ФЭПО-КСЕ-3

3

Тема: Микро-, макро-, мегамир

К обязательным признакам (атрибутам) планеты относится …

˅ шарообразная форма

протекание в ее недрах термоядерных реакций

наличие спутников и колец

наличие атмосферы

Решение:

Планета – компактное небесное тело, масса которого недостаточна, чтобы стать звездой, но достаточна, чтобы оно приобрело шарообразную форму под действием собственного тяготения и расчистило область своей орбиты от более мелких небесных тел. Само понятие «орбита» предполагает, что планета совершает периодическое обращение вокруг более массивного небесного тела – звезды.

Тема: Микро-, макро-, мегамир

К обязательным признакам (атрибутам) звезды относится …

˅ протекание в ее недрах термоядерных реакций

диаметр более 1 миллиона километров

наличие планет, обращающихся вокруг нее

преобладание в ее химическом составе кислорода и кремния

Решение:

Звезда – это компактное небесное тело, в недрах которого происходят, происходили в прошлом или с необходимостью начнутся в будущем термоядерные реакции.

Тема: Микро-, макро-, мегамир

К обязательным признакам (атрибутам) галактики относится …

˅ большое количество звезд, входящих в ее состав

спиральная форма

шарообразная форма

протекание в ее недрах термоядерных реакций

Решение:

Галактика – система, состоящая в основном из звезд, связанных общностью происхождения и взаимным тяготением. Количество звезд в типичной галактике – десятки и сотни миллиардов, хотя бывают и карликовые галактики, насчитывающие всего несколько десятков миллионов звезд. В отличие от звезд и планет, галактики – весьма разреженные системы: расстояния между звездами в галактике в миллионы раз превышают размеры самих звезд. Формы галактик разнообразны: спиральные, эллиптические, неправильные.

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Наша Галактика является …

˅ гигантской

эллиптической

карликовой

неправильной формы

Решение:

Наша Галактика (видимая на небе как Млечный путь) является гигантской (около 200 миллиардов звезд) и спиральной. Ее диаметр в плоскости спирали составляет около 100 тысяч световых лет.

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Наша Галактика …

˅ является спиральной

является эллиптической

является карликовой

имеет поперечник около 100 астрономических единиц

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Самый яркий объект на данном снимке – это …

˅ галактика

Метагалактика

звезда

планета с кольцами

Решение:

Самый яркий объект на снимке – видимая в нижней части поля зрения спиральная структура. Это, конечно, не Метагалактика, поскольку Метагалактика включает все, что мы видим на небе. Это не звезда, поскольку звезда – компактный объект, и выглядит как кружок, а чаще – как яркая точка. Это не планета с кольцами, поскольку на снимке четко видны именно спирали, а не кольца. Следовательно, это галактика, причем спиральная.

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Понятия Вселенной и Метагалактики различаются тем, что …

˅ Метагалактика – лишь часть Вселенной

Вселенная одна, а метагалактик в ней много

Метагалактика может включать в себя и другие вселенные, кроме нашей

Вселенная изотропна, а Метагалактика имеет форму плоской спирали

Решение:

Вселенная – понятие скорее философское, означающее все, что в каком-то смысле существует. В естествознании принято использовать более конкретное понятие Метагалактики, понимаемой как доступная наблюдению часть Вселенной с ее конкретной структурой. В силу этого определения, Метагалактика меньше Вселенной, но, как и Вселенная, единственна в своем роде. О свойствах всей Вселенной мы можем судить лишь по наблюдаемым свойствам Метагалактики, а она, оказывается, в высокой степени изотропна.

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Конечность размеров Метагалактики (в отличие от размеров Вселенной) обусловлена тем, что…

в масштабах Метагалактики не наблюдается космологическое расширение Вселенной

˅ мы можем наблюдать лишь те объекты, излучение которых успело дойти до нас за время существования Вселенной

в ходе космологического расширения Метагалактика ещё не успела стать бесконечно большой

согласно космологической модели Эйнштейна, пространство-время имеет постоянную положительную кривизну, подобно сфере

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Парсек – это …

˅ единица измерения межгалактических расстояний

единица измерения расстояния в микромире

элементарная частица, лежащая в основе структуры вещества

фундаментальная частица, передающая взаимодействие

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Для измерения расстояний в мегамире в качестве единиц длины используют …

˅ парсеки

километры

ангстремы

нанометры

Решение:

Привычные метры и километры в масштабах мегамира неудобны, ибо слишком малы. В Солнечной системе удобнее пользоваться естественным масштабом – астрономической единицей (а.е.), по определению равной среднему расстоянию между Солнцем и Землей. В дальнем космосе и астрономическая единица оказывается слишком мелкой. Там астрономы пользуются световыми годами (расстоянием, которое свет пролетает за 1 год) и парсеками (1 парсек – это более 3 световых лет и более 200 000 а.е.).

