Решу егэ спектр

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 78    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–78

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 78    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–78

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 78    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–78

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 78    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–78

Тренировочный вариант №2 КИМ №210927 ЕГЭ 2022 по физике 11 класс для подготовки на 100 баллов от 27 сентября 2021 года.

Вариант с ответами: скачать

Данный вариант составлен по новой демоверсии ФИПИ экзамена ЕГЭ 2022 года, к тренировочным заданиям прилагаются решения и правильные ответы.

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3 часа 55 минут (235 минут). Работа состоит из двух частей, включающих в себя 30 заданий.

Решу ЕГЭ 2022 по физике 11 класс вариант 100 баллов №210927:

Сложные задания и ответы с варианта

1)Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

• 1) При неупругом столкновении двух тел механическая энергия не сохраняется.
• 2) Равномерное движение – это такое движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит равные расстояния.
• 3) Электрический ток – направленное движение электронов.
• 4) При преломлении электромагнитных волн на границе воздух-вода скорость волны уменьшается.
• 5) Удельная теплота плавления показывает какое количество теплоты надо подвести к телу массой 1 кг, чтобы расплавить его.

Ответ: 14

2)Даны следующие зависимости величин: А) зависимость температуры идеального газа от объема при изотермическом процессе; Б) зависимость количества нераспавшихся частиц при радиоактивном распаде; В) зависимость координаты х при движении тела, брошенного под углом к горизонту. Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 345

3)На рисунке приведены графики зависимости проекции скорости от времени для легкового автомобиля (I) и микроавтобуса (II), движущихся по прямой дороге, вдоль которой и направлена ось Ох. Определите отношение модулей.

Ответ: 2

4)Пластилиновый шар массой 0,1 кг имеет скорость 1 м/с. Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1 кг, прикрепленную к пружине, и прилипает к тележке (см. рисунок). Чему равна полная механическая энергия системы при ее дальнейших колебаниях? Трением пренебречь.

Ответ: 0,025

5)Два груза массами 2m и m закреплены на невесомом стержне длиной 60 см. Чтобы стержень оставался в равновесии, его следует подвесить в точке О, находящейся на расстоянии Х от левого груза. Определите, чему равно Х.

Ответ: 20

6)При подвешивании груза массой m к стальному тросу длина троса возрастает на ∆L. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, соответствующих данным графикам. 1) Величина ∆L не изменится, если L будет вдвое больше, а m – вдвое меньше. 2) Величина ∆L не изменится, если L и m будут вдвое меньше. 3) Величина ∆L увеличится в четыре раза, если L и m будут вдвое больше. 4) Величина ∆L уменьшится в четыре раза, если L и m – вдвое больше. 5) Величина ∆L уменьшится в два раза, если L будет вчетверо меньше, а m – вдвое меньше.

Ответ: 13

7)На поверхности воды плавает сплошной деревянный брусок. Как изменятся глубина погружения бруска и сила Архимеда, действующая на брусок, если его заменить сплошным бруском той же плотности и высоты, но большей массы? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменится

Ответ: 31

8)Тело массой 100 г движется вдоль оси Ох, при этом его координата изменяется во времени в соответствии с формулой х(t) = 10 + 5t – 3t2 (все величины выражены в СИ). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимости от времени в условиях данной задачи. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 12

9)В одном из опытов стали закачивать воздух в стеклянный сосуд, одновременно охлаждая его. При этом температура воздуха в сосуде понизилась в 2 раза, а его давление возросло в 3 раза. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?

Ответ: 6

10)В кубическом метре воздуха в помещении при температуре 20 °С находится 1,1245⋅10-2 г водяных паров. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите относительную влажность воздуха.

Ответ: 65

11)На графике показана зависимость давления одноатомного идеального газа от объема. Газ совершает работу, равную 3 кДж. Определите количество теплоты, полученное газом при переходе из состояния 1 в состояние 2.

Ответ: 3000

12)При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул n пропорциональна давлению р (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной. Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, которые сделать анализируя данный график:

• 1) Плотность газа возрастает.
• 2) Происходит изотермическое расширение газа.
• 3) Газ совершает работу без изменения внутренней энергии.
• 4) Плотность газа уменьшается.
• 5) Внутренняя энергия газа уменьшается.

Ответ: 234

13)В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия одного моля разреженного гелия увеличивается. Как изменяются при этом температура гелия и его объём? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменится

Ответ: 12

14)По участку цепи, состоящему из резистора R = 4 кОм, течёт постоянный ток I = 100мА. За какое время на этом участке выделится количество теплоты Q = 2,4 кДж?

Ответ: 60

16)Если ключ находится в положении 1, то период собственных электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок) равен 6 мс. Насколько увеличится период собственных электромагнитных колебаний в контуре, если ключ перевести из положения 1 в положение 2?

Ответ: 6

17)Ученик, изучая законы геометрической оптики, провел опыт по преломлению света (см. рисунок). Для этого он направил узкий пучок света на стеклянную пластину. Пользуясь приведенной таблицей, выберите из приведенного ниже списка два правильных утверждения, описывающих наблюдаемое явление.

Ответ: 14

18)Электрический колебательный контур радиоприемника настроен на длину волны λ. Как изменятся частота колебаний в контуре и соответствующая им длина волны, если площадь пластин конденсатора уменьшить? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

Ответ: 12

19)Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент времени t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре после этого. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 21

20)Какая доля радиоактивных атомов распадется через интервал времени, равный двум периодам полураспада? Ответ выразите в процентах.

Ответ: 75

21)В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать ее светом частоты 3⋅1015Гц. Затем частоту падающей на пластину световой волны уменьшили в 4 раза, увеличив в 2 раза интенсивность светового пучка. Как изменится в результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с и их скорость. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменится

Ответ: 33

22)С помощью линейки с миллиметровыми делениями измерили толщину стопки из 25 шайб. Толщина стопки оказалась равной примерно 45 мм. Определите толщину одной шайбы, если погрешность измерений равна половине цены деления линейки. Запишите ответ с учетом погрешности.

Ответ: 1,800,04

23)Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Была выдвинута гипотеза, что ширина спектра, получаемого на стоящем за призмой экране, зависит от угла при вершине призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два опыта нужно провести для такого исследования?

Ответ: 13

24)Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображённого на рис. 1. Пролетая сквозь закреплённое проволочное кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рис. 2. Почему в моменты времени t1 и t2 ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

25)Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю в 20 метрах от места броска. Сколько времени прошло от броска до того момента, когда его скорость была направлена горизонтально и равна 10 м/с?

26)Напряжение на концах первичной обмотки трансформатора 220 В, сила тока в ней 1 А. Напряжение на концах вторичной обмотки 22 В. Какой была бы сила тока во вторичной обмотке при коэффициенте полезного действия трансформатора 95 %?

27)В водонепроницаемый мешок, лежащий на дне моря на глубине 73,1 м закачивается сверху воздух. Вода вытесняется из мешка через нижнее отверстие, и когда объём воздуха в мешке достигает 28,0 м3 , мешок всплывает вместе с прикреплённым к нему грузом. Масса оболочки 2710 кг. Опреде-лите массу груза. Температура воды равна 7°С. Атмосферное давление на уровне моря равно 105 Па. Объёмом груза и стенок мешка пренебречь.

