Удельная теплоемкость твердых и жидких веществ 12 страница
Д. 16 МэВ; 57 .
31. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру 37 0С. Чему равна энергетическая светимость тела?
А. ; . Б. ; . В. ; .
Г. ; . Д. ; .
32. Определить максимальную скорость электронов, вылетающих из платины под действием лучей с длиной волны . Работа выхода электрона из платины равна 5,3 эВ.
А. . Б. 2,5 . В. . Г. . Д. 220 .
33. Найти длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью 0,8 км/с.
А. 9,3 нм. Б. 1,82 нм. В. 49 нм. Г. 720 нм. Д. 910 нм.
34. Наименьшая неопределенность, с которой можно найти координату электрона в атоме водорода, порядка 10-10 м. Найти неопределенность скорости электрона.
А. . Б. . В. .
Г. . Д. 600 .
35. Какую наименьшую энергию должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все линии всех серий спектра водорода?
А. 2,5 эВ. Б. 4,87 эВ. В. 9,1 эВ. Г. 0,642 эВ. Д. 13,6 эВ.
36. Какую энергетическую светимость имеет абсолютно черное тело, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны ?
А. 2,56 МВт/м2. Б. 397 МВт/м2. В. 2 МВт/м2 .
Г. 27,4 МВт/м2 . Д. 73 МВт/м2.
37. Определить, до какого потенциала зарядится уединенный серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом длиной волны . Работа выхода электронов из серебра А= 4,7 эВ.
А. 3,4 В. Б. 1,2 В. В. 7,81 В. Г. 5 В. Д. 0,42 В.
38. Определите длину волны де Бройля для нейтрона, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуре Т = 290 К.
А. 148 пм. Б. 28 нм. В. 34 мм. Г. 1,52 см. Д. 13 мкм.
39. Фотон с энергией 12,2 эВ, поглощенный атомом водорода, находящимся в основном состоянии с энергией 13,6 эВ, переводит атом в возбужденное состояние. Определить главное квантовое число этого состояния.
А. n = 2. Б. n = 5. В. n = ∞. Г. n = 3. Д. n = 8.
40. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре 293 К с наиболее вероятной скоростью.
А. 180 пм. Б. 28 пм. В. 9,6 пм. Г. 17 пм. Д. 203 пм.
41. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны . Определите, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряженностью E =10 В/см. Красная граница фотоэффекта для серебра
А. 1,03 см. Б. 2,34 см. В. 9,7 см. Г. 4 см. Д. 0,28 см.
42. Определить первый потенциал возбуждения иона гелия (He+).
А. 13,8 В; Б. 7 В; В. 41 В; Г. 0,9 В; Д. 10,2 В.
43. Энергетическая светимость черного тела R = 10 кВт/м2. Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.
А. 6 мкм. Б. 4,5 мкм. В. 8 мкм. Г. 0,39 мкм. Д. 0,59 мкм.
44. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 500В имеет длину волны де Бройля Определите массу частицы.
А. . Б. . В. .
Г. . Д. .
45. Молекулы водорода участвуют в тепловом движении при температуре Т = 300 К. Найти неопределенность координаты молекул водорода.
А. 8,2 пм; Б. 91 пм; В. 3,5 пм; Г. 16,4 пм; Д. 0,23 пм.
46. Заряженный шарик остывает от температуры Т1=300 К до Т2=293 К. На сколько изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости?
А. 0,53 мкм. Б. 0,12 мкм. В. 0,23 мкм. Г. 0,76 мкм. Д. 0,43 мкм.
47. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при напряжении U0 = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света Определить: 1) работу выхода электрона из этого металла; 2) частоту применяемого излучения.
А. А = 2,48 эВ; . Б. А = 3,25 эВ; .
В. А = 0,5 эВ; . Г. А = 4 эВ; .
Д. А = 8 эВ; .
48. Вычислить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый.
А. 12,1 эВ. Б. 84 эВ. В. 73,4 эВ. Г. 13,6 эВ. Д. 2 эВ.
49. Найти длину волны де Бройля для электронов, прошедших разность потенциалов U = 1 В.
А. 7,82 пм. Б. 12,3 нм. В. 0,34 мкм. Г. 1,32 нм. Д. 2 пм.
50. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на свободных протонах.
А. . Б. . В. .
Г. . Д. .
51. Абсолютно черное тело имеет температуру T1 = 2900 K. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на . До какой температуры охладилось тело?
А. 300 К. Б. 273 К. В. 500 К. Г. 390 К. Д. 290 К.
