Задание №19 ЕГЭ по физике

Алгоритм решения:

Решение:

Период колебаний математического маятника определяется формулой:

Видно, что период колебаний прямо пропорционален корню из длины нити математического маятника. Следовательно, графиком его зависимости от длины нити является горизонтально расположенная полупарабола — как на графике 1.

Количество теплоты, выделяющееся при конденсации пара, определяется формулой:

Q=Lm

Следовательно, между количеством теплоты, выделяющимся при конденсации пара, и массой этого пара существует прямо пропорциональная связь. Поэтому график зависимости выглядит как прямая, выходящая из начала координат — как на графике 3.

Сила тока на участке цепи с резистором определяется законом Ома:

Следовательно, между силой тока и сопротивлением существует обратно пропорциональная связь. Графиком такой зависимости является гипербола — как на графике 5.

Следовательно, правильная последовательность цифр в ответе — 135.

Опыты Э. Резерфорда по рассеянию α-частиц показали, что

А. почти вся масса атома сосредоточена в ядре.

Б. ядро имеет положительный заряд.

Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?

Ответ:

1. только А
2. только Б
3. и А, и Б
4. ни А, ни Б

Алгоритм решения

1. Кратко описать суть и результаты опыта, проведенного Резерфордом.
2. Установить, какие выводы позволил сделать этот опыт.

Решение

Резерфорд направил пучок радиоактивного излучения на золотую фольгу. Альфа-частицы, проходя сквозь нее, попадали на экран и оставляли след. Если без фольги след представлял собой более менее четко ограниченный круг, то в случае с фольгой, четких границ круга не было. Когда Резерфорд окружил установку фольгой, он обнаружил, что часть альфа-частиц изменила траекторию движения после столкновения с фольгой в обратном направлении. Но это было бы невозможно, если бы заряд был распределен в атомах равномерно по всему объему. Наблюдать такую картинку возможно только при условии, что заряд атома концентрируется в небольшом пространстве — ядре. Причем этот заряд положительный, поскольку он не притягивает, а отталкивает альфа-частицы. Поэтому оба утверждения являются верными.

На рисунке изображены схемы четырёх атомов, соответствующие модели атома Резерфорда. Чёрными точками обозначены электроны. Атому ^6₃Li соответствует схема:

Алгоритм решения

1. Описать планетарную модель атома.
2. Установить, какой рисунок подходит для данного химического элемента.

Решение

Планетарная модель атома подразумевает наличие положительно заряженного ядра, вокруг которого вращаются по орбитам электроны. Причем количество протонов равно количеству электронов. Зарядовое число у лития равно 3. Следовательно, на орбитах вокруг ядра должно вращаться 3 электрона — как на рисунке «в».

Ядро атома содержит 3 нейтрона и 4 протона, вокруг ядра обращаются 2 электрона. Эта система частиц является

Ответ:

а) нейтральным атомом углерода⁹₆C б) ионом бериллия ⁷₄Be в) ионом лития ⁹₃Li г) нейтральным атомом бериллия ⁷₄B

Алгоритм решения

1. Установить, будет ли атом нейтральным.
2. Выбрать подходящий ответ.

Решение

Согласно условию, содержится 4 протона и всего 2 электрона. Это значит, что речь будет идти о положительно заряженном ионе. Массовое число будет равно 7 (4 протона + 3 нейтрона), а зарядовое число — 4 (4 протона). Этому соответствует ион бериллия.

Какая из строчек таблицы правильно отражает структуру ядра ₄₉¹¹⁵ In?

Алгоритм решения

1. Установить, чем определяются количество протонов и нейтронов.
2. Определить, сколько содержится в атоме протонов.
3. Определить, сколько содержится в атоме нейтронов.

Решение

Протоны и нейтроны — нуклоны. Общее их количество является массовым числом A, которое указывается слева от обозначения химического элемента в верхнем индексе. В данном случае A = 115.

Зарядовое число — порядковый номер химического элемента в периодической системе Менделеева. Оно обозначается Z и равно количеству протонов в ядре. В нашем случае Z = 49. Значит, протонов 49.

Чтобы посчитать количество нейтронов, нужно из массового числа вычесть зарядовое число: 115 – 49 = 66. Значит, нейтронов 66. Строка 1 подходит.

Связанная система элементарных частиц содержит 14 нейтронов, 13 протонов и 10 электронов. Эта система частиц является

Ответ:

а) ионом алюминия ₁₃²⁷Al

б) нейтральным атомом кремния ₁₄²⁷Si

в) ионом кремния ₁₄²⁷Si

г) нейтральным атомом алюминия ₁₃²⁷Al

Алгоритм решения

1. Определить, перед нами ион или нейтральный атом.
2. Установить зарядовое число.
3. Установить массовое число.
4. Выбрать подходящий ответ.

Решение

Согласно условию задачи, в связанной системе элементарных частиц содержится 14 нейтронов, 13 протонов и 10 электронов. В нейтральном атоме количество электронов равно количеству протонов. В нашем случае электронов на 3 меньше. Значит, перед нами ион.

Зарядовое число соответствует количеству протонов. Их 13.

Массовое число равно сумме количества протонов и электронов: 14 + 13 = 27.

Выходит, перед нами ион алюминия.

На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе.

Алгоритм решения

1. Найти наименее распространенный изотоп меди.
2. Выписать для него массовые и зарядовые числа.
3. Найти число протонов и нейтронов.

Решения

Наименее распространен изотоп меди Cu-65, поскольку возле его массового числа стоит меньший индекс — 31.

Массовое число этого изотопа — 65. Зарядовое число соответствует порядковому номеру — 29.

Количество протонов соответствует зарядовому числу. Их 29.

Количество нейтронов есть разность массового и зарядовых чисел: 65 – 29 = 36.

Эти числа запишем последовательно: 2936.

Алгоритм решения

1. Записать правило сохранения нуклонов до и после реакции.
2. Составить уравнение и вычислить искомое массовое число.

Решение

Количество нуклонов до и после реакции постоянно. Поэтому сумма массовых чисел до реакции и после нее не изменится. Составим уравнение, используя только массовые числа ядер и частиц:

241 + 4 = A + 2

A = 243

Определите массовое и зарядовое число частицы, которая вызывает ядерную реакцию₃⁷ Li + … → ₄⁸ Вe + ₀¹ n?

Алгоритм решения

1. Записать правило сохранения нуклонов до и после реакции.
2. Составить уравнение и вычислить искомое массовое число.
3. Составить уравнение и вычислить искомое зарядовое число.

Решение

Количество нуклонов до и после реакции постоянно. Поэтому сумма массовых чисел до реакции и после нее не изменится. Составим уравнение, используя только массовые числа ядер и частиц:

7 + А = 8 + 1

A = 2

Составим уравнение, используя только массовые числа ядер и частиц:

3 + Z = 4 + 0

Z = 1

Ответ: 21

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор

Закону сохранения электрического заряда не противоречит реакция:

Алгоритм решения

1. Записать правило сохранения нуклонов до и после реакции.
2. Проверить, где выполняется это правило.

Решение

Количество нуклонов до и после реакции постоянно. Поэтому сумма массовых и зарядовых чисел до реакции и после нее не изменится. Проверим правильность реакций.

Реакция «а»:

7 + 1 = 8

4 + 0 < 5

Реакция «б»:

13 = 1 + 12

8 = 1 + 7

Реакция «в»:

7 + 1 > 6

3 + 0 > 2

Реакция «г»:

12 > 7 + 4

7 >  4 + 2

Подходит только реакция «б».

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор