Задание 16. Физика атомного ядра. ЕГЭ 2026 по физике
Средний процент выполнения: 79.3%
Ответом к заданию 16 по физике может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.
Подпишись на суперполезные материалы
Задачи для практики
Задача 1
На какой энергетический уровень нужно перейти электрону в атоме с 3-го энергетического уровня, чтоб при этом испустить фотон c наименьшей частотой? Укажите номер уровня.
Решение
Чем меньше частота фотона, тем меньше энергии мы должны испустить. То есть перейти на ближайший энергетический уровень, то есть второй
Задача 2
На какой энергетический уровень можно перейти с 3, поглотив при этом фотон c наибольшей длинной волны? Укажите номер уровня.
Решение
Чем больше длинна волны, тем меньше получаемая энергия, что значит, что мы поднимемся на ближайший энергетический уровень, с наименьшей полученной энергией. А это есть 4
Задача 3
Какой заряд Z будет иметь ядро элемента, получившееся из ядра изотопа $↙{92}↖{238}U$ после трёх α-распадов и одного β-распада?
Решение
Решение:
$↙{92}↖{238}U⇄{}↙{Z}↖{A}x+3{}↙{2}↖{4}He+{}↙{-1}↖{0}e$,
$Z=92-3*2-(-1)=87$
Задача 4
Какая доля радиоактивных атомов ещё не распадётся через интервал времени, равный двум периодам полураспада? Ответ в %.
Решение
Дано:
$t=α-Е$
${m_0}/{m}-?$
Решение:
1) За два периода полураспада останется лишь четвертая часть того, что было изначально, т.е. 25%
Задача 5
Найдите массу фотона красных лучей света, длина волн которых 700 нм. Ответ выразите в (·10−36 кг) и округлите до сотых. Постоянную Планка принять равной $h=6.6·10^{-34}$Дж·с.
Решение
Дано:
$λ=700·10^{-9}$м
$h=6.6·10^{-34}$Дж·с
$c=3·10^8{м}/{c}$
$m-?$
Решение:
Энергия фотона определяется выражением: $E=mc^2$(1), откуда $m={E}/{c^2}$(2) - масса фотона.
С другой стороны $E=hυ={hc}/{λ}$(3), где $c$ - скорость света в вакууме, $h$ - постоянная Планка.
Подставим числовые значения (3) в (2) и найдем массу фотона: $m={E}/{c^2}={hυ}/{c^2}={hc}/{c^2λ}={h}/{cλ}={6.6·10^{-34}}/{3·10^8·7·10^{-7}}=3.14·10^{-36}$кг.
Задача 6
Два источника излучают пучки монохроматического света с длинами волн λ1 = 360 нм и λ2 = 540 нм. Чему равно отношение энергий фотонов E1/E2 в этих пучках?
Решение
Дано:
$λ_1=360$нм
$λ_2=540$нм
${E_1}/{E_2}-?$
Решение:
Известно, что энергия фотона $E=hυ$, $υ={c}/{λ}$, тогда ${E_1}/{E_2}={hυ_1}/{hυ_2}={λ_2}/{λ_1}=1.5$.
Задача 7
Сколько нуклонов содержится в ядре атома никеля $↙{28}↖{59}{Ni}$?
Решение
Дано:
$↙{28}↖{59}Ni$
$A-?Z-?$
Решение:
$↙{Z}↖{A}X$, где А - массовое число, Z - зарядовое число.
Массовое число показывает количество нуклонов в ядре: А=59.
Задача 8
Радиоактивный изотоп урана $↙{92}↖{238}U$ претерпевает 2α-распада и 2β-распада. Укажите массовое и зарядовое число образовавшегося ядра изотопа тория.
Решение
Решение:
Запишем уравнение ядерной реакции:
$↙{92}↖{238}U⇄{}↙{90}↖{230}x+2{}↙{2}↖{4}He+2{}↙{1}↖{0}e$.