52. Фотоны с энергией 5эВ вырывают электроны из металла с работой выхода А = 4,7эВ. Определить максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.
А. . Б. . В. .
Г. . Д. .
53. Определите длину волны, соответствующую границе серии Пашена (n1 = 3, n2 = ∞).
А. 214 пм. Б. 820 нм. В. 384 пм. Г. 955 мкм. Д. 2 мкм.
54. Вычислить длину волны де Бройля для протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U = 1 В.
А. 8,7 нм. Б. 14 пм. В. 29 пм. Г. 32 мкм. Д. 6,5 нм.
55. Рентгеновское излучение длиной волны падает на графит и испытывает комптоновское рассеяние под углом 600. Определить длину волны рассеянного света.
А. 694 пм. Б. 0,52 пм. В. 16 пм. Г. 57 пм. Д. 4,5 пм.
56. Какую мощность имеет абсолютно черное тело, если температура его поверхности T = 2500 K, а ее площадь S = 10 см2?
А. 38 кВт. Б. 512 кВт. В. 0,71 МВт. Г. 2,2 кВт. Д. 14 МВт.
57. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Определите наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ.
А. 2,2 В. Б. 5,4 В. В. 0,91 В. Г. 3,7 В. Д. 6,8 В.
58. Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 15 мТл по окружности радиусом R = 1,4 м. Определить длину волны де Бройля для протона.
А. 0,197 пм . Б. 2,74 нм. В. 3,12 пм. Г. 0,87 нм. Д. 0,0593 мкм.
59. Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом длина волны рассеянного излучения оказалась равной λ = 25,4 пм ?
А. 2,59 пм. Б. 3,7 нм. В. 8,4 мкм. Г. 62,5 нм. Д. 24,2 пм.
60. Определить энергию ионизации Еi ионов гелия (He+) (Z = 2).
А. 13,6 эВ. Б. 22 эВ. В. 54,5 эВ. Г. 0,5 В. Д. 82 эВ.
61. Какую мощность излучения имеет Солнце? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Температура поверхности Солнца Т = 5800 К.
А. Вт. Б. Вт. В. Вт.
Г. Вт. Д. Вт.
62. Задерживающее напряжение для платиновой пластинки (работа выхода 6,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение равно 5,3 В. Определите работу выхода электронов из этой пластинки.
А. 5,7 эВ. Б. 12,5 эВ. В. 9 эВ. Г. 1,6 эВ. Д. 4,7 эВ.
63. Найти неопределенность скорости электрона, если его координата установлена с точностью до м.
А. 0,28 м/с. Б. 73 м/с. В. 12 м/с. Г. 840 м/с. Д. 5,6 м/с.
64. Найти наибольшую длину волны в ультрафиолетовой области спектра водорода.
А. 13,6 нм. Б. 4,58 нм. В. 7,2 нм. Г. 121 нм. Д. 9,91 нм.
65. При переходе электрона атома водорода с одного энергетического уровня на другой энергия атома уменьшается на 1,892 эВ. Определить длину волны излучения.
А. . Б. . В. .
Г. . Д. .
66. Определить, во сколько раз необходимо уменьшить температуру абсолютно черного тела, чтобы его энергетическая светимость уменьшилась в 16 раз?
А. 16. Б. 3. В. 8. Г. 2. Д. 9.
67. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении фотокатода видимым светом полностью задерживаются напряжением Uз = 1,2 В. Длина волны падающего света . Определите красную границу фотоэффекта.
А. 384 нм. Б. 652 нм. В. 971 нм. Г. 596 нм. Д. 760 нм.
68. Определите длину волны спектральной линии, соответствующей границе серии Лаймана.
А. 0,25 пм. Б. 78 нм. В. 8,9 пм. Г. 91 нм. Д. 0,046 мкм.
69. Неопределенность скорости электронов, движущихся вдоль оси абсцисс, составляет . Какова при этом неопределенность координаты, определяющей местоположение электрона?
А. . Б. . В. .
Г. . Д. 0,12 м.
70. Найти длину волны де Бройля для молекулы азота, движущейся со средней квадратичной скоростью при температуре 25 0С.
А. 1,2 пм. Б. 467 пм. В. 28 пм. Г. 0,15 пм. Д. 44 пм.
71. В результате нагревания абсолютно черного тела, длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с до . Определить во сколько раз увеличилась максимальная спектральная плотность энергетической светимости тела.
А. 45. Б. 243. В. 3. Г. 5,4. Д. 72,9.
72. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок превращается при задерживающем напряжении U = 3,7 В.
