Тема: Концепции квантовой механики
Согласно концепции корпускулярно-волнового дуализма, любой материальный объект …
|
|
| обладает свойствами как волны, так и частицы
|
|
|
|
| в каждом эксперименте проявляет либо волновые свойства, либо корпускулярные
|
|
|
|
| в каждом эксперименте демонстрирует и свои волновые свойства, и корпускулярные
|
|
|
|
| может свободно превращаться из волны в частицу (коллектив или поток частиц) и обратно
|
Решение:
В начале XX века было установлено, что многие объекты микромира в одних экспериментах ведут себя подобно частице (материальной точке), движущейся по определенной траектории, а в других – подобно волне, занимающей протяженную область. Обобщением этой наблюдаемой двойственности (дуализма) свойств микрообъектов стала концепция корпускулярно-волнового дуализма, согласно которой вообще любой материальный объект обладает и свойствами частицы (группы частиц), и свойствами волны, а какие из них он проявит, зависит от ситуации, в которую он поставлен. Волновые и корпускулярные свойства объекта не могут проявляться одновременно, в одном и том же эксперименте.
ЗАДАНИЕ N 30 сообщить об ошибке
Тема: Процессы в микромире
К термоядерным реакциям можно отнести реакции …
|
|
|
| слияния ядер водорода в ядра гелия при взрыве водородной бомбы
|
|
|
|
| синтеза ядер тяжелых химических элементов из более легких в недрах звезд
|
|
|
|
| деления ядер урана в реакторе атомной электростанции
|
|
|
|
| восстановления металлического железа из оксидов, происходящие в земном ядре за счет высокой температуры
|
ЗАДАНИЕ N 31 сообщить об ошибке
Тема: Структуры микромира
Установите соответствие между характеристикой стабильности объекта микромира и самим объектом.
1. Объект абсолютно стабилен, сам по себе не распадается
2. Объект слабо нестабилен, по меркам микромира распадается очень медленно
3. Объект чрезвычайно нестабилен, распадается так быстро, что недоступен прямому наблюдению
|
|
|
| свободный электрон
|
|
|
|
| свободный нейтрон
|
|
|
|
| любой из резонансов
|
|
|
|
| атомное ядро
|
Решение:
Электрон считается абсолютно стабильной частицей, способной существовать вечно (в отсутствие внешних воздействий). Свободный нейтрон распадается на протон, электрон и электронное антинейтрино, но это занимает в среднем около 15 минут – огромный срок, по меркам микромира. Резонансы – это частицы, распадающиеся после своего рождения настолько быстро (характерное время их жизни 10–23 секунды), что наблюдать их во время их существования практически невозможно. Что касается атомного ядра, то сказать что-то определенное о его устойчивости невозможно, надо уточнять, о каком именно ядре идет речь: есть ядра абсолютно стабильные, а есть чрезвычайно нестабильные.
ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Процессы в микромире
При самопроизвольном распаде любой частицы …
|
|
|
| суммарный электрический заряд продуктов распада должен быть равен заряду этой частицы
|
|
|
|
| суммарная масса (покоя) продуктов распада должна быть меньше массы этой частицы
|
|
|
|
| суммарный электрический заряд продуктов распада должен быть меньше заряда этой частицы
|
|
|
|
| суммарная масса (покоя) продуктов распада должна быть равна массе этой частицы
|
Решение:
В ядерных реакциях, в отличие от химических, закон сохранения массы сильно нарушается почти всегда. Например, мюон распадается на частицы, суммарная масса покоя которых в сотни раз меньше, чем у мюона. Основная часть энергии покоя исходного мюона (которая пропорциональна его массе покоя) при таком распаде превращается в кинетическую энергию продуктов распада, и лишь незначительная часть – в их энергию покоя. Закон сохранения электрического заряда во всех ядерных реакциях и распадах выполняется строго.
ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке
Тема: Структуры микромира
Установите соответствие между частицей и ее античастицей.
1. Протон
2. Электрон
3. Фотон
|
|
|
| антипротон
|
|
|
|
| позитрон
|
|
|
|
| фотон
|
|
|
|
| гиперон
|
ЗАДАНИЕ N 9
Тема: Концепции квантовой механики
Хорошей наглядной иллюстрацией принципа дополнительности может служить возникновение …
|
|
|
| стереоэффекта (ощущения 3D) при предоставлении каждому глазу своего изображения сцены
|
|
|
|
| ощущения реалистичности героя литературного произведения при показе автором как его положительных, так и негативных черт
|
|
|
|
| зрительного ощущения радужной окраски при попадании пленки масла на поверхность воды
|
|
|
|
| человека разумного в результате эволюции человекообразных обезьян
|
Решение:
Принцип дополнительности в широком смысле утверждает, что глубокое понимание сущности любого предмета или явления требует взгляда на него с разных, несовместимых точек зрения. Это очень похоже на стереоэффект (или, в современной терминологии, 3D-эффект), когда каждому глазу с помощью специальных очков предоставляется свое изображение сцены, снятое со своей точки расположения камеры. В результате возникает ощущение трехмерности, глубины изображения, реалистичности происходящего – в отличие от плоского двумерного изображения обычного кино или фото. Аналогичным образом, если в художественном произведении герой представляется состоящим только из достоинств или только из недостатков, у читателя или зрителя не возникает ощущения, что речь идет о реальном человеке.
ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Процессы в микромире
Относительно энерговыделения на единицу массы топлива можно утверждать, что …
|
|
|
| в реакциях радиоактивного распада оно больше, чем в химических
|
|
|
|
| в термоядерных реакциях оно больше, чем в реакциях деления атомных ядер
|
|
|
|
| для реакций термоядерного синтеза и ядерного деления оно одинаково
|
|
|
|
| при сжигании водорода в кислороде больше, чем при синтезе гелия из водорода
|
ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Концепции квантовой механики
Согласно одному из соотношений неопределенностей, …
|
|
|
| невозможно точно и одновременно измерить и координату, и импульс материального объекта
|
|
|
|
| невозможно точно и одновременно измерить и координату, и скорость материального объекта
|
|
|
|
| невозможно точно и одновременно измерить и энергию, и импульс (скорость) материального объекта
|
|
|
|
| принципиально невозможно провести точное измерение координаты материального объекта
|
Решение:
Соотношение неопределенностей Гейзенберга гласит, что произведение погрешностей одновременного измерения координаты и импульса материального объекта не может быть меньше некоторой конечной величины порядка постоянной Планка. Поскольку импульс объекта отличается от его скорости только множителем (массой), то соотношение неопределенностей имеет место также для пары «координата – скорость». Импульс и энергия не являются дополнительными величинами и не связаны никаким соотношением неопределенностей. На измерение же одной отдельно взятой физической величины соотношение неопределенностей никаких ограничений не накладывает.
ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Процессы в микромире
Распад электрона на протон и нейтрон запрещен законами сохранения …
|
|
|
| энергии
|
|
|
|
| электрического заряда
|
|
|
|
| массы
|
|
|
|
| числа частиц
|
ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Структуры микромира
Установите соответствие между классом элементарных частиц и общим свойством всех частиц, принадлежащих к этому классу.
1. Частицы-переносчики взаимодействий
2. Адроны
3. Лептоны
|
|
|
| являются бозонами, то есть имеют целочисленный спин
|
|
|
|
| состоят из кварков
|
|
|
|
| являются фермионами, то есть имеют полуцелый спин
|
|
|
|
| имеют ненулевой электрический заряд
|
ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Развитие представлений о взаимодействии
Электромагнитное взаимодействие обеспечивает стабильность …
|
|
|
| атомов
|
|
|
|
| молекул
|
|
|
|
| атомных ядер
|
|
|
|
| Солнечной системы
|
ЗАДАНИЕ N 29 сообщить об ошибке
Тема: Концепции квантовой механики
Красный свет не засвечивает фотопленку и фотобумагу потому, что …
|
|
|
| энергия его фотонов мала по сравнению с энергией фотонов синего или зеленого света, и ее не хватает, чтобы инициировать фотохимическую реакцию
|
|
|
|
| фотоэффект возникает, только если длина волны излучения меньше определенной величины («красной границы фотоэффекта»)
|
|
|
|
| энергия его фотонов велика по сравнению с энергией фотонов синего или зеленого света, и фоточувствительный центр в эмульсии не способен ее поглотить
|
|
|
|
| длина его волны велика по сравнению с длиной волны синего или зеленого света, и вследствие этого его нельзя рассматривать как поток частиц-фотонов
|
Решение:
Красный свет обладает наибольшей длиной волны во всем видимом диапазоне электромагнитного излучения. Соответственно, по формуле Планка 
энергия его фотонов минимальна. Поэтому объяснение, апеллирующее к большой энергии фотона и малой длине волны красного цвета, отпадают. Из оставшихся следует отбросить то, которое утверждает, что длинноволновый свет в принципе не способен проявить корпускулярную сторону своей природы. В действительности, корпускулярно-волновой дуализм – всеобщее свойство материи, в том числе и длинноволнового электромагнитного излучения.
ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Процессы в микромире
При реакции аннигиляции медленного электрона со своей античастицей – позитроном (тоже медленным) чаще всего возникают два фотона. Учитывая, что энергия покоя электрона равна 0,51 МэВ, …
|
|
|
| суммарная энергия этих фотонов не превышает 1,02 МэВ
|
|
|
|
| суммарная энергия этих фотонов не может быть меньше 1,02 МэВ
|
|
|
|
| энергии этих фотонов должны быть абсолютно одинаковы и равны 0,51 МэВ
|
|
|
|
| суммарная энергия этих фотонов должна быть меньше 1,02 МэВ
|
Решение:
«Медленный» в данном случае означает, что кинетическая энергия электрона очень мала по сравнению с его энергией покоя. Поскольку позитрон – античастица электрона, он обладает точно такой же массой и энергией покоя. Таким образом, полная энергия системы до аннигиляции составляет 0,51 + 0,51 = 1,02 (МэВ). Закон сохранения энергии требует, чтобы полная энергия системы (то есть, суммарная энергия двух образовавшихся фотонов) и после реакции оставалась такой же. А вот распределяться между фотонами она может как угодно, это дело случая.