28)К конденсатору С1 через диод и катушку индуктивности L подключён конденсатор ёмкостью С2 = 2 мкФ. До замыкания ключа К конденсатор С1 был заряжен до напряжения U = 50 В, а конденсатор С2 не заряжен. После замыкания ключа система перешла в новое состояние равновесия, в котором напряжение на конденсаторе С2 оказалось равным U2 = 20 В. Какова ёмкость конденсатора С1? (Активное сопротивление цепи пренебрежимо мало.)

29)На поверхности воды плавает надувной плот шириной 4 м и длиной б м. Небо затянуто сплошным облачным покровом, полностью рассеивающим солнечный свет. На какой максимальной глубине под плотом должна находиться маленькая рыбка, чтобы ее не увидели плавающие вокруг плота хищники? Глубиной погружения плота, рассеиванием света водой и его отражением от дна водоема пренебречь. Показатель преломления воды относительно воздуха принять равным 4/3.

30)В изображенной на рисунке системе нижний брусок может двигаться по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол α = 30°, а верхний брусок — вдоль наклонной плоскости, составляющей с горизонтом некоторый угол β. Коэффициент трения между нижним бруском и плоскостью равен μ = 0,2, трение между верхним бруском и наклонной плоскостью отсутствует. Считая соединяющую бруски нить очень легкой и нерастяжимой, и пренебрегая массой блока и трением в его оси найдите, при каких значениях угла β нить будет натянута.

Другие тренировочные варианты ЕГЭ 2022 по физике:

Физика 11 класс итоговая контрольная работа 2 варианта с ответами

12.07.2021 Тест по физике для 11 класса повторение 1 четверть 4 варианта с ответами

ПОДЕЛИТЬСЯ МАТЕРИАЛОМ

Реальные варианты ЕГЭ 2019

1. Вспоминай формулы по каждой теме

2. Решай новые задачи каждый день

3. Вдумчиво разбирай решения

Тренировочные варианты «Школково». Основная волна. (Вторая часть)

В закрытой комнате нагревается воздух. Как изменятся относительная влажность и плотность водяных паров в комнате? Считайте, что парциальное давление паров не изменяется.

Относительная влажность вычисляется по формуле: [phi=dfrac{p}{p_text{ н}}] где (p) – парциальное давление паров, (p_text{н}) – парциальное давление насыщенных паров. При увеличении температуры давление насыщенных паров возрастает, следовательно, относительная влажность уменьшается.
Из уравнения Менделеева – Клапейрона получаем: [pV=dfrac{m}{mu}RT Rightarrow rho =dfrac{pmu}{RT}] При увеличении температуры плотность водяных паров в комнате уменьшается.

Ответ:

Дан невесомый стержень, к концам которого подвешены шары массами (m_1) и (m_2) (см. рис.). Стержень опирается на две опоры в точках C и D. Длина стержня L равна 1 м, (m_2) = 0,3 кг. Сила реакции опоры в точке D в два раза больше, чем в точке С. Также известно, что расстояния (CD = 0,6) м, (AC = 0,2) м. Найдите массу левого шарика (m_1).

На твердое тело, образованное двумя шарами и стержнем действует силы тяжести первого и второго шаров (m_1 g)и (m_2g), а также силы реакции опоры (N_1) и (N_2). По условию (2N_1=N_2) Запишем второй закон Ньютона и правило моментов относительно точки А. [begin{cases}
N_1 +N_2 -m_1g -m_2 g=0
N_1 x +N_2 (l+x)-m_2 g L=0
end{cases}] где (x) – AC и плечо силы (N_1). Так как (N_2=2N_1), то систему уравнений можно переписать в виде [begin{cases}
3N_1 =g(m_1 +m_2)
N_1 x +2N_1 (l+x)=m_2 g L
end{cases}] Поделим второе уравнение на первое [x+dfrac{2l}{3}=Ldfrac{m_2}{m_1+m_2}] Преобразуем уравнение [dfrac{m_2L}{x+dfrac{2}{3}l}-m_2=m_1] Подставим числа из условия [m_1=m_2left(dfrac{L}{x+dfrac{2}{3}l}-1right)dfrac{1text{ м}cdot 0,3text{ кг}}{0,2text{ м}+0,4text{ м}}-0,3text{ кг}=0,2text{ кг}]

Ответ: 0,2

Постоянную массу идеального одноатомного газа изобарно сжали так, что (T_2=dfrac{T_1}{k}) Затем этот же газ адиабатически расширяется так, что (T_3=dfrac{T_2}{2}) Отношение модулей работ в изобарном и адиабатическом процессах (n=4) Найдите (k).

При изобарном сжатии над гахов совершается работа, модуль которой (A_1=|pDelta V|) где (p) – давление гелия в этом процессе, (Delta V) – изменение его объёма.
В соответствии с уравнением Менделеева—Клапейрона для этого процесса можно записать: [pDelta V =nu R (T_1-T_2)=A_1] В адиабатном процессе (процессе без теплообмена) в соответствии с первым законом термодинамики сумма изменения внутренней энергии газа и его работы равна нулю: [dfrac{3}{2}nu R (T_3-T_2)+A_2=0] При записи последнего соотношения учтено выражение для изменения внутренней энергии идеального одноатомного газа: [Delta U =dfrac{3}{2}nu R (T_3-T_2)] Преобразуя записанные уравнения с учётом соотношений температур, заданных в условии задачи, получаем: [A_1=nu RT_2(k-1)hspace{5 mm}A_2=dfrac{3}{4}nu RT_2] По условию (dfrac{A_1}{A_2}=n=4) Следовательно [dfrac{4nu RT_2(k-1)}{3nu R T_2}=4 Rightarrow 4k-4=12 Rightarrow 4k=16 Rightarrow k=4]

Ответ: 4

В цепи изображённой на рисунке (R_1=R_2=R_3=3) Ом, (r=0,5 ) Ом В начальный момент ключ K замкнут. Во сколько раз уменьшится мощность, выделяемая на (R_1) после размыкания ключа?