А. . Б. . В. 42 м/с .
Г. . Д. .
73. Найти отношение неопределенностей скорости электрона массой и пылинки массой г, если их координаты определены с одинаковой точностью.
А. . Б. . В. . Г. . Д. .
74. Найти изменение длины волны света при комптоновском рассеянии его под углом 900 на свободных первоначально покоившихся протонах.
А. . Б. . В. . Г. . Д. 9,2 м.
75. Какова длина волны четвертой по порядку спектральной линии в инфракрасной области спектра водорода в серии Пашена.
А. 8,3 мкм. Б. 7,95 мкм. В. 1,002 мкм.
Г. 0,54 мкм. Д. 16,9 мкм.
Перечень базовых вопросов
Магнитное поле в веществе. Вектор намагниченности. Связь между векторами индукции, напряженности и намагниченности.
Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики и их свойства. Намагниченность ферромагнетиков. Природа ферромагнетизма.
Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея – Ленца и его вывод из закона сохранения энергии.
Явление самоиндукции. Ток при замыкании и размыкании цепи. Индуктивность контура (соленоида).
Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность двух проводников с током. Взаимная индуктивность двух соленоидов.
Энергия магнитного поля. Скин – эффект.
Ток смещения. Уравнения Максвелла в интегральной форме. Понятие электромагнитного поля.
Уравнения Максвелла в дифференциальной форме. Полная система уравнений Максвелла.
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Основные параметры. Уравнение состояния идеального газа. Связь между давлением и концентрацией газа. Давление смеси газов (закон Дальтона). Уравнение состояния для смеси газов.
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.
Следствия из основного уравнения молекулярно-кинетической теории. Среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул. Теорема Больцмана о распределении энергии по степеням свободы. Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры. Средняя квадратичная скорость.
Распределение молекул по скоростям (распределение Максвелла).
Скорости молекул газа: наиболее вероятная, средняя арифметическая и средняя квадратичная. Опыт Штерна.
Распределение молекул в поле потенциальных сил (распределение Больцмана). Опыт Перрена.
Барометрическая формула.
Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул в газе.
Явления молекулярного переноса. Диффузия в газах. Коэффициент диффузии.
Явления молекулярного переноса. Вязкость (внутреннее трение). Коэффициент вязкости.
Явления молекулярного переноса. Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности.
Основные термодинамические понятия: внутренняя энергия тел, работа при изменении объема газа, количество тепла.
Первый закон термодинамики.
Теплоемкость газов.
Применение первого закона термодинамики к изохорическому процессу. Изохорная молярная теплоемкость.
Применение первого закона термодинамики к изобарическому процессу. Изобарная молярная теплоемкость. Формула Майера.
Применение первого закона термодинамики к изотермическому процессу. Изохорная молярная теплоемкость.
Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты.
Работа при адиабатическом изменении объема газа.
Политропические процессы.
Преобразование тепла в механическую работу. КПД тепловой машины. Принцип работы холодильных установок.
Прямой цикл Карно. КПД цикла Карно.
Приведенное количество тепла. Неравенство Клаузиуса.
Понятие энтропии. Энтропия в обратимых и необратимых процессах.
Формулировки второго закона термодинамики. Статистический смысл второго закона термодинамики. Третий закон термодинамики.
Реальные газы. Силы межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
Изотермы реального газа. Критическое состояние вещества.
Свободные незатухающие гармонические колебания. Амплитуда, частота, период, фаза колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.
Скорость, ускорение и энергия свободных незатухающих колебаний.
Понятие гармонического осциллятора. Математический, пружинный и физический маятники.
Сложение гармонических колебаний одинакового направления.
Сложение взаимно перпендикулярных колебаний одинаковой частоты. Биения. Фигуры Лиссажу.
Дифференциальное уравнение затухающих механических колебаний и его решение.
Дифференциальное уравнение вынужденных механических колебаний и его решение.
Механический резонанс. Параметрический резонанс.
Собственные гармонические колебания в колебательном контуре. Квазистационарные токи.
Затухающие электромагнитные колебания и их дифференциальное уравнение.
Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс напряжений и токов и их дифференциальное уравнение.
Основные сведения о волнах. Уравнение плоской волны.
Волновое уравнение. Энергия волны. Вектор Умова.
Электромагнитные волны. Уравнение плоской электромагнитной волны. Волновое уравнение. Скорость электромагнитных волн.
Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова - Пойнтинга. Излучение и прием электромагнитных волн.
Природа света. Световые волны. Принцип Гюйгенса. Интерференция световых волн. Условия максимума и минимума. Оптическая разность хода.