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Расстояние до самых удаленных из доступных наблюдению небесных тел измеряется …

˅ миллиардами световых лет

миллионами парсеков

тысячами астрономических единиц

триллионами километров

Решение:

Пространственные масштабы Метагалактики (доступной наблюдению части Вселенной) измеряются миллиардами световых лет, то есть сравнимы с расстоянием, которое свет успел пройти с момента возникновения Вселенной. Таково же по порядку величины расстояние до самых удаленных из наблюдаемых на небе объектов. Например, квазар SDSSp J104433.04 – 012502.2 удален от нас на 10 миллиардов световых лет (www.spaceviews.com/2000/1204 – Issue 2000.49, 2000 Dec 4).

Тема: Микро-, макро-, мегамир

Границы между тремя масштабными уровнями организации материи –

микро-, макро- и мегамиром – проводятся по критерию …

˅ соизмеримости или несоизмеримости объектов данного уровня с масштабами человека и его деятельности

времени существования объектов данного масштабного уровня

познаваемости объектов данного уровня человеческим разумом

доступности или недоступности объектов данного масштабного уровня наблюдению невооруженным глазом

Решение: Основной критерий деления материи на уровни – соизмеримость или несоизмеримость масштабов данного уровня с размерами субъекта, который мысленно подразделяет единую Вселенную на микро-, макро- и мегамир, то есть с размерами человека. Соизмеримость в данном случае означает не просто близость по величине, но и подчинение закономерностям, знакомым человеку на основе его жизненного опыта.

Тема: Системные уровни организации материи

Система отличается от совокупности тем, что …

˅ характер взаимодействия между элементами системы важнее свойств самих элементов

свойства системы полностью определяются свойствами элементов системы

количество элементов в системе всегда гораздо больше, чем в любой совокупности

система, в отличие от совокупности, – устойчивое, неизменное образование

Решение:

Главный атрибут системы – наличие у нее интегративных свойств, которыми никакой ее элемент, взятый по отдельности, не обладает и которые возникают в результате взаимодействия элементов системы между собой.

Тема: Системные уровни организации материи

К числу системных свойств галактики относится(-ятся) …

˅ форма

совокупная светимость

количество звезд в ней

размеры

Решение:

Размеры, количество звезд в галактике, ее светимость – величины аддитивные, складывающиеся из характеристик частей галактики. А вот форма галактики определяется тем, как взаимодействуют между собой звезды и остальные ее компоненты (газ, пыль, «темная материя» и т.д.), и не может быть сведена к сумме свойств этих компонент.

Тема: Системные уровни организации материи

Системный подход к изучению природных систем требует интересоваться в первую очередь …

˅ характером связей между элементами системы

свойствами элементов системы самих по себе

количеством элементов в системе

пространственной протяженностью и длительностью существования системы

Тема: Системные уровни организации материи

Системой можно считать …

˅ буквы, составляющие текст энциклопедии

буквы, составляющие алфавит

атомы, составляющие химический элемент

звезды, составляющие созвездие

Решение:

Буквы, составляющие алфавит, не представляют собой системы, поскольку не взаимодействуют друг с другом. Их порядок в алфавите определяется внешними обстоятельствами и может быть изменен без ущерба для алфавита и языка. Буквы, образующие осмысленный текст, взаимодействуют – и в том смысле, что их порядок уже не может быть произвольным (например, в русском языке после букв «тьс» обязательно следует «я»), и в том смысле, что от их порядка зависят свойства всего текста – его смысл, читабельность и т.д.

Атомы одного и того же химического элемента не представляют собой систему, поскольку им не обязательно взаимодействовать между собой, а достаточно лишь того, чтобы у них был одинаковый заряд ядра. Аналогично созвездие не является системой звезд, поскольку для принадлежности звезд к одному созвездию нет необходимости, чтобы они взаимодействовали. Достаточно, чтобы они находились примерно в одном и том же направлении от Земли.

