Fizika_3_chast_otvety

20. Спектр водородоподобного атома, длины волн линий которого в 4 раза короче, чем у атомарного водорода принадлежит элементу

1) Н2 2) Не 3) Не+ 4) Li+ + 5) Be+ + +

21. На схеме энергетических уровней атома водорода излучению наименьшей длины волны соответствует фотон с энергией

(эВ)

1)1,89

2)3,41

3)13,62

4)12,1

5)12,75

En,							n
эВ
0,0							n = ∞
-0,54							n = 5
-0,85							n = 4
-1,5							n = 3
-3,4							n = 2
-13,6							n = 1
	1	2	3	4	5

22. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Переход с поглощением фотона наибольшей частоты обозначен цифрой…

1)2

2)3

3)4

4)5

5)1

23. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома водорода. Поглощение фотона с наибольшей длиной волны происходит при переходе, обозначенном стрелкой под номером…

1)1

2)4

3)2

4)5

5)3

En,							n
эВ
0,0							n = ∞
-0,54							n = 5
-0,85							n = 4
-1,5							n = 3
-3,4							n = 2
-13,6							n = 1
	1	2	3	4	5
En,							n
эВ
0,0							n = ∞
-0,54							n = 5
-0,85							n = 4
-1,5							n = 3
-3,4							n = 2
-13,6							n = 1
	1	2	3	4	5

24. Напряженность электрического			поля, в котором		находится
электрон в невозбужденном атоме водорода, равна (В/м)
1) 2,7·107	2) 2,6·1011	3) 5,1·1011	4) 1,2·1010	5)	2,6·109

51

25. Напряженность электрического			поля	на	2-й	орбите
однозарядного иона гелия равна (В/м)
1) 27,2·106	2) 2,6·1011	3) 5,1·1011	4) 1,3·1011		5) 2,6·109

26. Фотон, соответствующий первой линии серии Лаймана иона Не+, выбивает электрон из покоящегося атома водорода. Кинетическая энергия вылетевшего электрона равна (эВ)

1) 13,6

2) 16,8

3) 24,2

4) 27,2

5) 0

27. Электрон в атоме водорода находится в основном состоянии. Минимальная энергия, необходимая для отрыва электрона от атома равна:

1) 0

2) 13,6 эВ

3) -13,6 эВ 4) 6,8 эВ

5) 27,2 эВ

28. Сколько фотонов с различной частотой могут испускать атомы водорода, находящиеся в третьем возбужденном состоянии?

1)	2	2)	3	3)	4	4)	6	5)	12
29. Скорость		электрона		на	второй	орбите атома		водорода равна
(Мм/с):
1)	1,09	2)	10,9	3)	2,18	4)	4,45	5)	21,8

30. Отношение минимальной энергии фотона в серии Лаймана к минимальной энергии фотона в серии Бальмера, равно:

1) 10, 2

2) 4,0

3) 6,62

4) 5,4

5) 8,3

52

4. Волновая механика

4.1. Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей

1. Зависимость длины волны де Бройля от кинетической энергии Ек нерелятивистской частицы (Ек << mc2) верно представлена на рисунке

	Ек		Ек		Ек	Ек	Ек
(а)		(б)		(в)		(г)	(д)
1) а			2) б	3) в		4) г	5) д

2. Если длина волны де Бройля частиц одинакова, то наименьшей скоростью обладает

1)протон

2)электрон

3)нейтрон

4)α - частица

5)скорости перечисленных частиц одинаковы

3.

Отношение

длин

волн

де Бройля

электрона и протона е/ р,

имеющих одинаковую скорость, равно

m p

me

m p

2

1)

2)

3)

me

m p

me

2

m p me

4)

me

5)

m p

me m p

4.

Чтобы длина волны де Бройля протона была равна 1 нм, он должен

пройти ускоряющую разность потенциалов (мВ)

1) 10

2) 30

3) 0,82

4) 8,2 · 103

5) 300

5.

Заряженная

частица

массой m = 1,67 . 10-27 кг,

ускоренная

разностью потенциалов 200 В, имеет длину волны де Бройля 2,02 . 10-12 м.

