация молекул жидкости
излучение квантов света люминофором, на который попадают частицы
ионизация молекул фотоэмульсии
образование центров конденсации пара за счет ионизации молекул газа
газовый разряд, который возник вследствие ионизации молекул газа

Запишите в поле для ответа последовательность цифр, соответствующих буквам АБВГ.

Показать разбор и ответ

A. Принцип создания счетчика для регистрации быстрых заряженных частиц и гамма-квантов предложил в

году Ганс Гейгер, а в

году Вальтер Мюллер, работавший под руководством Гейгера, реализовал его на практике.

Цилиндрическая трубка, заполненная смесью газов под давлением около

атмосферного, является корпусом счетчика. По оси трубки натянута металлическая нитка, отделенная от корпуса изолятором. Между корпусом счетчика и нитью прикладывалось высокое напряжение, нить была анодом, а трубка — катодом.

Работа счетчика основана на явлении ударной ионизации. Во время движения в трубке заряженной частицы возникал кратковременный коронный разряд.

Б. Регистрирующий прибор, в котором используется макросистема в неустойчивом состоянии — это пузырьковая камера, созданная в

г. Дональдом Глейзером. Макросистемой в ней является перегретая жидкость, которая не кипит, хотя ее температура выше температуры кипения.

Заряженная частица пролетает через эту жидкость, ионизируя ее молекулы. Образовавшиеся ионы играют роль центров парообразования, вокруг них происходит интенсивный процесс кипения жидкости.

В. В камере Вильсона макросистемой в неустойчивом состоянии является перенасыщенный переохлажденный пар. Для создания такого пара используют быстрое адиабатическое расширение, сопровождающееся резким понижением температуры. Перенасыщенный пар не конденсируется, так как в системе отсутствуют центры конденсации.

При попадании в систему заряженной частицы вследствие взаимодействия ее с молекулами пара, в системе образуются центры конденсации — ионизированные молекулы газа, вокруг которых происходит процесс конденсации перенасыщенного пара.

Г. Ионизирующее действие заряженных частиц на фотопластинку положено в основу метода регистрации заряженных частиц, получившего название метода толстослойных фотоэмульсий. Фотоэмульсия представляет собой слой желатина с вкраплениями зерен бромистого серебра.

Попадая на такую фотопластинку, заряженная частица взаимодействует с зернами бромистого серебра, отрывая от отдельных атомов брома электроны, т. е. ионизируя эти атомы. При этом в зернах бромистого серебра образуются ионы серебра и брома. Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение.

Осталось только "увидеть" это изображение, для чего фотопластинку проявляют. В этом процессе восстанавливаются в чистое серебро те зерна бромистого серебра, в которых были свободные атомы серебра. При этом фотопластинка темнеет в местах расположения атомов, демонстрируя трек заряженной частицы.

По длине и ширине трека можно оценить массу и энергию частицы.

Ответ: 5143

Это задание решали 452 раза. С ним справились 3% пользователей.

0 баллов сегодня

дней без пропуска

сб

вс

пн

вт

ср

чт

пт