Коефіцієнт лінійного розширення твердих речовин 28 страница

г) стала Больцмана; 1,38∙10^─23 Дж/К;

д) стала Авогадро; 6,022∙10^─23 моль^─1.

73. Швидкість обертання електрона на першій стаціонарній орбіті в атомі Гідрогену дорівнює 2250 км/с. Визначте кінетичну енергію електрона та радіус орбіти:

а) 2,3∙10^─19 Дж; 5∙10^─11 м;

б) 13∙10^─19 Дж; 5∙10^─10 м;

в) 23∙10^─19 Дж; 5∙10^─10 м;

г) 23∙10^─19 Дж; 5∙10^─11 м;

д) 13∙10^─19 Дж; 5∙10^─11 м.

74. Вкажіть формулу, за якою визначаються радіуси орбіт в атомі Гідрогену:

а) ; (п = 1, 2, …);

б) ; (п = 1, 2, …);

в) ; (п = 1, 2, …);

г) ; (п = 1, 2, …);

д) ; (п = 1, 2, …).

75. Обчисліть радіус другої орбіти електрона в атомі Гідрогену:

а) 2,1∙10^─10 м; г) 5,1∙10^─10 м;

б) 3,1∙10^─10 м; д) 6,1∙10^─10 м.

в) 4,1∙10^─10м;

76. Виберіть формулу для визначення повної енергії атома Гідрогену в стаціонарних станах:

а) ; (п = 1, 2, …);

б) ; (п = 1, 2, …);

в) ; (п = 1, 2, …);

г) ; (п = 1, 2, …).

д) ; .

77. Визначте повну енергію електрона на першій стаціонарній орбіті в атомі Гідрогену (в джоулях):

а) ─2,9∙10^─17 Дж; г) ─1,9∙10^─17Дж;

б) ─2,5∙10^─17 Дж; д) ─1,5∙10^─17 Дж.

в) ─2,1∙10^─17 Дж;

78. Рубіновий лазер випромінює в імпульсі 2∙10¹⁹ світлових квантів, довжина хвилі яких 694 нм. Визначте середню потужність спалаху лазера, якщо тривалість спалаху 2 мс:

а) 5,86 кВт; г) 2,86 кВт;

б) 4,86 кВт; д) 12,86 кВт.

в) 3,86 кВт;

79. У результаті серії послідовних радіоактивних розпадів атом Урану перетворився на стабільний атом Плюмбуму . Визначте кількість α-розпадів і β-розпадів:

а) 6 і 4; г) 6 і 2;

б) 8 і 4; д) 8 і 2.

в) 8 і 6;

80. Визначте, яка частина від початкової кількості радіоактивних атомів розпадеться за час, що дорівнює двом періодам піврозпаду:

а) 0,1; г) 0,75;

б) 0,25; д) всі атоми розпадуться.

в) 0,5;

81. Період піврозпаду одного з ізотопів Радону дорівнює 3,82 доби. Визначте, у скільки разів зменшиться кількість атомів цього ізотопу за 1,91 доби:

а) 1,21;

б) 1,41;

в) 1,61;

82. Період піврозпаду ізотопу Цезію дорівнює 30 років. Визначте, скільки відсотків атомів цього ізотопу розпадеться за 150 років:

а) 82,2%; г) 98,1%;

б) 87,5%; д) 99,5%.

в) 96,9 %;

83. Період піврозпаду радіоактивного ізотопу дорівнює 20 год. Визначте час, коли із 4 г даного ізотопу залишиться 125 мг:

а) 30 год; г) 60 год;

б) 40 год; д) 100 год.

в) 50 год;

84. Активність радіоактивного елемента зменшилася в 4 рази за 8 діб. Визначте період піврозпаду елемента:

а) 2 доби; г) 6 діб;

б) 3 доби; д) 8 діб.

в) 4 доби;

85. Обчисліть період піврозпаду радіоактивного ізотопу, якщо за 6 год в середньому розпадається 3750 атомів з 5000 атомів:

а) 2 год; г) 8 год;

б) 3 год; д) 12 год.

в) 6 год;

86. Шар свинцю для половинного ослаблення у-випромінювання ядер Кобальту , який використовується в медицині, дорівнює 1,5 см. Визначте частину γ-випромінювання, яка пройде через 6 см свинцю:

а) 1/3; г) 1/9;

б) 1/4; д) 1/16.

в) 1/8;

87. Визначте дефект маси атома Неону :

а) 1,832∙10^─28 кг; г) 3,132∙10^─28 кг;

б) 2,132∙10^─28 кг; д) 3,832∙10^─28 кг.

