11 класс, физика, 30.04

Первый урок: Контрольная работа №4 по теме «Физика атомного ядра»

Инструкция по выполнению работы

Работа состоит из 3 частей, включающих 12 заданий.

Часть А содержит 9 заданий (А1 – А9). К каждому заданию дается несколько вариантов ответа, из которых правильный только один.

Часть В содержит 2 задания (В1 – В2), на которые следует дать краткий ответ в виде числа. Значение искомой величины следует выразить в тех единицах физических величин, которые указаны в условии задания. Если такого указания нет, то значение величины следует записать в Международной системе единиц (СИ).

Часть С состоит из одного задания (С1), на которое требуется дать развернутый ответ.

А1. b - излучение представляет собой поток

1) ядер гелия 2) электронов 3) протонов 4) нейтронов

А2. Чему равно число протонов в ядре урана-238?

1) 92 2) 238 3) 146 4) 0

А3. Какой заряд имеет ядро согласно планетарной модели атома Резерфорда?

1) положительный 2) отрицательный 3)ядро заряда не имеет

А4. Под дефектом масс понимают разницу

1) между массой атома и массой его ядра

2) между массой атома и массой его электронной оболочки

3) между суммой масс всех нуклонов и массой ядра

4) между суммой масс всех нейтронов и массой протонов

А5. Периодом полураспада называется время, в течение которого

1) распадутся все радиоактивные ядра

2) распадется часть радиоактивных ядер

3) распадется половина радиоактивных ядер

4) распадется доля радиоактивных ядер

А6. Что используется в качестве горючего в ядерных реакторах?

1) уран 2)графит 3) бериллий 4) вода

А7. Торий Th-230 может превратиться в радий Ra-226 в результате

1) одного b-распада

2) одного a-распада

3) одного b- и одного a-распада

4) испускания g-кванта

А8. Какая ядерная реакция может быть использована для получения цепной реакции деления?

1) ₉₆²⁴³Cm + n = 4n + ₄₂¹⁰⁸Mo + ₅₄¹³²Xe

2) ₆¹² C = ₃⁶Li + ₃⁶Li

3) ₉₀²²⁷Th + n = ₄₉¹²⁹In +₄₁⁹⁹ Nb

4) ₉₆²⁴³ Cm =₄₃¹⁰⁸Tc + ₅₃¹³⁵ I

А9. При бомбардировке бериллия-9 α-частицами был получен углерод-6 и новая частица.

Что это за частица?

1) нейтрон 2) протон 3) электрон

В1. Рассчитайте энергию связи ядра алюминия-27 . Масса атома 26,98146 а.е.м. Ответ выразите в МэВ и округлите до целого.

коэффициент взаимосвязи массы и энергии 931,5 МэВ/а.е.м.

масса протона 1,00728 а.е.м.

масса нейтрона 1,00867 а.е.м.

масса электрона 0,00055 а.е.м.

В2. Определите энергию, выделившуюся при протекании следующей реакции:

литий-7 плюс протон, получается две альфа-частицы

Ответ выразите в МэВ и округлите до целого

Масса атомов:

водорода Н 1,00783 а.е.м.

лития Li 7,01601 а.е.м.

гелия He 4,0026 а.е.м.

коэффициент взаимосвязи массы и энергии 931,5 МэВ/а.е.м.

С1. Найдите, какая доля атомов радиоактивного изотопа кобальта распадается за 144 дня, если период его полураспада 72 сут.

Второй урок, Тема: повторение раздела "механика"

Механическое движение – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. Тело, относительно которого рассматривается движение, называется началом отсчета. Покой и движение – понятия относительные.

Для определения положения тела в пространстве через начало отсчета проводятся три взаимно перпендикулярные координатные оси с одинаковыми масштабами по осям. Совокупность начала отсчета и координатных осей называется системой координат. Система координат и часы, измеряющие время, составляют систему отсчета.

Материальной точкой называется тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Траекторией материальной точки называется линия, которую она описывает при движении относительно начала отсчета.

Перемещение – это вектор, проведенный из начального положения материальной точки в конечное.

Путь – это длина участка траектории, пройденного материальной точкой за данный промежуток времени. В отличие от перемещения путь – это скалярная величина.

Скоростью (мгновенной скоростью) движения называется векторная величина, равная отношению перемещения к малому промежутку времени, за которое это перемещение производится:

Работой A, совершенной постоянной силой F, называется скалярное произведение векторов силы и перемещения:

где α – угол между векторами силы и перемещения. Единицей работы в системе СИ является джоуль (Дж).

