Программа элективного курса по физике "Технология решения задач" 11 класс

15. ТЕМАТИЧЕСКИЙ БЛОК "ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА"

(Элементы кодификатора 6.13 - 6.24)

6.14 (Б, ВО). В конце XIX начале хх века было открыто явле­ние радиоактивного распада, в ходе которого из ядра вылетают аль­фа-частицы. Эти экспериментальные факты позволяют выдвинуть гипотезу о ...

А) сложном строении ядра

Б) возможности превращения одних элементов в другие

1) Только А 2) Только Б 3) И А, и Б 4) Ни А, ни Б

Ответ: 3

6.14 (Б, ВО). γ-излучение - это поток ...

1. электронов

2. ядер атомов гелия

3) квантов электромагнитного излучения, испускаемых атомны­ми ядрами

4) квантов электромагнитного излучения, испускаемых при торможении быстрых электронов в веществе

Ответ: 3

6.15 (Б, ВО). На рис. приведена зависимость числа нераспав­шихся ядер N в процессе радиоактивного распада для трех изотопов. для какого из них период полураспада минимален?

1)I

2)II

3)III

4)У всех одинаков

Ответ: 2.

6.15.(П,ВО) При исследовании превращения радиоактивного вещества в двух опытах с разной массой вещества было установлено, что число N частиц, образующихся в единицу времени при радиоактивном распаде, убывает во времени в соответствии с графиками. Для объяснения различий экспериментальных кривых в этих опытах были сформулированы две гипотезы:

А. Грубые погрешности во втором эксперименте

Б. Вероятностный характер закона радиоактивного распада.

Какая из этих гипотез верна?

1) Только А 2) Только Б 3) И А, и Б 4) Ни А, ни Б.

Ответ: 2.

6.16 (Б,ВО) Сколько нейтронов содержится в ядре ?

1) 26 2) 30 3) 56 4) 82

Ответ: 2

6.18 (Б, ВО). Какая вторая частица образуется в ходе реакции термоядерного синтеза

1) Нейтрон 2) Нейтрино 3) Протон 4) Электрон

Ответ: 2

6.19 (Б,ВО). Какие из перечисленных ниже веществ используются в качестве топлива атомных электростанций?

А. Уран Б. Каменный уголь В. Кадмий Г. Графит

1) А,Б,Г 2) А,Б 3) Только А 4) А, Б, В, Г.

Ответ: 3.

6.19 (Б, ВО). Ниже приведена одна из возможных реакций радиоактивного распада урана

.

При этом осколки имеют кинетическую энергию около 190 МэВ. Какое из нижеприведенных утверждений верно?

А. Сумма зарядов ядер осколков точно равна сумме заряда ядра урана

Б. Масса осколков точно равна массе исходного атома

1) Только А 2) Только Б 3) И А, и Б 4) Ни А, ни Б.

Ответ: 1.

6.20 (Б, ВО). В недрах Солнца температура достигает десятков миллионов градусов. Это объясняют…

1) быстрым вращением Солнца вокруг своей оси

2) делением тяжелых ядер

3) термоядерным синтезом легких ядер

4) реакцией горения водорода в кислороде

Ответ: 3

6.21 (Б,ВО). Если масса продуктов ядерной реакции больше массы исходных частиц, то такая реакция…

1) идет самопроизвольно

2)не может быть осуществлена в принципе

3) может быть реализована за счет кинетической энергии исходных частиц

4) ответ неоднозначен

Ответ: 1

6.21 (П, ВО). Регулирование скорости ядерного деления тяжелых атомов в ядерных реакторах атомных электростанций осуществляется ...

1) за счет поглощения нейтронов при опускании стержней с поглотителем

2) за счет увеличения теплоотвода при увеличении скорости теплоносителя

3. за счет увеличения отпуска электроэнергии потребителям

4) за счет уменьшения массы ядерного топлива в активной зоне при вынимании стержней с топливом

Ответ: 1

6.21 (П, К). Вычислите энергетический выход ядерной реакции

Массы изотопов атомов, участвующих в ядерной реакции, даны в таблице.

Ответ выразите в мегаэлектрон вольтах (Мэв) с точностью до целых, считая, что 1а.е.м. соответствует 931 Мэв. Поставьте пе­ред цифрой "+", если энергия выделяется, и "-" , если поглощается.

Ответ: +5 Мэв

6.21 (В, К). Радиоактивный радон самопроизвольно распадает­ся с выбросом альфа-частицы, превращаясь в изотоп полония. Ка­кая часть освобождающейся в реакции радиоактивного распада энергии уносится в виде кинетической энергии альфа-частицы? Мо­лярная масса радона 0,222 кг/моль. Ответ дать в процентах, округ­лив до целых.

Ответ: 98%

6.22 (Б, ВО). Для защиты от внешнего γ-излучения ... А) необходимы свинцовые экраны большой толщины

Б) достаточно одежды из прорезиненной ткани и противогаза

1)Только А

2)Только Б

3) А и Б

4) Ни А, ни Б

Ответ: 1

6.23 (Б, ВО). Выберите пары, в которых первый участник пары используется для описания состава второго.

А. Электрон - протон

Б. Протон - атомное ядро В. Кварк - нейтрон

I)АиБ 2)АиВ 3)БиВ 4)А,Б,В

Ответ: 3

6.24 (Б, ВО). Два протона удерживаются в ядре атома гелия за счет ...

1)гравитационного взаимодействия

2)электромагнитного взаимодействия

3)сильного взаимодействия

4) слабого взаимодействия

Ответ: 3

Задачи:

Задача 1. Вычислить удельную энергию связи (на нуклон) для ядра . (m_n=1,00866 а.е.м, m_p=1,00728 а.е.м, М_ат=12,0 а.е.м, m_е=5,486∙10^-4а.е.м, 1 а.е.м. =1,66057∙10^-27кг).

Ответ: 7,69 МэВ

Задача 2. Каков возраст ископаемого бивня мамонта, если в его тканях количество атомов углерода составляет 0,1 от исходного (фонового)? Период полураспада

составляет 5570 лет.

Ответ: 18500 лет.

Задача 3. Какова электрическая мощность АЭС, расходующей в сутки 100 г изотопа при КПД 25%? При делении одного ядра выделяется энергия 200 МэВ.

Ответ: 23,6 МэВ.

15. ТЕМАТИЧЕСКИЙ БЛОК "ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА"

(Элементы кодификатора 6.13 - 6.24)

6.14 (Б, ВО). В конце XIX начале хх века было открыто явле­ние радиоактивного распада, в ходе которого из ядра вылетают аль­фа-частицы. Эти экспериментальные факты позволяют выдвинуть гипотезу о ...

А) сложном строении ядра

Б) возможности превращения одних элементов в другие

1) Только А 2) Только Б 3) И А, и Б 4) Ни А, ни Б

6.14 (Б, ВО). γ-излучение - это поток ...

1)электронов

3. ядер атомов гелия

3) квантов электромагнитного излучения, испускаемых атомны­ми ядрами

4) квантов электромагнитного излучения, испускаемых при торможении быстрых электронов в веществе

6.15 (Б, ВО). На рис. приведена зависимость числа нераспав­шихся ядер N в процессе радиоактивного распада для трех изотопов. для какого из них период полураспада минимален?

1)I

2)II

3)III

4)У всех одинаков

6.15.(П,ВО) При исследовании превращения радиоактивного вещества в двух опытах с разной массой вещества было установлено, что число N частиц, образующихся в единицу времени при радиоактивном распаде, убывает во времени в соответствии с графиками. Для объяснения различий экспериментальных кривых в этих опытах были сформулированы две гипотезы:

А. Грубые погрешности во втором эксперименте

Б. Вероятностный характер закона радиоактивного распада.

Какая из этих гипотез верна?

1) Только А 2) Только Б 3) И А, и Б 4) Ни А, ни Б.

6.16 (Б,ВО) Сколько нейтронов содержится в ядре ?

1) 26 2) 30 3) 56 4) 82

6.18 (Б, ВО). Какая вторая частица образуется в ходе реакции термоядерного синтеза

1) Нейтрон 2) Нейтрино 3) Протон 4) Электрон

6.19 (Б,ВО). Какие из перечисленных ниже веществ используются в качестве топлива атомных электростанций?