Альфа-распад это $↙{2}↖{4}He$, а β-распад это $↙{-1}↖{0}e$.
Задача 9
Ядро некоторого элемента состоит из 83 протонов и 131 нейтрона. Сколько нейтронов будет содержаться в ядре, образовавшемся из исходного после испускания одной α-частицы и трёх β-частиц?
Решение
Запишем уравнение данной реакции: $↙{83}↖{214}X-{}↙{2}↖{4}α-3{}↙{-1}↖{0}β→{}↙{Z}↖{A}Y$, где $X$ - исходный элемент, $Y$ - образовавшийся элемент. Найдем зарядовое число элемента $Y$: $Z=83-2-3·(-1)=83-2+3=84$. Найдем массовое числоэлемента $Y$: $A=214-4-3·0=210$. Тогда число нейтронов $N$ в ядре элемента $Y$ равно: $N=A-Z=210-84=126$.
Задача 10
Определите массовое и зарядовое числа продукта реакции $↙{7}↖{14}N + ↙{0}↖{1}n → ↙{6}↖{14}C + X$.
| Массовое число | Зарядовое число |
Решение
Дано:
$↙{7}↖{14}N+{}↙{0}↖{1}n→{}↙{6}↖{14}C+X$
$A-?X-?$
Решение:
Воспользуемся законом сохранения заряда: $Z=7+0-6=1$.
Воспользуемся законом сохранения массового числа: $A=14+1-14=1$.
Задача 11
Определите элемент, получившийся в ходе α-распада. $↙{92}↖{235}U → {}↙{Z}↖{A}X + {}↙{2}↖{4}He$. В ответе напишите название элемента
Решение
Запишем ядерную реакцию:
$↙{92}↖{235}U→{}↙{90}↖{231}Th+{}↙{2}↖{4}He$ - по таблице Менделеева определим элемент.
Задача 12
Определите число нейтронов в изотопе ядра $↙{92}↖{235}U$.
Решение
У изотопа ядра $↙{92}↖{235}U$: число протонов равно $Z=92$ - зарядовое число; число нуклонов (протонов - Z и нейтронов - N) равно $A=235$ - массовое число. Тогда из $A=Z+N, N=A-Z=235-92=143$.
Задача 13
Определите, сколько протонов и нейтронов входит в состав ядра атома $↙{88}↖{226}Ra$? В ответе последовательно запишите число протонов и число нейтронов без пробелов и запятых
Решение
Число $p$(протонов)$=Z=88$ для $Ra$(радия).
Число $n$(нейтронов)$=A-Z=226-88=138$.
Задача 14
Определите количество нуклонов в полученном ядре химического элемента в результате реакции $↙{13}↖{27}Al + {}↙{0}↖{1}n → X + ↙{2}↖{4}He$?
Решение
$↙{13}↖{27}Al+{}↙{0}↖{1}n→X+{}↙{2}↖{4}He$. Найдем массовое $A$ и зарядовое $Z$ числа химического элемента: $A=27+1-4=28-4=24, Z=13+0-2=11$. Число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре равняется массовому числу $A$.
Задача 15
Какой частоты свет следует направлять на поверхность вольфрама, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 10^6 м/c? Работа выхода электрона из вольфрама 4,5 эВ. $h={6.6·10^{-34}}$. Ответ округлите до сотых. Ответ выразите в (·1015 Гц).
Решение
Дано:
$υ_{max}=10^6$м/c
$А_{вых}-?$
$v-?$
Решение:
По уравнению фотоэффекта: $hv=А_{вых}+{mυ_{max}^2}/{2}$
$v={А_{вых}+0.5·m·υ_{max}^2}/{h}={4.5·1.6·10^{-19}+0.5·9.1·10^{-31}·10^{12}}/{6.6·10^{-34}}=1.78·10^{15}$Гц.