Сила тока по закону Ома для полной цепи равна: [I=dfrac{xi}{R_0+r}] Общее сопротивление в первом и во втором случаях равно: [R_{01}=R_1+dfrac{R_2cdot R_3}{R_3}=4,5text{ Ом}] [R_{02}=R_1+R_2=6text{ Ом}] Мощность, выделяемая на резисторе определяется формулой: [P=I^2R] То есть отношение мощностей: [dfrac{P_1}{P_2}=dfrac{I_1^2}{I_2^2}=left(dfrac{R_{02}+r}{R_{01}+r}right)^2=left(dfrac{6text{ Ом}+0,5 text{ Ом}}{4,5text{ Ом}+0,5text{ Ом}}right)^2=1,69]

Ответ: 1,69

Вылетевший при фотоэффекте с катода электрон попадает в электромагнитное поле как показано на рисунке. Вектор напряжённости электрического поля направлен вертикально вверх. Вектор магнитного поля направлен от наблюдателя. Определите, при каких значениях напряжённости электроны, вылетевшие с максимально возможной скоростью, отклоняются вверх. Частота падающего на катод света (nu=6,2cdot 10^{14}text{ Гц}) Работа выхода (A_{text{ вых}}=2,39) эВ Магнитная индукция поля (B=0,5) Тл. Ответ дайте в кВ/м

Электроны заряжены отрицательно, следовательно, сила Кулона (F_k=qE), действуйющая на электроны направлена вниз, сила Лоренца (F_l=qvB) же наоборот направлена вверх, следовательно, чтобы электроны отклонялись вверх должно выполняться неравенство [F_l>F_k Rightarrow qvB>qE Rightarrow E < vB] Максимальную скорость найдем из уравнения Энштейна: [hnu=A_text{ вых}+dfrac{mv^2}{2} Rightarrow v=sqrt{dfrac{2(hnu — A_text{ вых})}{m}}] Откуда произведение (vB): [vB=Bsqrt{dfrac{2(hnu — A_text{ вых})}{m}}=0,5 text{ Тл}sqrt{dfrac{2(6,6cdot 10^{-34}text{ Дж$cdot$ с}cdot 6,2cdot 10^{14}text{ Гц}-2,39cdot 1,6cdot10^{-19}text{ Дж})}{9,1cdot 10^{-31}text{ кг}}}approx 1,2 cdot 10^{5}text{ В/м}] Откуда следует для того чтобы электроны отклонялись вверх, напряжённость должна быть меньше (120 text{ кВ/м})

Ответ: 120

Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ

За­да­ние 19 № 2007. На ри­сун­ках А, Б и В при­ве­де­ны спек­тры из­лу­че­ния ато­мар­ных газов А и В и га­зо­вой смеси Б.

На ос­но­ва­нии ана­ли­за этих участ­ков спек­тров можно ска­зать, что смесь газа со­дер­жит

1) толь­ко газы А и В

2) газы А, В и дру­гие

3) газ А и дру­гой не­из­вест­ный газ

4) газ В и дру­гой не­из­вест­ный газ

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства, но со­вер­шен­но не за­ви­сят от спо­со­ба воз­буж­де­ния све­че­ния ато­мов. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре га­зо­вой смеси Б при­сут­ству­ют те и толь­ко те линии, ко­то­рые есть либо на спек­тре газа А, либо на спек­тре газа В. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что смесь газа Б со­дер­жит толь­ко газы А и В.

Пра­виль­ный ответ: 1.

За­да­ние 19 № 2027. На ри­сун­ке при­ве­де­ны спектр по­гло­ще­ния раз­ре­жен­ных ато­мар­ных паров не­из­вест­но­го ве­ще­ства (в се­ре­ди­не) и спек­тры по­гло­ще­ния паров из­вест­ных эле­мен­тов (ввер­ху и внизу).

По ана­ли­зу спек­тров можно утвер­ждать, что не­из­вест­ное ве­ще­ство со­дер­жит

1) толь­ко каль­ций (Са)

2) толь­ко строн­ций (Sr)

3) каль­ций и еще какое-то не­из­вест­ное ве­ще­ство

4) строн­ций и еще какое-то не­из­вест­ное ве­ще­ство

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре по­гло­ще­ния за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре по­гло­ще­ния раз­ре­жен­ных ато­мар­ных паров не­из­вест­но­го ве­ще­ства при­сут­ству­ют все линии, ко­то­рые есть на спек­тре строн­ция, нет линий, свой­ствен­ных каль­цию, но в тоже время есть до­пол­ни­тель­ные не­из­вест­ные линии. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что в хи­ми­че­ский со­став не­из­вест­но­го ве­ще­ства вхо­дит строн­ций и еще какое-то не­из­вест­ное ве­ще­ство.

Пра­виль­ный ответ: 4.

За­да­ние 19 № 2115. На ри­сун­ке при­ве­де­ны фраг­мент спек­тра по­гло­ще­ния не­из­вест­но­го раз­ре­жен­но­го ато­мар­но­го газа (в се­ре­ди­не), спек­тры по­гло­ще­ния ато­мов во­до­ро­да (ввер­ху) и гелия (внизу).

В хи­ми­че­ский со­став газа вхо­дят атомы

1) толь­ко во­до­ро­да

2) толь­ко гелия

3) во­до­ро­да и гелия

4) во­до­ро­да, геля и еще ка­ко­го-то ве­ще­ства

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре по­гло­ще­ния за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре по­гло­ще­ния не­из­вест­но­го раз­ре­жен­но­го ато­мар­но­го газа при­сут­ству­ют те и толь­ко те линии, ко­то­рые есть на спек­тре гелия. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что в хи­ми­че­ский со­став не­из­вест­но­го газа вхо­дит толь­ко гелий (то есть это и есть гелий).

Пра­виль­ный ответ: 2.

За­да­ние 19 № 2122. На ри­сун­ках А, Б, В при­ве­де­ны спек­тры из­лу­че­ния паров строн­ция, не­из­вест­но­го об­раз­ца и каль­ция. Можно утвер­ждать, что в об­раз­це 1) не со­дер­жит­ся ни строн­ция, ни каль­ция 2) со­дер­жит­ся каль­ций, но нет строн­ция 3) со­дер­жат­ся и строн­ций, и каль­ций 4) со­дер­жит­ся строн­ций, но нет каль­ция Ре­ше­ние. На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре pза­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре из­лу­че­ния паров не­из­вест­но­го об­раз­ца при­сут­ству­ют все линии, ко­то­рые есть на спек­тре строн­ция, нет линий, свой­ствен­ных каль­цию, но в тоже время есть до­пол­ни­тель­ные не­из­вест­ные линии. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что в об­раз­це со­дер­жит­ся строн­ций, но нет каль­ция. Пра­виль­ный ответ: 4.

За­да­ние 19 № 2123. Длина волны фо­то­на, из­лу­ча­е­мо­го ато­мом при пе­ре­хо­де из воз­буж­ден­но­го со­сто­я­ния с энер­ги­ей в ос­нов­ное со­сто­я­ние с энер­ги­ей , равна (c — ско­рость света, h — по­сто­ян­ная План­ка)

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

Ча­сто­та фо­то­на, из­лу­ча­е­мо­го ато­мом при пе­ре­хо­де в со­сто­я­ние с более низ­кой энер­ги­ей, свя­за­на с из­ме­не­ни­ем энер­гии атома со­от­но­ше­ни­ем . При­ни­мая во вни­ма­ние связь , по­лу­ча­ем, что длина волны фо­то­на равна .

Пра­виль­ный ответ: 3.

За­да­ние 19 № 2135. Каков спектр энер­ге­ти­че­ских со­сто­я­ний атом­но­го ядра и какие ча­сти­цы ис­пус­ка­ет ядро при пе­ре­хо­де из воз­буж­ден­но­го со­сто­я­ния в нор­маль­ное?