Заряд частицы равен
1) е	2) 2е	3) 3е	4) 4е	5) 5е

53

6. Атом водорода излучил фотон, соответствующий первой линии серии Лаймана. Длина волны де Бройля, связанная с атомом водорода в момент испускания фотона, равна (м)

1) 1,75·10-10 2) 1,5·10-8	3) 1,46·10-7 4) 1,22·10-7	5) 1,2·10-5
7. Протон влетает в магнитное поле (В = 0,1 Тл)		перпендикулярно

силовым линиям и описывает в нем окружность радиусом 1 мм. Длина

волны де Бройля этого протона равна (м)

1) 4 · 10-11 2) 2 · 10-10 3) 2,5 · 10-9 4) 10-8 5) 1,5 · 10-6

8. Длина волны де Бройля электронов, при соударении с которыми в видимой серии спектра атома водорода, появились две линии, равна (R = 1,097 · 107 м-1 – постоянная Ридберга)

1)	16				2)					h		3)		8 h
	3 R													3m c R
									3m c R
								1
4)				8h	5)
		15m c R						c R

9. Длина волны де Бройля электронов, при соударении с которыми в

спектре атома водорода появились все линии всех серий, равна

(R = 1,097 · 107 м-1)

1)

R 1

2)

h

3)

h

2 m c R

2 m c R

4)

8 h

5)

h

3m c R

15m c R

10. Параллельный пучок электронов, имеющих скорость υ, проходит через щель ширины а. На экране, расположенном на расстоянии l от щели, ширина центрального максимума равна

	1)	a l m	2)	2 a l m	3)	l m	4)	hl	5)	2hl
		h		h		2ah		m a		m a

11. Если неопределенность координаты движущейся частицы равна длине волны де Бройля этой частицы, то относительная неточность импульса p/p равна

		2
1)	2)	3) 2	4) 4	5) (2 ) 1

54

12. Согласно принципу неопределенностей Гейзенберга Е t , где 1) Е – неопределенность энергии в момент ее измерения

t – неопределенность длительности процесса измерения

2)Е – неопределенность, с которой мы знаем энергию Е t – время жизни частицы с энергией Е

3)Е – разность энергий возбужденного и основного состояния t – время жизни возбужденного состояния

4)Е – изменение энергии атома

t –время, за которое произошло это изменение 5) Е – энергия возбуждения атома

t–время возбуждения

13.Время жизни атома в возбужденном состоянии 10нс. Учитывая. Что постоянная Планка ħ = 6,6·10-16 эВ·с, ширина энергетического уровня

(в эВ) составляет не менее…

1)1,5·10-10

2)6,6·10-8

3)6,6·10-10

4)1,5·10-8

14. Если скорость протона, движущегося вдоль оси х, измерена с погрешностью υх = 10-6 м/с, то максимальная ошибка в определении его местоположения по оси х равна (м)

1)	0	2) 0,063	3) 1,15	4) 115
5)	среди ответов 1- 4 нет верного
15. При		неопределенности в определении энергии			Е = 10–15 Дж,
частица может существовать время (с)
1)	10–10	2) 10–15	3) 10–18	4) 10–19	5)	10–20
16. Возбужденный атом испускает фотон в течение 0,01						мкс. Длина

волны излучения равна 600 нм. Неопределенность в нахождении энергии фотона равна (Дж)

1)	1.10 - 26	2) 1.10-20 3) 1,5.10 - 8	4) 1.10 -10
5)	данных недостаточно

17. Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12 эВ. Используя соотношение неопределенностей, минимальные размеры атома

можно оценить (м)
1) 1·10–9	2) 1·10–10	3) 0,5·10–15	4) 5·10–11	5) 2·10–12

55

18. Возбужденный атом испускает фотон в течение 0,01 мкс. Длина волны излучения равна 600 нм. Длина волны и положение фотона определены с точностью

1)	= 1,9 . 10-5 нм,		х = 300 см,
2)	= 11,9 . 10-4 нм,		х = 1,9 см
3)	= 19 нм,	х = 30 см
4)	= 11,9 нм,	х = 19 см
5)	= 6 нм, х = 0

56

4.2.Элементы квантовой механики

1.Для волновой функции ψ верными являются утверждения А. ψ непрерывна и конечна Б. ψ может принимать несколько значений В. ψ однозначна

Г.		( x)		2	– плотность вероятности обнаружить частицу в
окрестности точки х

Д.		( x)			2 d x	0
	0
Е.		( x)			2 d x	1
	0
1)	А	2) А, Б				3)	Д	4) А, В, Г, Е		5) все верно
2. Состояние микрочастицы, движущейся в одномерной бесконечно
глубокой		потенциальной						яме,	описывается	волновой функцией
( x) 20 sin 400					x . Микрочастица находится на энергетическом уровне
1)	первом					2)	втором		3) третьем
4)	четвертом					5)	шестом

3. Состояние нейтрона			в одномерной потенциальной яме с
бесконечно	высокими		стенками	описывается		уравнением
(x) 105 sin1,5 1010		x (м) . Ширина потенциальной ямы равна (нм)
1) 200	2) 0,2		3) 2	4) 4	5) 4,2

4. Первому возбужденному состоянию электрона соответствует график на рисунке

2				2				2				2

l	х		l х	l х	l х
а		б	в		г
1) а	2) б	3) в	4) г	5) ни один не соответствует

57

5. Из приведенных на рисунке графиков наибольшей энергии микрочастицы соответствует график