Тема: Системные уровни организации материи

Не обладает системными свойствами …

˅ бром как химический элемент

бром как вещество

галактика

отдельная живая клетка

Решение:

К определенному химическому элементу относятся все атомы с одинаковым зарядом ядра, независимо от того, взаимодействуют ли они друг с другом или нет, поэтому химический элемент системой не является. Если же мы рассматриваем атомы одного химического элемента, взаимодействующие между собой, то это уже не элемент, а простое вещество, соответствующее данному элементу. Оно обладает свойствами, которых нет ни у одного

взятого по отдельности атома.

Тема: Системные уровни организации материи

Аддитивные свойства химического вещества проявляются в том, что …

все свойства вещества – физические и химические, полностью совпадают со свойствами молекул, из которых вещество состоит

вещество состоит из молекул, в состав которых входят атомы, состоящие из электронов и ядра

любые свойства вещества определяются простым суммированием свойств его отдельных молекул

˅ масса вещества равна сумме масс всех молекул, слагающих вещество

Тема: Системные уровни организации материи

К системным (интегративным) свойствам биогеоценоза относится …

˅ устойчивость к неблагоприятным воздействиям

биомасса

размер занимаемой территории

разнообразие значений абиогенных факторов среды

Решение:

Интегративными называются новые свойства, возникающие у системы в результате взаимодействия ее компонентов, которые не сводятся к простому суммированию свойств компонентов. Устойчивость любой экосистемы определяется, прежде всего, ее разнообразием, то есть взаимодополняемостью входящих в нее видов, а не их численностью. Разнообразие абиогенных факторов среды для биогеоценоза не играет роли, поскольку биогеоценоз по определению является экосистемой самого нижнего уровня иерархии, занимающей территорию с однородными условиями.

Тема: Системные уровни организации материи

Примером проявления интегративных свойств у природных систем служит(-ат) …

˅ способность к избирательному катализу у белковых молекул, состоящих из большого числа аминокислотных остатков

мощные поля тяготения у гигантских галактик, состоящих из сотен миллиардов звезд

возможность полностью свести свойства живого организма к свойствам веществ, из которых он состоит

равенство массы молекулы сумме масс составляющих ее атомов

Решение:

Интегративными называются новые свойства, возникающие у системы в результате взаимодействия ее компонентов, которые не сводятся к простому суммированию свойств компонентов. Например, физические и химические свойства молекул белка не сводятся к простому усилению свойств аминокислот, которые являются мономерами белков.

Тема: Системные уровни организации материи

Характерная общая черта природных систем – их …

˅ интегративность

аддитивность

комплементарность

замкнутость

Решение:

Любая система, в том числе природная, отличается от совокупности тем, что взаимодействие элементов системы важнее, чем их свойства. Признаком системности служит появление таких свойств, которыми ни один элемент сам по себе не обладает и которые возникают лишь в результате взаимодействия элементов между собой. Такие свойства называют интегративными. Для совокупностей, не являющихся системами, характерны не интегративные, а аддитивные свойства (от англ. add – добавлять, складывать) – такие, которые равны просто сумме соответствующих свойств элементов совокупности.

Тема: Системные уровни организации материи

Характерная общая черта природных систем – их …

˅ иерархичность

компактность

целесообразность

полицентричность

Решение:

Образование природной системы включает ее в качестве элемента в существующую или формирующуюся систему более высокого порядка (надсистему). Такой способ структурной организации систем называется иерархическим.

Тема: Системные уровни организации материи

Последовательность иерархических уровней организации материального мира нарушена в ряду …

˅ живая клетка – биогеоценоз – живой организм – биосфера

элементарная частица – атомное ядро – атом – молекула

Вселенная – Метагалактика – галактика – звезда

Солнечная система – Земля – литосфера – литосферная плита

Решение:

Между биогеоценозом и биосферой могут находиться лишь экосистемы промежуточных уровней, но не отдельный живой организм.

Тема: Структуры микромира

Очень существенно, в десятки и сотни тысяч раз, различаются размеры …

˅ атомов и атомных ядер

атомов и неорганических молекул

разных неорганических молекул

атомных ядер и протонов

Решение:

Атомное ядро представляет собой образование из нескольких сотен (максимум) вплотную прилегающих друг к другу протонов и нейтронов. Поэтому его размеры не более чем в несколько раз превышают размеры отдельного протона или нейтрона. По аналогичным соображениям невелико различие размеров атомов и неорганических молекул: ведь в состав последних входит небольшое число тесно прилегающих друг к другу атомов. Понятно, что различие размеров между разными неорганическими молекулами еще меньше. А вот размеры атома, определяемые радиусом его электронных оболочек, действительно, на много порядков больше размеров атомного ядра.

Тема: Структуры микромира

К числу объектов микромира, стабильность которых обеспечивается сильным взаимодействием, относится …

˅ атомное ядро

электрон

атом

молекула

Решение:

Электрон относится к группе лептонов – элементарных частиц, которые вообще не способны к сильному взаимодействию. Атомы и молекулы состоят из атомных ядер и электронов, их стабильность обеспечивается взаимным притяжением положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов, то есть электромагнитным взаимодействием. А вот удержание протонов и нейтронов в составе атомного ядра обеспечивается сильным взаимодействием между ними.

Тема: Структуры микромира

В состав обычного вещества не входят …

˅ фотоны

электроны

протоны

нейтроны

Тема: Структуры микромира

Своей собственной античастицей является …

˅ фотон

электрон

протон

d-кварк

Решение:

Античастица отличается от частицы противоположными знаками всех своих зарядов (если это возможно). Поэтому совпадать со своей античастицей может лишь истинно нейтральная частица, все заряды которой равны нулю. Электрон, протон и все кварки имеют ненулевой электрический заряд.

Тема: Структуры микромира

При взаимодействии электрона с его античастицей позитроном (реакция аннигиляции) может возникнуть …

˅ несколько фотонов

один протон

два протона

один протон и несколько фотонов

Решение:

По определению, античастица отличается от своей частицы противоположными знаками всех зарядов. Поэтому при аннигиляции сумма любых (например, электрических) зарядов образующихся частиц должна быть равна нулю. Это обстоятельство запрещает возникновение одного или нескольких протонов – ведь протон имеет ненулевой электрический заряд. Чаще всего при электрон-позитронной аннигиляции образуется два или несколько фотонов – истинно нейтральных частиц, все заряды которых равны нулю.

Тема: Структуры микромира

Нестабильной частицей, самопроизвольно распадающейся на другие частицы, является свободный …

˅ нейтрон

протон

электрон

фотон

Решение:

Свободный нейтрон в среднем через 15 минут распадается на протон, электрон и электронное антинейтрино.

Тема: Структуры микромира

Распад свободного нейтрона на электрон и антипротон запрещен законом …

˅ сохранения электрического заряда

единства и борьбы противоположностей

сохранения энергии

сохранения массы

Решение:

Антипротон имеет электрический заряд, противоположный заряду протона, поэтому такой распад нарушал бы, как минимум, закон сохранения электрического заряда.

Тема: Структуры микромира

Распад свободного электрона на нейтрон и антипротон запрещен законом …

˅ сохранения энергии

всемирного тяготения

сохранения электрического заряда

возрастания энтропии

Решение:

Массы нейтрона и протона (антипротона) в тысячи раз больше массы электрона. Поскольку масса эквивалентна энергии, распад электрона на эти массивные частицы означал бы сильнейшее нарушение закона сохранения энергии.

Тема: Структуры микромира

Один из критериев классификации элементарных частиц – их …

˅ способность к участию в сильном взаимодействии

размеры

форма

положение на эволюционном дереве

Решение:

Критерий участия/неучастия частиц в сильном взаимодействии действительно используется для выделения классов адронов, кварков и лептонов. Размеры же и форма элементарных частиц не являются критериями их классификации. У многих элементарных частиц пространственная протяженность вообще равна нулю (такие частицы называют фундаментальными). По этой же причине элементарные частицы не могут возникать путем эволюции (эволюция – это процесс усложнения структуры).

Тема: Структуры микромира

Класс адронов объединяет частицы, которые…

имеют нулевой спин

˅ участвуют в сильном взаимодействии

являются самыми легкими

не участвуют в сильном взаимодействии

Тема: Структуры микромира

К числу объектов микромира, у которых до сих пор не выявлено какой-либо внутренней структуры, относится …

˅ электрон

протон

ядро атома гелия

атом водорода

Решение:

Нижний уровень иерархии природных систем образуют так называемые фундаментальные частицы – элементарные частицы, у которых, на сегодняшний день, не обнаружено какой-либо внутренней структуры и/или конечных размеров. К ним относятся все лептоны (включая электрон), все кварки и все частицы–переносчики фундаментальных взаимодействий. Все остальные материальные объекты являются составными, то есть обладают той или иной внутренней структурой.

Тема: Структуры микромира

Нейтрон состоит из…

˅ трех кварков

четырех кварков

одного кварка

двух кварков

Тема: Процессы в микромире

Бета-излучение представляет собой ...