1) cпектр ли­ней­ча­тый, ис­пус­ка­ет гамма-кван­ты

2) cпектр сплош­ной, ис­пус­ка­ет гамма-кван­ты

3) cпектр сплош­ной, ис­пус­ка­ет бета-ча­сти­цы

4) cпектр ли­ней­ча­тый, ис­пус­ка­ет альфа-ча­сти­цы

Ре­ше­ние.

Атом­ная си­сте­ма может на­хо­дить­ся толь­ко в осо­бых ста­ци­о­нар­ных, или кван­то­вых, со­сто­я­ни­ях, каж­до­му из ко­то­рых со­от­вет­ству­ет опре­де­лен­ная энер­гия. Таким об­ра­зом, спектр энер­ге­ти­че­ских со­сто­я­ний атом­но­го ядра ли­ней­ча­тый. При пе­ре­хо­де атома из воз­буж­ден­но­го со­сто­я­ния в нор­маль­ное ис­пус­ка­ют­ся гамма-кван­ты.

Пра­виль­ный ответ: 1.

За­да­ние 19 № 3243. На ри­сун­ке по­ка­за­ны энер­ге­ти­че­ские уров­ни атома во­до­ро­да. Если атом на­хо­дит­ся в ос­нов­ном со­сто­я­нии, то для его пе­ре­хо­да в иони­зи­ро­ван­ное со­сто­я­ние не­об­хо­ди­мо

1) по­лу­чить от атома энер­гию 3,4 эВ

2) со­об­щить атому энер­гию 3,4 эВ

3) по­лу­чить от атома энер­гию 13,6 эВ

4) со­об­щить атому энер­гию 13,6 эВ

Ре­ше­ние.

Ос­нов­ным со­сто­я­ни­ем в атоме на­зы­ва­ет­ся со­сто­я­ние с наи­мень­шей энер­гии. Для во­до­ро­да это уро­вень с энер­ги­ей . На­ча­лом от­сче­та энер­гии яв­ля­ет­ся со­сто­я­ние, при ко­то­ром ядро во­до­ро­да и элек­трон пе­ре­ста­ют быть свя­зан­ной си­сте­мой. При этой энер­гии про­ис­хо­дит иони­за­ция. Таким об­ра­зом, для того чтобы пе­ре­ве­сти атом во­до­ро­да из ос­нов­но­го со­сто­я­ния в иони­зи­ро­ван­ное, не­об­хо­ди­мо со­об­щить ему энер­гию .

За­да­ние 19 № 3342. Каков заряд ядра (в еди­ни­цах эле­мен­тар­но­го за­ря­да)? 1) 5 2) 11 3) 16 4) 6 Ре­ше­ние. Чис­лом про­то­нов (заряд ядра в эле­мен­тар­ных еди­ни­цах за­ря­да) за­пи­сы­ва­ет­ся внизу перед на­име­но­ва­ни­ем эле­мен­та. Таким об­ра­зом, заряд ядра равен 5. Пра­виль­ный ответ: 1.

За­да­ние 19 № 3344. Атом бора со­дер­жит

1) 8 про­то­нов, 5 ней­тро­нов и 13 элек­тро­нов

2) 8 про­то­нов, 13 ней­тро­нов и 8 элек­тро­нов

3) 5 про­то­нов, 3 ней­тро­на и 5 элек­тро­нов

4) 5 про­то­нов, 8 ней­тро­нов и 13 элек­тро­нов

Ре­ше­ние.

Число элек­тро­нов в ней­траль­ном атоме сов­па­да­ет с чис­лом про­то­нов, ко­то­рое за­пи­сы­ва­ет­ся внизу перед на­име­но­ва­ни­ем эле­мен­та. Число ввер­ху обо­зна­ча­ет мас­со­вое число, то есть сум­мар­ное число про­то­нов и ней­тро­нов. Таким об­ра­зом, атом бора со­дер­жит 5 про­то­нов, 3 ней­тро­нов и 5 элек­тро­нов.

Пра­виль­ный ответ: 3.

За­да­ние 19 № 3387. На ри­сун­ке при­ве­де­ны спек­тры по­гло­ще­ния ато­мар­ных паров не­из­вест­но­го ве­ще­ства и трех из­вест­ных эле­мен­тов. По виду спек­тров можно утвер­ждать, что не­из­вест­ное ве­ще­ство со­дер­жит в за­мет­ном ко­ли­че­стве атомы 1) толь­ко строн­ция (Sr) и каль­ция (Са) 2) толь­ко на­трия (Na) и строн­ция (Sr) 3) толь­ко строн­ция (Sr), каль­ция (Са) и на­трия (Na) 4) строн­ция (Sr), каль­ция (Са), на­трия (Na) и дру­гих эле­мен­тов Ре­ше­ние. На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре по­гло­ще­ния за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре по­гло­ще­ния не­из­вест­но­го ве­ще­ства при­сут­ству­ют все линии, ко­то­рые есть на спек­трах строн­ция, каль­ция и на­трия. По­ми­мо этого, на спек­тре есть линии, ко­то­рых нет на дру­гих трех спек­трах. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что в хи­ми­че­ский со­став не­из­вест­но­го газа вхо­дят и строн­ций, и каль­ций, и на­трий, а по­ми­мо их еще не­ко­то­рые не­из­вест­ные эле­мен­ты.

За­да­ние 19 № 3750. Ли­ней­ча­тые спек­тры по­гло­ще­ния и ис­пус­ка­ния ха­рак­тер­ны для

1) любых тел

2) любых на­гре­тых тел

3) для твер­дых на­гре­тых тел

4) для на­гре­тых ато­мар­ных газов

Ре­ше­ние.

Спек­тры из­лу­че­ния и по­гло­ще­ния свя­за­ны с энер­ге­ти­че­ски­ми пе­ре­хо­да­ми в ве­ще­стве. Чем «слож­нее» си­сте­ма, тем за­пу­тан­нее ее спек­тры. Для почти сво­бод­ных ато­мов и мо­ле­кул в раз­режённых газах спек­тры по­гло­ще­ния и ис­пус­ка­ния со­сто­ят из от­дель­ных спек­траль­ных линий и по­то­му на­зы­ва­ют­ся ли­ней­ча­тым. Таким об­ра­зом, ли­ней­ча­тые спек­тры по­гло­ще­ния и ис­пус­ка­ния ха­рак­тер­ны для ато­мар­ных газов.

Пра­виль­ный ответ: 4.