Задача 16
Чему равен импульс фотона, если соответствующая длина волны равна 600 нм? $h=6.62·10^{-34}$. Ответ выразите в (·10−27 кг·м/с) и округлите до десятых
Решение
Дано:
$λ=600·10^{-9}м$
$p↖{→}-?$
Решение:
$p↖{→}={hυ}/{c}={h}/{λ}={6.62·10^{-34}}/{600·10^{-9}}=1.1·10^{-27}$.
Задача 17
Сколько процентов ядер некоторого радиоактивного элемента распадётся через время, равное трём периодам полураспада этого элемента? Ответ выразите в (%).
Решение
Дано:
$t=3T$
$(1-{N(3T)}/{N_0})·100%-?$
Решение:
Согласно закону радиоактивного распада, от первоначального количества радиоактивных ядер $N_0$ к моменту времени $t$ должно остаться примерно $N(t)=N_0·2^{-{t}/{T}}$, где $T$ - период полураспада. Следовательно, к моменту времени $t=3T$ ядер останется приблизительно: ${N(3T)}/{N_0}=2^{-{t}/{T}}=2^{-{3T}/{T}}=2^{-3}={1}/{8}$ или в процентах ${N(3T)}/{N_0}·100%={100%}/{8}=12.5%$. Значит, распадется: $(1-{N(3T)}/{N_0})·100%=(1-0.125)·100%=87.5%$
Задача 18
Катод фотоэлемента облучается светом с частотой 1015 Гц. Какой заряд протёк в цепи фотоэлемента, если фотоэлектроны получили энергию 16,6 пДж? Ответ выразите в пикокулонах и округлите до целых. Ответ выразите в (пКл).
Решение
Дано:
$υ=10^15$Гц
$W=16.6·10^{-12}$Дж
$h=6.626·10^{-34}$Дж·с
$e=1.6·10^{-19}$Кл
$q-?$
Решение:
Величина, протекавшего в цепи заряда, равна: $q=e·N$(1), где $N$ - число фотоэлектронов, $e$ - заряд одного фотоэлектрона.
Энергия одного светового кванта равна $E=hυ$(2). Следовательно, фотоэлектронам передана энергия $W=N·E$ откуда $N={W}/{E}={W}/{hυ}$(3).
Подставим числовые значения (3) в (1): $q={1.6·10^{-19}·16.6·10^{-12}}/{6.626·10^{-34}·10^{-15}}=4·10^{-12}$Кл
Задача 19
При β-распаде заряд радиоактивного ядра увеличивается на ... Ответ выразить в 10−19 Кл.
Решение
Дано:
$β$ - распад
$∆Q-?$
Решение:
$↙{Z}↖{A}x→{}↙{Z+1}↖{A}Y+{}↙{-1}↖{0}e$
Форму $β$ распада говорит о том, что заряд увеличился на 1 зард электрона, который равен $1.6·10^{-19}$Кл.
Задача 20
На рисунке изображены схемы четырёх атомов. Под каким номером находится схема, соответствующая атому $↙{5}↖{13}B$?
Решение
Исходя из приведенных рисунков по количеству электронов на орбитах (5) выберем рисунок (3).
Рекомендуемые курсы подготовки
- На этом интенсиве ты 100000% поймешь, что такое магнитное поле и как его применяют в физике
- Вместе со мной разберешь все возможные варианты задач на тему Магнетизм и научишься решать задачи С-части, за которые дают целых 3 первичных балла(это около 6-10 вторичных за одну задачу)
- Научишься пользоваться правилами рук и Ленца
- Без проблем будешь определять разницу между магнитным и эл. полем
- Сможешь юзать 80% инфы по правилам правой и левой руки в ЕГЭ
- Научишься решать задания № 14,15,16,17 в тестовой и №26, 28 и 29 в письменной части, которые встречаются каждый год в ЕГЭ, но справитсья с ними не могут
на бесплатном курсе Турбо ЕГЭ