2				2				2				2

l	х		l х	l х	l х
а		б	в		г
1) а	2) б	3) в	4) г	5) энергия везде одинакова

6. Вероятность того, что электрон, находящийся в состоянии n = 3, в бесконечно глубокой потенциальной яме шириной l, будет обнаружен в левой трети ямы, равна

														l / 3
1)			2		sin			3	x				2)				2			sin	3	x	d x
			l						l									l				l
														0
	l / 3													l / 3							3
3)						2	sin 2				x	d x	4)		2			sin 2				x	d x	5) 0
						l					l				l							l
	0													0

7. Вероятность того, что электрон, находящийся в состоянии n = 2, в бесконечно глубокой потенциальной яме шириной l, будет обнаружен в середине ямы, равна

l / 2

l / 2

2

x

2

2 x

2

sin 2

1)

sin

d x

2)

d x

l

l

l

l

0

0

l / 2

l / 2

2 x

3)

2

sin 2

x

d x

4)

2

sin 2

d x

5) 0

l

l

l

l

0

0

8. Энергия

основного состояния

квантового

гармонического

осциллятора равна

1)

3/2 hν

2) hν

3) 1/2 hν

4) 1/3 hν

5) 0

9. Главное квантовое число n определяет

1)

импульс электрона

2) импульс атома

3)

энергию электрона в атоме

4) магнитный момент импульса

5)

проекцию момента импульса на направление магнитного поля

58

10. Орбитальное квантовое число l определяет

1)энергию электрона в атоме

2)модуль орбитального момента импульса электрона

3)проекцию орбитального момента импульса на заданное направление

4)спин электрона

5)проекцию спина на заданное направление

11. Магнитное квантовое число ml определяет

1)орбитальный момент импульса электрона

2)спин электрона

3)проекцию орбитального момента импульса

4)проекцию спина

5)энергию электрона

12. Кантовое число mS определяет

1)собственный момент импульса электрона

2)орбитальный момент импульса электрона

3)энергию электрона

4)импульс электрона

5)проекцию спина на заданное направление

13. Электрон находится в 3p – состоянии. При переходе атома в основное состояние изменение орбитального момента импульса электрона равно (ћ)

1) 3

2) 2

3)

3

4)

2

5) 0

14. Орбитальный момент импульса электрона в s – состоянии равен

(Дж·с)

1) 1,5 · 10- 34		1,06 · 10- 34
	2)		3) 6		4) 2		5)	0
15. Число ориентаций вектора собственного магнитного момента
электрона в магнитном поле равно (n, l, m – квантовые числа)
1) m	2)	2 l+1	3) n		4) l		5)	2
16. При n = 2 возможно значение орбитального квантового числа l
1) 3	2)	2	3) 1		4) – 2		5)	– 3

59

17. Максимальное число электронов, находящихся в состоянии с

одним и тем же значением главного квантового числа n, равно
1)	(2 l+1)	2)	2(2 l+1)		3)	2 n2	4) n2	5)	(n – 1)
18. Максимальное				число		электронов,		состояние		которых
определяется одинаковыми квантовыми числами n и l, равно
1)	1	2)	(2 l+1)		3)	2(2 l+1)	4) n2	5)	2 n2

19. Электрон в атоме водорода находится в d – состоянии. Возможны следующие проекции орбитального момента импульса электрона на

направление магнитного поля
1) 0, ħ, 2ħ	2) 0, ħ, 2ħ, 3ħ	3) 0, ±ħ
4) 0, ±ħ, ±2ħ	5) 0, ±ħ, ±2ħ, ±3ħ

20.В состоянии 2S могут находится 2 электрона со следующими

квантовыми числами n, l, ml, ms

1) первый 2, 0, 0, +½ - второй 1, 0, 0, – ½ 2) первый 1, 0, 0, +½ - второй 2, 0, 0, – ½ 3) первый 2, 1, 0, + ½ - второй 2, 0, 0, – ½ 4) первый 2, 0, 0, + ½ - второй 2, 0, 0, + ½ 5) первый 2, 0, 0, + ½ - второй 2, 0, 0, – ½ .

21.Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n = 3. В этом слое число электронов, имеющих одно и то же квантовое число ms = – 1/2, равно

1) 2

2) 8

3) 9

4) 12

5) 18

22. Максимальное число электронов, находящихся в L – слое (n = 2),

равно

1) 2

2) 6

3) 8

4) 18

5) 32

23. На рисунке приведены возможные ориентации вектора орбитального момента импульса электрона в магнитном поле.

			H	H
		H		3ħ
	H		2ħ
				2ħ
		ħ	ħ
				ħ
	0 ●	0	0	0
		- ħ		- ħ
			- ħ
			-2ħ	-2ħ
				-3ħ
	(а)	(б)	(в)	(г)

60