Задания на к.р. №3. Контрольная работа 3
 Скачать 170.28 Kb.
|
|
Контрольная работа №3 Вариант 1 1. Луч света, направленный горизонтально, падает на вертикально расположен- ный экран. Когда на пути луча поместили небольшое зеркальце, то светлое пятно на эк- ране сместилось вверх на h = 3,5 см. Определить угол падения луча на зеркальце, если расстояние от зеркальца до экрана l = 50 см. 2. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой на- ходится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r 3 третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны λ = 0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R = 0,5 м. 3. Какое наименьшее число N min штрихов должна содержать дифракционная ре- шетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн λ 1 = 589,0 нм и λ 2 = 589,6 нм? Какова длина l такой решетки, ес- ли постоянная решетки d = 5 мкм? 4. Пластинку кварца толщиной d = 2 мм поместили между параллельными ни- колями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света поверну- лась на угол φ = 53°. Какой наименьшей толщины d min следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным? 5. Красная граница фотоэффекта для цинка λ о = 310 нм. Определить максималь- ную кинетическую энергию Т max фотоэлектронов в электрн-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны λ = 200 нм. 6. Определить энергетическую освещенность (облученность) Е е зеркальной по- верхности, если давление р, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение пада- ет нормально к поверхности. 7. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ = 102,6 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбуж- денного атома водорода. 8. Энергия возбужденного атома водорода 0,85 эВ. Вычислить длину волны де Бройля электрона на этой орбите. 9. Найти период полураспада Т 1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t = 10 сут уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной. 10. Радиоактивное ядро, состоящее из 5 протонов и 5 нейтронов, выбросило α- частицу. Какое ядро образовалось в результате α-распада? Определить энергию связи образовавшегося ядра. Контрольная работа №3 Вариант 2 1. Два плоских прямоугольных соприкасающихся зеркала образуют двугранный угол φ = 179°. На расстоянии d = 10 см от линии соприкосновения зеркал и на одинако- вом расстоянии от каждого зеркала находится точечный источник света. Определить расстояние между мнимыми изображениями источника в зеркалах. 2. На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохро- матический свет с длиной волны λ = 500 нм. Отраженный от нее свет максимально уси- лен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d min пленки, если показатель преломления материала пленки n = 1,4. 3. На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n = 4,6 раза больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае. 4. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным пучками. 5. На поверхность калия падает свет с длиной волны λ = 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Т max фотоэлектронов. 6. Давление р света с длиной волны λ = 40 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм 2 этой поверхности. 7. Вычислить по теории Бора радиус r 2 второй стационарной орбиты и скорость υ 2 электрона на этой орбите для атома водорода. 8. Протон движется со скоростью 1•10 7 м/с. Определить длину волны де Брой- ля протона. 9. Определить, какая доля радиоактивного изотопа 225 89 Ас распадается в тече- ние времени t = 6 сут. 10. Вычислить энергию связи ядра и его удельную энергию связи, то есть энер- гию, приходящуюся на один нуклон для элемента 196 79 Au. Контрольная работа №3 Вариант 3 1. Луч света переходит из стекла в воду. Угол падения луча на поверхность раз- дела между стеклом и водой i = 30°. Определить угол преломления. При каком наи- меньшем значении угла падения луч полностью отразится? 2. Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить рас- стояние между щелями, если на отрезке длиной l = 1 смукладывается N = 10 темных интерференционных полос. Длина волны λ = 0,7 мкм. 3. На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница ( λ = 780 нм ) спектра третьего порядка? 4. Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине d min кварцевой пластины поле зрения между николями будет мак- симально просветлено? Постоянная вращения α кварца равна 27 град/мм. 5. Фотон с энергией ε = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фото- эффект. Определить импульс р, полученной пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхно- сти пластин. 6. Определить коэффициент отражения ρ поверхности, если при энергетической освещенности Е е = 120 Вт/м 2 давление р света на нее оказалось равным 0,5 мкПа. 7. Вычислить по теории Бора период Т вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2. 8. Дебройлевская длина волны электрона уменьшалась с 1 до 0,5 нм. На сколько изменилась энергия электрона? 9. Дебройлевская длина волны электрона уменьшалась с 1 до 0,5 нм. На сколько изменилась энергия электрона? 10. Определить энергию связи ядра и его удельную энергию связи для элемента 132 55 Cs. Контрольная работа №3 Вариант 4 1. Луч света, падая из воздуха на поверхность воды, частично отражается, час- тично преломляется. При каком угле падения отраженный луч перпендикулярен к пре- ломленному лучу? 2. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая лин- за. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ = 500нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого темного кольца Ньютона в отраженном свете r 4 = 2 мм. 3. На дифракционную решетку, содержащую n = 600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L = 1,2 м. Границы видимого спектра: λ кр = 780 нм, λ ф = 400 нм. 4. При прохождении света через трубку длиной l 1 = 20 см, содержащую раствор сахара концентрацией С 1 = 10%, плоскость поляризации света повернулась на угол φ 1 = 13,3°. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l 2 = 15 см, плоскость поляри- зации повернулась на угол φ 2 = 5,2° . Определить концентрацию С 2 второго раствора. 5. На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны λ = 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U min , которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок. 6. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р = 5 мПа. Опре- делить концентрацию n o фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падаю- щего на поверхность λ = 0,5 мкм. 7. Определить изменение энергии ∆Е электрона в атоме водорода при излуче- нии атомом фотона с частотой ν = 6,28•10 14 Гц. 8. Найти длину волны де Бройля для протона, прошедшего разность потенциа- лов 1000 кВ. 9. Определить массу m изотопа 131 53 I, имеющего активность А = 37 ГБк. 10. Вес нейтрального атома изотопа лития 7 3 Li равен 7,01601, определить мас- сы ионов лития: однозарядного ( 7 3 Li ) + , двухзарядного ( 7 3 Li ) ++ и трехзарядного ( 7 3 Li ) +++ Контрольная работа №3 Вариант 5 1. Предельный угол полного внутреннего отражения для бензола i пр = 42°. Опре- делить скорость света в бензоле. 2. На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1,5 мкм нормально к ее по- верхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спек- тра (0,4 ≤ λ ≤ 0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции. 3. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновско- го излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом θ = 65 ° к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Оп- ределить длину волны λ рентгеновского излучения. 4. Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропус- кания которых образуют между собой угол φ = 40°. Принимая, что коэффициент погло- щения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь. 5. Какова должна быть длина волны γ-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была υ max = 3 Мм/с? 6. На расстоянии r = 5 м от точечного монохроматического (λ = 0,5 мкм) изо- тропного источника расположена площадка ( S = 8 мм 2 ) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число N фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения Р = 100 Вт. 7. Во сколько раз изменится период Т вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны λ = 97,5 нм. 8. Вычислить длину волны де Бройля для молекулы азота, движущейся со средней скоростью, соответствующей комнатной температуре. 9. Найти среднюю продолжительность жизни τ атома радиоактивного изотопа кобальта 60 27 Со. 10. Используя известные значения масс нейтральных атомов 1 1 Н, 2 1 Н, 12 6 С и электрона, определить массы протона, дейтрона и ядра 12 6 С. Контрольная работа №3 Вариант 6 1. Линза, расположенная на оптической скамье между лампочкой и экраном, да- ет на экране резкое увеличенное изображение лампочки. Когда линзу передвинули на 40 см ближе к экрану, на нем появилось резкое уменьшенное изображение лампочки. Опре- делить фокусное расстояние f линзы, если расстояние от лампочки до экрана равно 80 см. 2. На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с пока- зателем преломления n = 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохромати- ческого света с длиной волны λ = 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d min должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наи- меньшую яркость? 3. На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская моно- хроматическая световая волна ( λ = 600 нм ). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму φ = 20 ° . Определить ширину а щели. 4. Угол падения i луча на поверхность стекла равен 60°. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол i´ преломления луча. 5. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (λ = 0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности по- тенциалов U min = 0,96 В. Определить работу выхода А электронов из металла. 6. На зеркальную поверхность под углом α = 60 о к нормали падает пучок моно- хроматического света (λ = 590 нм). Плотность потока энергии светового пучка φ = 1 кВт/м 2 . Определить давление р, производимое светом на зеркальную поверхность. 7. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ = 435 нм? 8. Длина волны де Бройля для электрона равна 1,3 нм. Определить скорость электрона. 9. Счетчик α-частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при пер- вом измерении регистрировал N 1 = 1400 частиц в минуту, а через время t = 4 ч – только N 2 = 400. Определить период полураспада Т 1/2 изотопа. 10. Определить энергию ядерной реакции 9 4 Ве + 2 1 Н → 10 5 В + 1 0 n. Контрольная работа №3 Вариант 7 1. Фокусное расстояние собирающей линзы f = 10см. На каком расстоянии а от линзы нужно поместить предмет, чтобы его мнимое изображение получилось на рас- стоянии b = 25 смот линзы? 2. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ = 500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b = 0,5 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин n = 1,6. 3. На дифракционную решетку, содержащую n = 100 штрихов на 1 мм, нор- мально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол ∆φ = 16 ° . Определить длину волны λ света, падающего на решетку. 4. Угол α между плоскостями пропускания поляроидов равен 50°. Естествен- ный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n = 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах. 5. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта λ о = 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходу- ется на сообщение электрону кинетической энергии? 6. Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на рас- стоянии r = 10 см от точечного изотропного излучателя. При какой мощности Р излуча- теля давление р на зеркальную поверхность будет равным 1 мПа? 7. В каких пределах ∆λ должна лежать длина волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус r n орбиты элек- трона увеличился в 16 раз? 8. Скорость электронов равна 0,8•с. Найти длину волны де Бройля электронов. 9. Во сколько раз уменьшится активность изотопа 32 15 Р через время t = 20 сут? 10. Определить энергию ядерной реакции 6 3 Li + 2 1 Н → 4 2 Не + 4 2 Не. Контрольная работа №3 Вариант 8 1. Фокусное расстояние линзы f = 20 см. Расстояние предмета от линзы а = 10 см. Определить расстояние b от изображения до линзы, если линза: 1) собирающая, 2) рассеивающая. 2. Плосковыпуклая стеклянная линза с f = 1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r 5 = 1,1 мм. Определить длину световой волны λ. 3. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет ( λ = 410 нм). Угол ∆φ между направлениями на максимумы первого и второго порядков ра- вен 2 ° 21 ´ . Определить число n штрихов на 1 мм дифракционной решетки. 4. Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле i падения отраженный пучок света максимально поляризован ? 5. На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны λ = 1 нм. Пренеб- регая работой выхода, определить максимальную скорость υ max фотоэлектронов. 6. Свет с длиной волны λ = 600 нм нормально падает на зеркальную поверх- ность и производит на нее давление р = 4 мкПа. Определить число N фотонов, падаю- щих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм 2 этой поверхности. 7. В однозарядном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом лития. 8. Коротковолновая граница рентгеновского спектра 0,2•10 -10 м. Определить длину волны де Бройля для электронов, бомбардирующих антикатод. 9. На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия 192 77 Ir за время t = 15 сут? 10. Определить энергию ядерной реакции 7 3 Li + 4 2 Не → 10 5 В + 1 0 n. Контрольная работа №3 Вариант 9 1. Расстояние а предмета от рассеивающей линзы равно фокусному расстоя- нию f линзы. Определить расстояние b от изображения до линзы и отношение высоты изображения к высоте предмета. 2. Между двумя плоскопараллельными пластинами на расстоянии L = 10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром d = 0,01 мм, образуя воз- душный клин. Пластины освещаются нормально падающим монохроматическим светом ( λ = 0,6 мкм ). Определить ширину b интерференционных полос, наблюдаемых в отра- женном свете. 3. Постоянная дифракционной решетки в n = 4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол α между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами. 4. Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения i пучка равен 60°, угол преломления i´ = 50°. При каком угле падения i б пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован? 5. На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой ν = 7,3•10 14 Гц. Красная граница λ о фотоэффекта для данного материала равна 560 нм. Определить максимальную скорость υ max фотоэлектронов. 6. На зеркальную поверхность площадью S = 6 см 2 падает нормально поток из- лучения Ф е = 0,8 Вт. Определить давление p и силу давления F света на эту поверхность. 7. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах. 8. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах. 9. Определить число N ядер, распадающихся в течение времени: 1) t 1 = 1 мин; 2) t 2 = 5 сут, - в радиоактивном изотопе фосфора 32 15 Р массой m = 1 мг. 10. Определить энергию ядерной реакции 7 3 Li + 1 1 Н → 7 4 В + 1 0 n. Контрольная работа №3 Вариант 10 1. Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием f 1 = 30 cми плосковогнутая линза с фокусным расстоянием f 2 = 10 см сложены вплотную. На расстоянии а = 15см от системы линз поставили предмет. На каком расстоянии b получится изображение предмета? Сделать построение изображения с соблюдением масштаба. 2. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом ( λ = 590 нм ). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Опре- делить толщину d 3 воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете на- блюдается третье светлое кольцо. 3. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d = 4 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ = 0,58 мкм. Максимум какого наибольшего по- рядка дает эта решетка? 4. Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле падения i свет, отраженный от границы стекло – вода, будет максимально поляризован? 5. На цинковую пластину направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U =1,5 В. Определить длину волны λ света, падающего на пластину. 6. Точечный источник монохроматического (λ = 1 нм) излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиусом R = 10 см. Определить световое дав- ление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника Р = 1кВт. 7. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Т = 10 эВ. Определить энергию Е фотона. 8. Определить длину волны де Бройля для α-частиц, прошедших разность по- тенциалов: 1) 200 В; 2) 100 кВ. 9. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду рас- падается 200 атомов. Определить период полураспада Т 1/2 изотопа. 10. Определить энергию ядерной реакции 44 20 Са + 1 1 Н → 41 19 К + 4 2 Не. |