Если к телу приложено несколько сил, то общая работа равна алгебраической сумме работ, совершаемых отдельными силами, и при поступательном движении тела равна работе равнодействующей силы.

Мощность N – это отношение работы A к промежутку времени t, в течение которого она совершается:

В системе СИ единица мощности называется ватт (Вт).

Вид энергии, определяющейся взаимным расположением тел, называется потенциальной энергией. Понятие потенциальной энергии можно ввести только для сил, работа которых не зависит от траектории движения тела и определяется только начальным и конечным положениями тела. Такие силы называются консервативными, к ним относятся, например, сила тяжести и сила Кулона.

Потенциальная энергия определяется с точностью до константы. Физический смысл имеет изменение потенциальной энергии.

Теорема о потенциальной энергии. Работа, совершаемая консервативными силами, равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком: A = –(E_p2 – E_p1).

Потенциальная энергия тела в поле тяжести равна: E_p = mg

Кинетическая энергия – это энергия, которой обладают тела вследствие своего движения:

Теорема о кинетической энергии. Работа равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна изменению его кинетической энергии:

A = E_k2 – E_k1.

Силы в механике

Закон всемирного тяготения. Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния r между ними:

Закон всемирного тяготения справедлив для точечных, а также сферически симметричных тел. Приближенно он выполняется для любых тел, если расстояние между ними значительно больше их размеров.

Одним из проявлений закона всемирного тяготения является сила тяжести. На поверхности Земли поэтому сила всемирного тяготения, действующая на тело массой m, равна: F = mg

где ускорение свободного падения g = 9,8 м/с².

В современной физике считается, что гравитационное притяжение обусловлено наличием гравитационного поля, посредством которого тела действуют друг на друга.

Сила, с которой тело действует на неподвижную горизонтальную опору или подвес, называется весом тела По третьему закону Ньютона, с той же по модулю силой опора или подвес действуют на тело; эта сила называется реакцией опоры Понятие веса может быть распространено и на случай, когда опора или подвес движутся с ускорением относительно инерциальных систем.

Если опора или подвес двигается с некоторым ускорением, то сила давления со стороны тела (то есть вес тела) изменяется.

В частности, если опора движется с ускорением направленным против силы тяжести, то вес тела обращается в нуль. Такое состояние называют невесомостью. Состояние невесомости испытывает космонавт в космическом корабле.

Изменение формы или размеров тела называется деформацией. Деформации бывают упругими и пластичными. При упругих деформациях тело восстанавливает свою форму и размеры после прекращения действия силы, при пластичных – нет. При упругих деформациях справедлив закон Гука: деформация пропорциональна вызывающей ее силе.

F_внеш = –F_упр = kx.

Коэффициент k называется жесткостью. Знак минус показывает, что упругая сила всегда направлена в сторону, противоположную деформации.

При больших силах деформация становится пластической, график зависимости силы упругости от удлинения становится нелинейным, и закон Гука перестает действовать.

Силы, действующие между поверхностями соприкасающихся твердых тел, называются силами сухого трения. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям и подразделяются на силы трения покоя, скольжения и качения.

Сила трения покоя – величина непостоянная, она может изменятся от нуля до некоторого максимального значения F_{тр max}. Сила трения покоя равна по модулю и противоположна по направлению проекции внешней силы, направленной параллельно поверхности соприкосновения неподвижных относительно друг друга тел.

Если проекция внешней силы больше F_{тр max}, то возникает движение. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Экспериментально доказано, что сила трения скольжения пропорциональна силе реакции опоры:

F_{тр max} = μN.

Коэффициент трения μ зависит от материалов, из которых изготовлены соприкасающиеся тела, и не зависит от размеров соприкасающихся поверхностей.

Сила трения скольжения всегда направлена против относительного движения тела.

Сила трения качения возникает, если тело катится по поверхности. Она значительно меньше силы трения скольжения для тела соответствующей массы. При решении многих физических задач силой трения качения можно пренебречь.

При движении в жидкости или газе возникает сила вязкого трения. При вязком трении нет трения покоя. Сила вязкого трения направлена в сторону, противоположную скорости тела. Зависимость от модуля скорости может быть линейной F = –βυ или квадратичной F = –αυ².

ДЗ: подготовиться к контрольной работе по механике.