За­да­ние 19 № 3884. На ри­сун­ке схе­ма­ти­че­ски изоб­ра­же­на фо­то­гра­фия спек­траль­ных линий ато­мов не­ко­то­ро­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та в уль­тра­фи­о­ле­то­вой части спек­тра. Из этого ри­сун­ка сле­ду­ет, что

1) атом дан­но­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та имеет шесть элек­тро­нов

2) элек­тро­ны в атоме этого хи­ми­че­ско­го эле­мен­та могут на­хо­дить­ся толь­ко на шести энер­ге­ти­че­ских уров­нях

3) элек­тро­ны в атоме этого хи­ми­че­ско­го эле­мен­та могут на­хо­дить­ся толь­ко на четырёх энер­ге­ти­че­ских уров­нях

4) толь­ко при шести пе­ре­хо­дах элек­тро­нов с од­но­го энер­ге­ти­че­ско­го уров­ня на дру­гой атом этого хи­ми­че­ско­го эле­мен­та ис­пус­ка­ет фотон с дли­ной волны, ле­жа­щей в уль­тра­фи­о­ле­то­вой об­ла­сти спек­тра

Ре­ше­ние.

Со­глас­но по­сту­ла­там Бора, энер­гия из­лу­ча­ет­ся или по­гло­ща­ет­ся ато­мом толь­ко при пе­ре­хо­де элек­тро­на из од­но­го ста­ци­о­нар­но­го со­сто­я­ния в дру­гое, при этом ча­сто­та из­лу­че­ния про­пор­ци­о­наль­на раз­но­сти энер­гий ста­ци­о­нар­ных со­сто­я­ний. Спектр изоб­ра­жа­ет на­блю­да­е­мые на экс­пе­ри­мен­те ча­сто­ты из­лу­че­ний. По­это­му из при­ве­ден­но­го здесь схе­ма­ти­че­ско­го ри­сун­ка уль­тра­фи­о­ле­то­вой части спек­тра можно лишь за­клю­чить, что толь­ко при шести пе­ре­хо­дах элек­тро­нов с од­но­го энер­ге­ти­че­ско­го уров­ня на дру­гой атом хи­ми­че­ско­го эле­мен­та ис­пус­ка­ет фотон с ча­сто­той (дли­ной волны), ле­жа­щей в уль­тра­фи­о­ле­то­вой об­ла­сти спек­тра.

Пра­виль­ный ответ: 4.

За­да­ние 19 № 4129. На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема элек­трон­ных пе­ре­хо­дов между энер­ге­ти­че­ски­ми уров­ня­ми атома, про­ис­хо­дя­щих с из­лу­че­ни­ем фо­то­на. Ми­ни­маль­ный им­пульс имеет фотон, из­лу­ча­е­мый при пе­ре­хо­де

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Квант энер­гии из­лу­ча­ет­ся при пе­ре­хо­де на более низ­кий уро­вень энер­гии. При этом рас­сто­я­ние между уров­ня­ми про­пор­ци­о­наль­но им­пуль­су из­лу­ча­е­мо­го фо­то­на: . Из диа­грам­мы видно, что среди пред­ло­жен­ных ва­ри­ан­тов от­ве­та ми­ни­маль­но­му рас­сто­я­нию между уров­ня­ми, а зна­чит, и ми­ни­маль­но­му им­пуль­су фо­то­на со­от­вет­ству­ет пе­ре­ход 2.

Пра­виль­ный ответ: 2.

За­да­ние 19 № 4741. Схема низ­ших энер­ге­ти­че­ских уров­ней ато­мов раз­ре­жен­но­го ато­мар­но­го газа имеет вид, изоб­ражённый на ри­сун­ке. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни атомы на­хо­дят­ся в со­сто­я­нии с энер­ги­ей Со­глас­но по­сту­ла­там Бора дан­ный газ может из­лу­чать фо­то­ны с энер­ги­ей 1) 0,3 эВ, 0,5эВ и1,5 эВ 2) толь­ко 1,5 эВ 3) любой в пре­де­лах от 0 до 0,5 эВ 4) толь­ко 0,3 эВ Ре­ше­ние. Со­глас­но по­сту­ла­там Бора, свет из­лу­ча­ет­ся при пе­ре­хо­де атома на более низ­кие уров­ни энер­гии, при этом фо­то­ны несут энер­гию, рав­ную раз­но­сти энер­гий на­чаль­но­го и ко­неч­но­го со­сто­я­ний. Из при­ве­ден­ной здесь схемы видно, что фотон может из­лу­чить­ся толь­ко при пе­ре­хо­де атома в со­сто­я­ние , при этом его энер­гия будет равна . Пра­виль­ный ответ: 2

За­да­ние 19 № 4811. На ри­сун­ке ука­за­ны три низ­ших зна­че­ния энер­гии атома на­трия. Атомы на­хо­дят­ся в со­сто­я­нии . При осве­ще­нии ато­мар­ных паров на­трия све­том с энер­ги­ей фо­то­нов Дж 1) про­изойдёт пе­ре­ход ато­мов в со­сто­я­ние 2) про­изойдёт пе­ре­ход ато­мов в со­сто­я­ние 3) про­изойдёт иони­за­ция ато­мов 4) атомы не будут по­гло­щать свет Ре­ше­ние. Со­глас­но по­сту­ла­там Бора, свет по­гло­ща­ет­ся при пе­ре­хо­де атома на более вы­со­кие уров­ни энер­гии, при этом фо­то­ны долж­ны иметь энер­гию, рав­ную раз­но­сти энер­гий ко­неч­но­го и на­чаль­но­го со­сто­я­ний. Если атом в со­сто­я­нии по­гло­тит фотон, то его энер­гия ста­нет рав­ной Из при­ве­ден­ной здесь схемы видно, что уро­вень с дан­ной энер­ги­ей дей­стви­тель­но су­ще­ству­ет. Сле­до­ва­тель­но ато­мар­ные пары на­трия будут по­гло­щать фо­то­ны пе­ре­хо­дить из со­сто­я­ния в со­сто­я­ние . Пра­виль­ный ответ: 2

За­да­ние 19 № 4916. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема низ­ших энер­ге­ти­че­ских уров­ней атома. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни атом на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии с энер­ги­ей . Фо­то­ны какой энер­гии может из­лу­чать атом?

1) толь­ко 2 эВ

2) толь­ко 2,5 эВ

3) любой, но мень­шей 2,5 эВ

4) любой в пре­де­лах от 2,5 до 4,5 эВ

Ре­ше­ние.

Со­глас­но по­сту­ла­там Бора, свет из­лу­ча­ет­ся при пе­ре­хо­де атома на более низ­кие уров­ни энер­гии, при этом фо­то­ны несут энер­гию, рав­ную раз­но­сти энер­гий на­чаль­но­го и ко­неч­но­го со­сто­я­ний. Из при­ве­ден­ной здесь схемы видно, что фотон может из­лу­чить­ся толь­ко при пе­ре­хо­де атома в со­сто­я­ние , при этом его энер­гия будет равна .

Пра­виль­ный ответ: 1

За­да­ние 19 № 4951. На ри­сун­ке при­ведён спектр по­гло­ще­ния не­из­вест­но­го газа и спек­тры по­гло­ще­ния ато­мар­ных паров из­вест­ных эле­мен­тов. По виду спек­тров можно утвер­ждать, что не­из­вест­ный газ со­дер­жит атомы

1) азота (N), маг­ния (Mg) и дру­гих эле­мен­тов, но не калия (К)

2) толь­ко азота (N) и калия (К)

3) толь­ко маг­ния (Mg) и азота (N)

4) маг­ния (Mg), калия (К) и азота (N)

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре по­гло­ще­ния за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре по­гло­ще­ния паров не­из­вест­но­го газа при­сут­ству­ют все линии, ко­то­рые есть на спек­трах маг­ния, калия и азота. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что в хи­ми­че­ский со­став не­из­вест­но­го газа вхо­дят маг­ний (Mg), калий (К) и азот (N).