б) 2,132∙10^─28 кг;

в) 2,832∙10^─28 кг;

88. Визначте межі, у яких знаходиться значення енергії зв'язку ядра ізотопу Літію :

а) менше 5∙10^─12 Дж;

б) від 5∙10^─12 Дж до 5,4∙10^─12 Дж;

в) від 5,5∙10^─12 Дж до 5,8∙10^─12 Дж;

г) від 5,9∙10^─12 Дж до 6,3∙10^─12 Дж;

д) більше до 6,3∙10^─12 Дж.

89. Визначте енергію, необхідну для поділу ядра атома Гелію на нуклони (вважайте масу ядра рівною 4,0015 а.о.м.; відповідь виразіть у МеВ):

а) 18,3 МеВ; г) 25,3 МеВ;

б) 20,3 МеВ; д) 28,3 МеВ.

в) 22,3 МеВ;

90. Визначте питому енергію зв'язку ядра Дейтерію :

а) 1,12 МеВ/нуклон;

б) 2,23 МеВ/нуклон;

в) 3,34 МеВ/нуклон;

91. Сумарна маса спокою продуктів ядерної реакції на 0,032 а.о.м. менша, ніж сумарна маса спокою ядер і частинок, які вступили в реакцію. Визначте енергетичний вихід даної ядерної реакції:

а) поглинуто 29,8 МеВ;

б) виділилося 29,8 МеВ;

в) поглинуто 22,8 МеВ;

г) виділилося 22,8 МеВ;

д) поглинуто 15,8 МеВ.

92. Обчисліть енергетичний вихід термоядерної реакції :

а) 3 МеВ; г) 6 МеВ;

б) 4 МеВ; д) 7 МеВ.

в) 5 МеВ;

93. Визначте енергетичний вихід ланцюгової реакції поділу ядра Урану :

а) 208 МеВ; г) 232 МеВ;

б) 184 МеВ; д) 197 МеВ.

в) 201 МеВ;

94. Визначте енергію, яка виділиться при діленні 1 г урану-235 (вважайте, що при поділі одного ядра виділяється приблизно 200 МеВ енергії; відповідь дайте в кіловат-годинах):

а) 5,3∙10⁴ кВт∙год; г) 2,3∙10⁴ кВт∙год;

б) 4,3∙10⁴ кВт∙год; д) 1,3∙10⁴ кВт∙год.

в) 3,3∙10⁴ кВт∙год;

95. Визначте енергію, яка виділиться при реакції ,якщо розпадуться всі ядра, які містяться в 1 г берилію:

а) 40,7 кДж; г) 50,7 кДж;

б) 42,7 кДж; д) 52,7 кДж.

в) 46,7 кДж;

96. Атомний криголам має потужність 32 МВт і використовує за добу 200 г урану-235. Визначте ККД реактора криголама:

а) 56,7%; г) 26,7%;

б) 46,7%; д) 16,7%.

в) 36,7%;

97. Вкажіть основну властивість елементарних частинок:

а) існування у вигляді частинок і античастинок;

б) здатність до взаємоперетворень;

в) дуже мала маса;

г) участь у сильних взаємодіях;

д) участь у слабких взаємодіях.

Завдання 98—108 містять кілька правильних відповідей. Вкажіть усі правильні відповіді.

98. Вкажіть, що можна пояснити за допомогою постулатів Бора:

а) розмір атома Гідрогену;

б) розміри всіх атомів;

в) енергію йонізації атома Гідрогену;

г) спектральні лінії атома Гідрогену;

д) спектральні лінії всіх атомів.

99. Виберіть пристрої, які розділяють хвилі різної довжини:

а) спектроскоп; г) мікроскоп;

б) фотометр; д) телескоп,

в) спектрограф;

100. Виберіть застосування лазерів:

а) різання металів;

б) зварювання матеріалів;

в) передавання інформації (зв'язок);

г) освітлення приміщень;

д) джерела монохроматичного випромінювання.

101. Вкажіть частинки, які належать до нуклонів:

а) електрони; г) позитрони;

б) протони; д) π-мезони.

в) нейтрони;

102. Вкажіть, де застосовують ізотопи:

а) встановлення віку археологічних знахідок;

б) прискорення мутацій для штучного відбору;

в) запис і зчитування інформації;

г) застосування «мічених атомів» для діагностики в медицині;

д) джерела γ -променів.

103. Виберіть визначення енергії зв'язку атомного ядра:

а) енергія, яка необхідна для розділення ядра на окремі нуклони;

б) енергія, яка виділяється при утворенні ядра з окремих нуклонів;

в) енергія, яка необхідна для утворення ядра з окремих нуклонів;

г) енергія, яка виділяється при розділенні ядра на окремі нуклони;

д) енергія, що необхідна для утримання електронів на орбітах навколо ядра.