А. Уран Б. Каменный уголь В. Кадмий Г. Графит

1) А,Б,Г 2) А,Б 3) Только А 4) А, Б, В, Г.

6.19 (Б, ВО). Ниже приведена одна из возможных реакций радиоактивного распада

урана

.

При этом осколки имеют кинетическую энергию около 190 МэВ. Какое из нижеприведенных утверждений верно?

А. Сумма зарядов ядер осколков точно равна сумме заряда ядра урана

Б. Масса осколков точно равна массе исходного атома

1) Только А 2) Только Б 3) И А, и Б 4) Ни А, ни Б.

6.20 (Б, ВО). В недрах Солнца температура достигает десятков миллионов градусов. Это объясняют…

1) быстрым вращением Солнца вокруг своей оси

2) делением тяжелых ядер

3) термоядерным синтезом легких ядер

4) реакцией горения водорода в кислороде

6.21 (Б,ВО). Если масса продуктов ядерной реакции больше массы исходных частиц, то такая реакция…

1) идет самопроизвольно

2)не может быть осуществлена в принципе

3) может быть реализована за счет кинетической энергии исходных частиц

4) ответ неоднозначен

6.21 (П, ВО). Регулирование скорости ядерного деления тяжелых атомов в ядерных реакторах атомных электростанций осуществляется ...

1) за счет поглощения нейтронов при опускании стержней с поглотителем

2) за счет увеличения теплоотвода при увеличении скорости теплоносителя

3. за счет увеличения отпуска электроэнергии потребителям

4) за счет уменьшения массы ядерного топлива в активной зоне при вынимании стержней с топливом

6.21 (П, К). Вычислите энергетический выход ядерной реакции

Массы изотопов атомов, участвующих в ядерной реакции, даны в таблице.

Ответ выразите в мегаэлектрон вольтах (Мэв) с точностью до целых, считая, что 1а.е.м. соответствует 931 Мэв. Поставьте пе­ред цифрой "+", если энергия выделяется, и "-" , если поглощается.

6.21 (В, К). Радиоактивный радон самопроизвольно распадает­ся с выбросом альфа-частицы, превращаясь в изотоп полония. Ка­кая часть освобождающейся в реакции радиоактивного распада энергии уносится в виде кинетической энергии альфа-частицы? Мо­лярная масса радона 0,222 кг/моль. Ответ дать в процентах, округ­лив до целых.

6.22 (Б, ВО). Для защиты от внешнего γ-излучения ... А) необходимы свинцовые экраны большой толщины

Б) достаточно одежды из прорезиненной ткани и противогаза

1)Только А

2)Только Б

3) А и Б

4) Ни А, ни Б

6.23 (Б, ВО). Выберите пары, в которых первый участник пары используется для описания состава второго.

А. Электрон - протон

Б. Протон - атомное ядро В. Кварк - нейтрон

I) А и Б 2) А и В 3) Б и В 4) А, Б ,В

6.24 (Б, ВО). Два протона удерживаются в ядре атома гелия за счет ...

1)гравитационного взаимодействия

2)электромагнитного взаимодействия

3)сильного взаимодействия

4) слабого взаимодействия

Задачи:

Задача 1. Вычислить удельную энергию связи (на нуклон) для ядра . (m_n=1,00866 а.е.м, m_p=1,00728 а.е.м, М_ат=12,0 а.е.м, m_е=5,486∙10^-4а.е.м, 1 а.е.м. =1,66057∙10^-27кг).

Ответ: 7,69 МэВ

Задача 2. Каков возраст ископаемого бивня мамонта, если в его тканях количество атомов углерода составляет 0,1 от исходного (фонового)? Период полураспада

составляет 5570 лет.

Ответ: 18500 лет.

Задача 3. Какова электрическая мощность АЭС, расходующей в сутки 100 г изотопа при КПД 25%? При делении одного ядра выделяется энергия 200 МэВ.

Ответ: 23,6 МэВ.