Пра­виль­ный ответ: 4

За­да­ние 19 № 5161. На ри­сун­ках А, Б и В при­ве­де­ны спек­тры из­лу­че­ния паров каль­ция Са, строн­ция Sr и не­из­вест­но­го об­раз­ца. Можно утвер­ждать, что в не­из­вест­ном об­раз­це

1) не со­дер­жит­ся строн­ция

2) со­дер­жат­ся каль­ций и ещё какие-то эле­мен­ты

3) не со­дер­жит­ся каль­ция

4) со­дер­жит­ся толь­ко каль­ций

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре из­лу­че­ния за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре из­лу­че­ния паров не­из­вест­но­го газа при­сут­ству­ют все линии, ко­то­рые есть на спек­тре строн­ция. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что в хи­ми­че­ский со­став не­из­вест­но­го газа вхо­дит строн­ций. С дру­гой сто­ро­ны, линий, ха­рак­тер­ных для каль­ция, в не­из­вест­ном спек­тре не на­блю­да­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, не­из­вест­ный об­ра­зец не со­дер­жит каль­ция. Таким об­ра­зом, верно утвер­жде­ние 3.

Пра­виль­ный ответ: 3

При­ме­ча­ние. Можно утвер­ждать, что в не­из­вест­ном ве­ще­стве на­хо­дит­ся, на­при­мер, каль­ций, толь­ко в том слу­чае, если все линии каль­ция со­дер­жат­ся в спек­тре этого не­из­вест­но­го ве­ще­ства.

За­да­ние 19 № 5196. На ри­сун­ке при­ве­де­ны спек­тры по­гло­ще­ния паров на­трия, ато­мар­но­го во­до­ро­да и ат­мо­сфе­ры Солн­ца.

Об ат­мо­сфе­ре Солн­ца можно утвер­ждать, что в ней

1) не со­дер­жит­ся на­трия

2) не со­дер­жит­ся во­до­ро­да

3) со­дер­жит­ся толь­ко на­трий и во­до­род

4) со­дер­жит­ся и на­трий, и во­до­род

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре ат­мо­сфе­ры Солн­ца при­сут­ству­ют все линии, ко­то­рые есть на спек­трах на­трия во­до­ро­да. Но по­ми­мо этих линий есть еще много дру­гих. Этот факт го­во­рит в поль­зу того, что в хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры Солн­ца вхо­дят на­трий, во­до­род и что-то еще. Таким об­ра­зом, верно утвер­жде­ние 4.

Пра­виль­ный ответ: 4

За­да­ние 19 № 5231. На ри­сун­ке при­ве­де­ны спектр по­гло­ще­ния раз­ре­жен­ных ато­мар­ных паров не­из­вест­но­го ве­ще­ства и спек­тры по­гло­ще­ния ато­мар­ных паров из­вест­ных эле­мен­тов. Про­ана­ли­зи­ро­вав спек­тры, можно утвер­ждать, что не­из­вест­ное ве­ще­ство со­дер­жит

1) толь­ко во­до­род (Н) и гелий (Не)

2) во­до­род (Н), гелий (Не) и на­трий (Na)

3) толь­ко на­трий (Na) и во­до­род (Н)

4) на­трий (Na), во­до­род (Н) и дру­гие эле­мен­ты, но не гелий (Не)

Ре­ше­ние.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны ли­ней­ча­тые спек­тры. Глав­ное свой­ство ли­ней­ча­то­го спек­тра со­сто­ит в том, линии ка­ко­го-либо ве­ще­ства на спек­тре за­ви­сят толь­ко от свойств ато­мов этого ве­ще­ства. Из ри­сун­ка видно, что на спек­тре по­гло­ще­ния паров не­из­вест­но­го газа при­сут­ству­ют все линии, ко­то­рые есть на спек­тре во­до­ро­да и на­трия. Линии, ха­рак­тер­ные для гелия, от­сут­ству­ют. Од­на­ко при­сут­ству­ют линии, со­от­вет­ству­ю­щие каким-то дру­гим эле­мен­там. Все это го­во­рит в поль­зу того, что в хи­ми­че­ский со­став не­из­вест­но­го газа вхо­дят на­трий (Na), во­до­род (Н) и дру­гие эле­мен­ты, но не гелий (Не)

Пра­виль­ный ответ: 4

За­да­ние 19 № 5616.

Схема низ­ших энер­ге­ти­че­ских уров­ней атома имеет вид, изоб­ражённый на ри­сун­ке. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни атом на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии с энер­ги­ей . Со­глас­но по­сту­ла­там Бора атом может из­лу­чать фо­то­ны с энер­ги­ей

1) толь­ко 0,5 эВ

2) толь­ко 1,5 эВ

3) любой, мень­шей 0,5 эВ

4) любой в пре­де­лах от 0,5 до 2 эВ

Ре­ше­ние.

Со­глас­но по­сту­ла­там Бора, свет из­лу­ча­ет­ся при пе­ре­хо­де атома на более низ­кие уров­ни энер­гии, при этом фо­то­ны несут энер­гию, рав­ную раз­но­сти энер­гий на­чаль­но­го и ко­неч­но­го со­сто­я­ний. Един­ствен­ный пе­ре­ход с из­лу­че­ни­ем фо­то­нов воз­мо­жен на уро­вень с энер­ги­ей рав­ной

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 2.

За­да­ние 19 № 6090. Бета-ча­сти­ца пред­став­ля­ет собой

1) ней­трон

2) элек­трон

3) ядро гелия

4) ион гелия

Ре­ше­ние.

Бета-ча­сти­ца — это ча­сти­ца с малой мас­сой и за­ря­дом, рав­ным за­ря­ду элек­тро­на. Такая ча­сти­ца и есть элек­трон.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2.

За­да­ние 19 № 6125. Спектр ка­ко­го типа на­блю­да­ет­ся у из­лу­че­ния ато­мар­но­го во­до­ро­да?

1) ли­ней­ча­тый

2) по­ло­са­тый

3) сплош­ной

4) ответ за­ви­сит от раз­ре­ша­ю­щей силы ис­поль­зу­е­мо­го спек­тро­ско­па

Ре­ше­ние.

Атом во­до­ро­да из­лу­ча­ет, когда его элек­тро­ны пе­ре­хо­дят с более вы­со­ких энер­ге­ти­че­ских уров­ней на более низ­кие, в ре­зуль­та­те чего воз­ни­ка­ют кван­ты света с опре­делённой дли­ной волны, то есть спектр во­до­ро­да — ли­ней­ча­тый.