электромагнитное излучение

тепловое излучение

поток ядер атомов гелия, испускаемых атомными ядрами при радиоактивном распаде

˅ поток электронов или позитронов, испускаемых атомными ядрами при радиоактивном распаде

Тема: Химические системы

Химический элемент – это совокупность атомов одного вида. Все атомы одного химического элемента имеют одинаковое …

˅ зарядовое число

˅ число протонов

число нуклонов

массовое число

Решение:

Принадлежность атома к данному виду определяется зарядом его ядра. Заряд атомного ядра определяется протонами – ядерными частицами с единичным положительным зарядом, поэтому зарядовое число ядра и порядковый номер элемента в периодической системе совпадают с числом протонов в ядре.

Тема: Химические системы

Атомы одного и того же химического элемента могут иметь разное …

˅ число нейтронов

˅ массовое число

зарядовое число

число протонов

Решение:

Существование изотопов – разновидностей атомов химического элемента, отличающихся массовым числом, приводит к тому, что атомы одного и того же химического элемента могут иметь разное число нейтронов и массовое число. Принадлежность атома к данному виду определяется зарядом его ядра. Заряд атомного ядра определяется протонами – ядерными частицами с единичным положительным зарядом.

Тема: Химические системы

Укажите, в каких высказываниях речь идет о водороде как химическом элементе.

˅ Водород входит в состав органических соединений.

˅ В природе существуют три изотопа водорода.

Водород является самым легким газом.

Водород имеет очень низкую температуру кипения.

Решение:

Химический элемент и простое вещество этого элемента называют одинаково. Различие между ними устанавливают по контексту. В высказываниях «Водород входит в состав органических соединений» и «В природе существуют три изотопа водорода» речь идет о водороде как химическом элементе.

Тема: Химические системы

Молекулярная формула воды (H2O) и любого другого вещества указывает на _______________ вещества.

˅ качественный состав

˅ количественный состав

химическое строение

структуру

Решение:

Молекулярная формула любого вещества указывает на качественный состав, то есть на то, из каких элементов состоит вещество, а также на количественный состав, то есть на соотношение элементов в веществе.

Тема: Химические системы

Состав простых веществ отображается формулами …

˅ Р4

˅ N2

H2O

CH4

Решение:

Формулами, отображающими состав простых веществ, являются Р4 и N2. В простые вещества входят атомы одного химического элемента.

Тема: Химические системы

Состав сложных веществ отображается формулами …

˅ NH3

˅ H2O

S8

O3

Решение:

Формулами, отображающими состав сложных веществ, являются NH3 и

H2O. В сложные вещества входят атомы разных элементов.

Тема: Химические системы

Большинство природных химических элементов представляют собой смесь …

атомных ядер

˅ изотопов

элементарных частиц

протонов и электронов

Тема: Химические системы

Изотопы уран-232 и уран-238 различаются …

˅ числом нуклонов

˅ числом нейтронов

числом протонов

зарядом атомного ядра

Решение:

Изотопы – это разновидности атомов одного и того же химического элемента, которые имеют одинаковый заряд ядра, а следовательно, одинаковое число протонов в ядре и порядковый номер в периодической системе, но различаются массовым числом или числом нуклонов, а это означает, что в их ядрах разное число нейтронов. Таким образом, изотопы уран-232 и уран-238 различаются числом нуклонов и числом нейтронов.

Тема: Химические системы

Свойства химических элементов не являются случайными, а зависят от электронного строения соответствующих атомов и закономерно изменяются с изменением атомного номера. В этом состоит суть …

правила Вант-Гоффа

˅ периодического закона Д.И.Менделеева

закона постоянства состава вещества

принципа Ле Шателье

Тема: Химические системы

Ферменты отличаются от обычных катализаторов тем, что …

˅ образуются и функционируют в живых системах

˅ имеют высокомолекулярную природу

ускоряют химические процессы

входят в состав продуктов реакций

Решение:

Ферменты – это биологические катализаторы, которые образуются и функционируют в живых системах. Они имеют высокомолекулярную природу.

Тема: Химические системы

Ферменты отличаются от обычных катализаторов тем, что …

˅ являются природными белками

˅ образуются и функционируют в живых системах

ускоряют химические процессы

входят в состав конечных продуктов реакций

Решение:

Ферменты – это биологические катализаторы, которые образуются и функционируют в живых системах. Они являются природными белками.