Когерентные волны и способы их получения. Способы наблюдения интерференции света. Расчет интерференционной картины.
Интерференция в тонких пленках (отраженный и проходящий свет). Просветление оптики.
Кольца Ньютона (отраженный и проходящий свет).
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
Дифракция на круглом отверстии и диске.
Дифракция в параллельных лучах на одной щели. Дифракционная решетка.
Понятие голографии.
Естественный и поляризованный свет. Прохождение света через поляризатор и анализатор. Закон Малюса.
Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера.
Тепловое излучение и его характеристики. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела.
Законы теплового излучения: закон Кирхгофа, закон Стефана-Больцмана, закон смещения Вина, второй закон Вина. Оптическая пирометрия.
Функция излучения абсолютно черного тела (функция излучения Планка).
Фотонная природа света. Внешний фотоэффект. Уравнение Энштейна. Законы фотоэффекта. Применение фотоэффекта.
Эффект Комптона.
Корпускулярно - волновой дуализм микрочастиц. Гипотеза де Бройля и ее экспериментальное подтверждение.
Вероятностный смысл волн де Бройля.
Принцип неопределенности Гейзенберга.
Волновая функция и ее свойства.
Уравнение Шредингера.
Движение частиц в потенциальной «яме».
Прохождение частицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект.
Теория Бора для атома водорода водородоподобных ионов.
Квантово-механическое описание движения электрона в атоме водорода. Потенциальная энергия электрона.
Квантование полной энергии электрона. Главное квантовое число.
Момент импульса электрона (орбитальный механический момент). Орбитальное квантовое число.
Проекция момента импульса электрона. Магнитное квантовое число.
Орбитальный магнитный момент электрона и его проекция.
Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона.
Принцип Паули. Квантово-механическое объяснение периодической системы элементов Д.И.Менделеева.
Спектр атома водорода. Сериальная формула Бальмера.
Рентгеновские лучи. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли.
Квантовые состояния электронов в кристалле. Распределение электронов по энергиям. Энергия Ферми.
Функция распределения Ферми-Дирака. Графики функции при Т = 0 и Т ¹ 0.
Понятие о зонной теории твердых тел. Заполнение зон электронами. Металлы, диэлектрики и полупроводники.
Электропроводимость полупроводников: собственная электропроводимость, примесная электропроводимость. Зависимость проводимости от температуры.
Электронно-дырочный переход (р-п-переход). Полупроводниковые диод и транзистор.
Работа выхода электрона из металла. Контактная разность потенциалов. Законы Вольты. Внутренняя и внешняя контактные разности потенциалов.
Электрические явления в контактах: термоэлектрический эффект (явление Зеебека), эффект Пельтье, эффект Томсона.
Примеры вариантов тестового контроля
Содержательный модуль 1
Газ не совершает работы в…
А. …адиабатном процессе. Б. …изотермическом процессе.
В. …изохорном процессе. Г. …изобарном процессе.
Д. … политропном процессе.
Чему равно изменение внутренней энергии газа за цикл?
А. . Б. . В. .
Г. . Д. .
От каких величин зависит средняя длина свободного пробега молекул?
А. От диаметра молекулы. Б. От давления.
В. От температуры. Г. От скорости молекулы.
Д. От диаметра молекулы и концентрации газа.
Какой параметр х идеального газа можно определить по формуле , где р - давление газа, k -постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура идеального газа.
А. Объем. Б. Давление. В. Температура.
Г. Концентрация молекул. Д. Средняя квадратичная скорость молекул.
Как изменилось давление данного количества идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?
А. Останется неизменным.
Б. Увеличится.
В. Уменьшится.
Г. Могло увеличиться или уменьшиться.
Д. Процесс невозможен.
Какой точке на графике изменения состояния идеального газа соответствует минимальное значение температуры газа?
А. 1.
Б. 2.
В. 3.
Г. 4.
Д. Температура во всех состояниях одинакова.
Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при адиабатическом расширении?
А. . Б. . В. .
Г. может иметь любое значение.
Д. Внутренняя энергия идеального газа равна нулю.
В сосуде объемом V = 1 л содержится N1 = 1,5 .1022 молекул азота и N2 = 1023 молекул кислорода. Давление смеси газов р = 105 Па. Найти температуру смеси и парциальные давления азота и кислорода.
А. .
Б. .
В. .
Г. .
Д. .
Найдите коэффициент диффузии гелия при нормальных условиях (d = 3 .10-10 м).
А. м2/с. Б. м2/с. В. м2/с.