104. Закінчіть речення: «Термоядерні реакції...»

а) завжди йдуть з поглинанням енергії;

б) ─ це реакції поділу важких ядер;

в) відбуваються при дуже високих температурах;

г) ─ це реакції синтезу важких ядер з легких;

д) відбуваються тільки в штучно створених установках.

105. Вкажіть речовини, які використовують для сповільнення нейтронів:

а) графіт; г) сталь;

б) вода; д) важка вода.

в) бетон;

106. Вкажіть фактори, якими визначається значення коефіцієнта розмноження нейтронів при ланцюговій реакції поділу урану в ядерному реакторі:

а) поглинання повільних нейтронів ядрами наступ ним поділом та поглинання швидких нейтронів ядрами і наступним поділом;

б) наявність системи охолодження реактора;

в) поглинання повільних нейтронів ядрами і без наступного поділу;

г) поглинання нейтронів продуктами поділу, сповільнювачем та конструкційними елементами установки;

д) вилітання нейтронів із зони ядерних реакцій назовні.

107. Вкажіть частинки, які можуть народитися в результаті зіткнення двох фотонів:

а) протон; г) позитрон;

б) нейтрон; д) π-мезон,

в) електрон;

108. Вкажіть частинки, які належать до антиречовини:

а) протон; г) позитрон;

б) антидейтрон; д) нейтрон,

в) електрон;

III рівень

Розв'яжіть задачі.

109. Чому дорівнює довжина хвилі, що випромінює атом Гідрогену при переході його електрона з третьої орбіти на першу? До якої серії належить ця спектральна лінія?

110. Під час опромінення люмінофора ультрафіолетовими променями, довжина хвилі яких 225 нм, він випромінює світло з довжиною хвилі 500 нм. Скільки відсотків енергії падаючої хвилі витрачається на неоптичні процеси (нагрівання, хімічні реакції тощо)?

111. Скільки різних спектральних ліній можна спостерігати при поверненні атомів Гідрогену в незбуджений стан, коли в основному стані вони поглинають кванти ультрафіолетового випромінювання з довжиною хвилі 102,8 нм?

112. Концентрація атомів активних домішок у робочому тілі імпульсного лазера дорівнює 1,75∙10¹⁹ см^─3. Інверсна заселеність рівнів перед спалахом створюється в об'ємі 2 см³. Тривалість спалаху 1 мс, інтервал між спалахами 0,1 с, а довжина хвилі випромінювання 694 нм. Яка середня потужність спалаху? Вважайте, що всі атоми домішок беруть участь у випромінюванні.

113. Електрон у атомі Гідрогену переходить з першої орбіти на орбіту, радіус якої в 9 разів більший. Яку енергію атом має поглинути для цього?

114. Атомарний водень при опроміненні його моноенергетичним пучком електронів випромінює хвилю, довжина якої 122,1 нм. Визначте кінетичну енергію електронів у пучку, номер орбіти, на яку перейде електрон у атомі Гідрогену, та енергію електрона на цій орбіті.

115. Період піврозпаду калію дорівнює 12 год. При розпаді кожного ядра виділяється енергія 5 МеВ. Скільки енергії виділить за 1 год препарат, який містив у початковий момент 1 мг?

116. Радіоактивний ізотоп Карбону в старому шматку дерева складає 0,0416 маси цього ізотопу в живих деревах. Який вік цього шматка дерева? Період піврозпаду даного ізотопу 5570 років.

117. Період піврозпаду радію дорівнює 1620 років. Обчисліть сталу розпаду, активність 1 г ізотопу Радію і час, протягом якого активність зменшиться на 10%.

118. Період піврозпаду кобальту дорівнює 1620 років. Яка маса даного ізотопу необхідна для одержання активності 1 кКі?У скільки разів зменшиться активність через 10,5 років?

119. Кишеньковий дозиметр радіоактивного опромінення є мініатюрним конденсатором ємністю 3 пФ, зарядженим до різниці потенціалів 180 В. Під впливом випромінювання напруга знизилася до 160 В. Скільки рентген покаже дозиметр, якщо до цього стрілка була виставлена на нуль, а об'єм камери конденсатора дорівнює 1,8 см³?

120. На яку мінімальну відстань α-частинка наблизиться до нерухомого ядра атома Стануму, якщо її маса 6,7∙10^─27 кг, а швидкість руху 10⁷ м/с?

121. Протон з кінетичною енергією 5 МеВ налітає на нерухоме ядро . У результаті реакції вилітають дві α-частинки з однаковими енергіями. Визначте кут між напрямами руху α-частинок.

122. Якої довжини трек може утворити α-частинка, енергія якої 5 МеВ, у бульбашковій камері, що заповнена рідким воднем? Потенціал йонізації атома Гідрогену вважайте 13,6 В, а густину рідкого водню ─ 31 кг/м³.

123. На нерухоме важке ядро масою т₁налітає легка заряджена частинка масою т₂, що має енергію Е. Після центрального пружного зіткнення ядро одержало кінетичну енергію Е_1,а частинка відлетіла в зворотному напрямку з енергією Е₂. Визначте вирази для енергій Е₁і Е₂.

124. Протон, енергія якого 0,1 МеВ, розсіюється на ядрі під кутом 90°. Визначте енергії протона і ядра після розсіювання.

125. Камера Вільсона знаходиться в однорідному магнітному полі,

перпендикулярному до площини рисунка. За треком електрона визначте,

на скільки відсотків зменшилася кінетична енергія електрона, коли він

пролетів крізь свинцеву пластинку?

126. Протон із «сонячного вітру» входить у зовнішній радіаційний пояс Землі зі швидкістю 400 км/с під кутом 30° до ліній індукції геомагнітного поля. Визначте початковий радіус гвинтової траєкторії протона. Вважайте індукцію магнітного поля Землі 10^─6 Тл.

127. Яка кількість урану-235 витрачається за добу на атомній електростанції потужністю 5 МВт? ККД електростанції дорівнює 17%. Вважайте, що при кожному поділі ядра Урану виділяється енергія 200 МеВ. Скільки кам'яного вугілля треба витратити, щоб замінити уран?

128. Скільки води можна нагріти від 20°С до 100°С за рахунок енергії, що виділяється при поділі 4,7 г урану-235? Вважайте, що при кожному поділі ядра Урану виділяється енергія 200 МеВ.

Завдання 129—132 передбачають встановлення відповідності понять першого та другого стовпчиків. Відповідь дайте у вигляді комбінацій цифр та букв.

129. Встановіть відповідність між прізвищем вченого (вчених) та відкриттям:

1) Т.Мейман;

2) М.Басов, О.Прохоров, Ч.Таунс;

3) Ф.Абельсон, Е.Макміллан;

4) Д.Габор;

5) Л. Ледерман;

130. Встановіть відповідність приладу та його типу:

1) камера Вільсона;

2) дифузійна камера;

3) лічильник Гейгера-Мюллера;

4) бетатрон;

5) бульбашкова камера;

6) фотоемульсійний метод;

7) лічильник Черенкова;

8) циклотрон;

9) синхрофазотрон;

131. Встановіть відповідність реакції та частинки, яка бере в ній участь:

1) ; а) ;

2) ; б) ;

3) ; в) ;

4) ; г) ;

5) ; д) .

132. Встановіть відповідність фізичної величини та її буквеного позначення:

1) період піврозпаду;

2) дефект маси;

3) енергетичний вихід ядерної реакції;

4) енергія зв'язку атомного ядра;

5) поглинута доза випромінювання;

Додаток

Таблиця 1Густина речовин

Таблиця 14 Діелектрична проникність середовища

Таблиця 15 Питомий опір провідників при 20 ^оС

Речовина	ρ, 10─8 Ом∙м	ρ,	Речовина	ρ, 10─8 Ом∙м	ρ,
Алюміній	2,8	0,028	Нікелін		0,42
Вольфрам	5,5	0,055	Ніхром		1,1
Залізо,		0,1	Ртуть	95,8	0,958
сталь			Срібло	1,6	0,016
Константан		0,5	Фехраль		1,2
Манганін		0,45	Хромель		1,4
Мідь	1,7	0,017

Таблиця 16 Термічний коефіцієнт опору провідників

Таблиця 2

Коефіцієнт об'ємного розширення рідин за температури 20°С і тиску 1,013∙10⁵ Па

Рідина	β,	Рідина	β,	Рідина	β,
Ацетон Бензин	0,0013 0,0011	Вода Гліцерин	0,00021 0,00051	Ртуть Спирт	0,00018 0,0011

Таблиця 3

Коефіцієнт лінійного розширення твердих речовин

Речовина	α,	Речовина	α,	Речовина	α,
Алмаз Алюміній Графіт	0,0000012 0,000024 0,0000071	Залізо Золото Каучук	0,000012 0,000014 0,000066	Мідь Скло Свинець	0,000017 0,0000095 0,000028

Таблиця 4 Питома теплоємність

Таблиця 5 Питома теплота згоряння палива

• ⇐ Назад
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 272829
• 30
• Далее ⇒