За­да­ние 19 № 6160. Спектр ка­ко­го типа на­блю­да­ет­ся у из­лу­че­ния ато­мар­но­го гелия?

1) ли­ней­ча­тый

2) по­ло­са­тый

3) сплош­ной

4) ответ за­ви­сит от раз­ре­ша­ю­щей силы ис­поль­зу­е­мо­го спек­тро­ско­па

Ре­ше­ние.

Атом гелия из­лу­ча­ет, когда его элек­тро­ны пе­ре­хо­дят с более вы­со­ких энер­ге­ти­че­ских уров­ней на более низ­кие, в ре­зуль­та­те чего воз­ни­ка­ют кван­ты света с опре­делённой дли­ной волны, то есть спектр гелия — ли­ней­ча­тый.

За­да­ние 19 № 6204. В таб­ли­це при­ве­де­ны зна­че­ния энер­гии для вто­ро­го и четвёртого энер­ге­ти­че­ских уров­ней атома во­до­ро­да.

Номер уров­ня	Энер­гия, 10–19 Дж
2	–5,45
4	–1,36

Какой долж­на быть энер­гия фо­то­на, при по­гло­ще­нии ко­то­ро­го атом пе­ре­хо­дит со вто­ро­го уров­ня на четвёртый?

1) 4,09·10⁻¹⁹ Дж

2) 1,36·10⁻¹⁹ Дж

3) 5,45·10⁻¹⁹ Дж

4) 6,81·10⁻¹⁹ Дж

Ре­ше­ние.

Для того, чтобы элек­трон перешёл со вто­ро­го уров­ня на четвёртый под дей­стви­ем фо­то­на, энер­гия фо­то­на долж­на быть равна раз­но­сти энер­гий четвёртого и вто­ро­го энер­ге­ти­че­ских уров­ней: −1,36 − (−5,45) = 4,09·10⁻¹⁹ Дж.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1.

За­да­ние 19 № 6239. В таб­ли­це при­ве­де­ны зна­че­ния энер­гии для тре­тье­го и четвёртого энер­ге­ти­че­ских уров­ней атома во­до­ро­да.

Номер уров­ня	Энер­гия, 10–19 Дж
3	–2,42
4	–1,36

Какой долж­на быть энер­гия фо­то­на, при по­гло­ще­нии ко­то­ро­го атом пе­ре­хо­дит с тре­тье­го уров­ня на четвёртый?

1) 2,42·10^–19 Дж

2) 1,06·10^–19 Дж

3) 1,36·10^–19 Дж

4) 3,78·10^–19 Дж

Ре­ше­ние.

Для того, чтобы элек­трон перешёл с тре­тье­го уров­ня на четвёртый под дей­стви­ем фо­то­на, энер­гия фо­то­на долж­на быть равна раз­но­сти энер­гий четвёртого и тре­тье­го энер­ге­ти­че­ских уров­ней: −1,36 − (−2,42) = 1,06·10⁻¹⁹ Дж.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2.

За­да­ние 19 № 6276. На ри­сун­ке при­ве­де­ны спектр по­гло­ще­ния не­из­вест­но­го газа и спек­тры по­гло­ще­ния ато­мар­ных паров из­вест­ных эле­мен­тов. По виду спек­тров можно утвер­ждать, что не­из­вест­ный газ со­дер­жит атомы

1) толь­ко азота ()

2) азота (), маг­ния () и дру­го­го не­из­вест­но­го ве­ще­ства

3) толь­ко маг­ния ()

4) толь­ко маг­ния () и азота ()

Ре­ше­ние.

Срав­ним спек­тры ато­мов и спек­тры не­из­вест­но­го газа. Из ри­сун­ка видно, что все линии, при­сут­ству­ю­щие в спек­тре маг­ния есть и в спек­тре не­из­вест­но­го газа. Ана­ло­гич­но для азота. Это озна­ча­ет, что газ со­дер­жит, как ми­ни­мум, атомы маг­ния и азота. Кроме линий маг­ния и азота в спек­тре не­из­вест­но­го газа со­дер­жат­ся линии, не при­над­ле­жа­щие ни маг­нию, ни азоту. Сле­до­ва­тель­но, при­сут­ству­ют также атомы не­из­вест­но­го ве­ще­ства.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2.

За­да­ние 19 № 6312. На ри­сун­ке при­ве­де­ны спектр по­гло­ще­ния не­из­вест­но­го газа и спек­тры по­гло­ще­ния ато­мар­ных паров из­вест­ных ме­тал­лов. По виду спек­тров можно утвер­ждать, что не­из­вест­ный газ со­дер­жит атомы

1) толь­ко строн­ция ()

2) строн­ция (), каль­ция () и дру­го­го ве­ще­ства

3) толь­ко строн­ция () и каль­ция ()

4) толь­ко каль­ция ()

Ре­ше­ние.

Срав­ним спек­тры ато­мов и спек­тры не­из­вест­но­го газа. Из ри­сун­ка видно, что все линии, при­сут­ству­ю­щие в спек­тре строн­ция есть и в спек­тре не­из­вест­но­го газа. Ана­ло­гич­но для каль­ция. Это озна­ча­ет, что газ со­дер­жит, как ми­ни­мум, строн­ция и каль­ция. Кроме линий строн­ция и каль­ция в спек­тре не­из­вест­но­го газа со­дер­жат­ся линии, не при­над­ле­жа­щие ни строн­цию, ни каль­цию. Сле­до­ва­тель­но, при­сут­ству­ют также атомы не­из­вест­но­го ве­ще­ства.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2.

Линейчатые спектры

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: линейчатые спектры.

Если пропустить солнечный свет через стеклянную призму или дифракционную решётку, то возникнет хорошо известный вам непрерывный спектр (рис. 1)(Изображения на рис. 1, 2 и 3 взяты с сайта www.nanospectrum.ru):

Рис. 1. Непрерывный спектр

Спектр называется непрерывным потому, что в нём присутствуют все длины волн видимого диапазона — от красной границы до фиолетовой. Мы наблюдаем непрерывный спектр в виде сплошной полосы, состоящей из разных цветов.

Непрерывным спектром обладает не только солнечный свет, но и, например, свет электрической лампочки. Вообще, оказывается, что любые твёрдые и жидкие тела (а также весьма плотные газы), нагретые до высокой температуры, дают излучение с непрерывным спектром.

Ситуация качественно меняется, когда мы наблюдаем свечение разреженных газов. Спектр перестаёт быть непрерывным: в нём появляются разрывы, увеличивающиеся по мере разрежения газа. В предельном случае чрезвычайно разреженного атомарного газа спектр становится линейчатым — состоящим из отдельных достаточно тонких линий.

Мы рассмотрим два типа линейчатых спектров: спектр испускания и спектр поглощения.

к оглавлению ▴

Спектр испускания

Предположим, что газ состоит из атомов некоторого химического элемента и разрежен настолько, что атомы почти не взаимодействуют друг с другом. Раскладывая в спектр излучение такого газа (нагретого до достаточно высокой температуры), мы увидим примерно следующую картину (рис. 2):

Рис. 2. Линейчатый спектр испускания

Этот линейчатый спектр, образованный тонкими изолированными разноцветными линиями, называется спектром испускания.

Любой атомарный разреженный газ излучает свет с линейчатым спектром. Более того, для каждого химического элемента спектр испускания оказывается уникальным, играя роль «удостоверения личности» этого элемента. По набору линий спектра испускания можно однозначно сказать, с каким химическим элементом мы имеем дело.

Поскольку газ разрежен и атомы мало взаимодействуют друг с другом, мы можем заключить, что свет излучают атомы сами по себе. Таким образом, атом характеризуется дискретным, строго определённым набором длин волн излучаемого света. У каждого химического элемента, как мы уже сказали, этот набор свой.

к оглавлению ▴

Спектр поглощения

Атомы излучают свет, переходя из возбуждённого состояния в основное. Но вещество может не только излучать, но и поглощать свет. Атом, поглощая свет, совершает обратный процесс — переходит из основного состояния в возбуждённое.

Снова рассмотрим разреженный атомарный газ, но на сей раз в холодном состоянии (при достаточно низкой температуре). Свечения газа мы не увидим; не будучи нагретым, газ не излучает — атомов в возбуждённом состоянии оказывается для этого слишком мало.

Если сквозь наш холодный газ пропустить свет с непрерывным спектром, то можно увидеть что-то вроде этого (рис. 3):

Рис. 3. Линейчатый спектр поглощения

На фоне непрерывного спектра падающего света появляются тёмные линии, которые образуют так называемый спектр поглощения. Откуда берутся эти линии?

Под действием падающего света атомы газа переходят в возбуждённое состояние. При этом оказывается, что для возбуждения атомов годятся не любые длины волн, а лишь некоторые, строго определённые для данного сорта газа. Вот именно эти длины волн газ и «забирает себе» из проходящего света.

Более того, газ изымает из непрерывного спектра ровно те самые длины волн, которые излучает сам! Тёмные линии в спектре поглощения газа в точности соответствуют ярким линиям его спектра испускания. На рис. 4 сопоставлены спектры испускания и поглощения разреженных паров натрия (изображение с сайта www.nt.ntnu.no):

Рис. 4. Спектры поглощения и испускания для натрия

Впечатляющее совпадение линий, не правда ли?

Глядя на спектры испускания и поглощения, физики XIX века пришли к выводу, что атом не является неделимой частицей и обладает некоторой внутренней структурой. В самом деле, что-то ведь внутри атома должно обеспечивать механизм излучения и поглощения света!

Кроме того, уникальность атомных спектров говорит о том, что этот механизм различен у атомов разных химических элементов; стало быть, атомы разных химических элементов должны отличаться по своему внутреннему устройству.

Строению атома будет посвящён следующий листок.

к оглавлению ▴

Спектральный анализ

Использование линейчатых спектров в качестве уникальных «паспортов» химических элементов лежит в основе спектрального анализа — метода исследования химического состава вещества по его спектру.
Идея спектрального анализа проста: спектр излучения исследуемого вещества сопоставляется с эталонными спектрами химических элементов, после чего делается вывод о присутствии или отсутствии того или иного химического элемента в данном веществе. При определённых условиях методом спектрального анализа можно определить химический состав не только качественно, но и количественно.

В результате наблюдения различных спектров были открыты новые химические элементы.

Первыми из таких элементов были цезий и рубидий; они получили название по цвету линий своего спектра (В спектре цезия наиболее выражены две линии небесно-синего цвета, по-латыни называемого caesius. Рубидий же даёт две характерные линии рубинового цвета).

В 1868 году в спектре Солнца были обнаружены линии, не соответствующие ни одному из известных химических элементов. Новый элемент был назван гелием (от греческого гелиос — солнце). Впоследствии гелий был обнаружен в атмосфере Земли.

Вообще, спектральный анализ излучения Солнца и звёзд показал, что все входящие в их состав входят элементы имеются и на Земле. Таким образом, оказалось, что все объекты Вселенной собраны из одного и того же «набора кирпичиков».

Разберем задачи ЕГЭ по темам: Линейчатые спектры, спектры излучения и поглощения.

к оглавлению ▴

Линейчатые спектры

Задача 1

В 1912 г. английским физиком Альфредом Фаулером при изучении излучения вакуумных трубок, заполненных смесью водорода и гелия, была открыта спектральная серия, которую Фаулер ошибочно приписал водороду. Расчёты показывают, что одна из спектральных линий этой серии соответствует переходу электрона в атоме водорода с энергетического уровня с номером n = 3 на энергетический уровень с номером m =1,5 (хотя энергетического уровня с нецелым номером, конечно же, быть не может). Чему была равна длина волны, соответствовавшая данной спектральной линии? Ответ выразите в нанометрах и округлите до целого числа.

Дано:
n=3
m=1,5
Найти:

Решение.

Уровни энергии в атоме водорода определяются формулой: (эВ), где и т.д. (1)

При переходе с уровня, соответствующего большему значению энергии (n=3) на уровень с меньшим значением энергии (m=1,5) происходит выделение энергии.

В соответствии с формулой (1), можно рассчитать выделившуюся энергию, которая соответствует указанному переходу

После подстановки численных значений получим:

(эВ).

Чтобы найти длину волны, соответствующую указанному излучению, надо воспользоваться формулой Планка:

С учетом перехода с уровня n на уровень m Отсюда необходимо выразить длину волны

Подстановка численных значений дает значение длины волны, соответствовавшая данной спектральной линии. В расчетах необходимо учесть, что 1эВ Дж.

(м) = (м) = 273 (нм).

Ответ: 273 нм.

Задача 2

На рисунке показаны спектры поглощения трёх смесей неизвестных газов (1, 2 и 3), а также спектры излучения известных газов A и B. Какая из смесей содержит газ A? В качестве ответа запишите число, обозначающую смесь газов.

Решение.

На рисунке представлены линейчатые спектры смесей газов и отдельных газов. Главное свойство линейчатого спектра состоит в том, линии какого-либо вещества на спектре зависят только от свойств атомов этого вещества, но совершенно не зависят от способа возбуждения свечения атомов. Согласно рисунку, спектральные линии газа А содержатся в смеси газов 3.

Ответ: 3

Задача 3

Какую минимальную скорость должны иметь электроны, чтобы ударом перевести атом водорода из первого энергетического состояния в пятое?
Дано:
n=1
m=5
Найти:

Решение.

Уровни энергии в атоме водорода определяются формулой:

(эВ), где и т.д.

Для перевода атома водорода из первого энергетического состояния в пятое, ему необходимо сообщить энергию, равную разности этих энергетических состояний.

Рассчитаем значение этой энергии.

(эВ)

В системе «СИ» с учетом того, что 1 эВ Дж.

(Дж).

Электроны, передающие атому водорода эту энергию, должны обладать кинетической энергией не меньшей, чем Дж.

Из последней формулы можно вывести и рассчитать скорость электронов.

масса электрона равна кг.

(м/с) = 2,14 (Мм/с).

Ответ: 2,14 Мм/с