220 Bài tập Hạt nhân nguyên tử trong đề thi thử Đại học có lời giải (P1)
40 câu hỏi
Trong hạt nhân của đồng vị phóng xạ có
92 prôtôn và tổng số prôtôn và electron là 235
92 electron và tổng số prôtôn và electron là 235
92 prôtôn và 235 nơtrôn
92 prôtôn và tổng số prôtôn với nơtrôn là 235
Đáp án D
Từ kí hiệu của hạt nhân cho biết số khối A của hạt nhân bằng 235, số điện tích hạt nhân là Z bằng 92 nên hạt nhân có số proton bằng đúng số điện tích hạt nhân nên hạt nhân có 92 proton và tổng số proton và số nơtron bằng số khối và bằng 235
Phóng xạ và phản ứng nhiệt hạch giống nhau ở điểm nào sau đây?
Đều xảy ra ở hạt nhân có số khối lớn
Đều xảy ra ở nhiệt độ rất cao
Đều là phản ứng có thể điều khiển được
Đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Đáp án D
Điểm giống nhau giữa phóng xạ và phản ứng nhiệt hạch là đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Biết khối lượng của prôtôn, nơtron và hạt nhân lần lượt là mp = 1,0073u; mn = 1,0087u; mO = 15,9904u. Và 1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân là
190,81 MeV
18,76 MeV
128,17 MeV
14,25 MeV
Đáp án C
Ban đầu một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm t1 đã có 80% số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã. Đến thời điểm t2 = t1 + 100s thì số hạt nhân chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất đó là
25 s
200 s
400 s
50 s
Đáp án D
Người ta dùng hạt prôtôn bắn vào hạt đứng yên tạo nên phản ứng Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt α có cùng động năng. Lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng, Góc φ tạo bởi hướng của các hạt α có thể là
120o
60o
160o
90o
Đáp án C
là phản ứng tỏa năng lượng ∆E > 0;
Động lượng bảo toàn:
Bắn hạt nơtron có động năng 2 MeV vào hạt nhân đang đứng yên thì xảy ra phản ứng: Hạt α và hạt nhân bay theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng 15o và 30o. Lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng. Bỏ qua bức xạ γ. Hỏi phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?
Thu năng lượng 1,66 MeV
Tỏa năng lượng 3 MeV
Thu năng lượng 3 MeV
Tỏa năng lượng 1,66 MeV
Đáp án A
Từ hình vẽ:
(1),(2) suy ra
Phóng xạ và phân hạch hạt nhân
đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng
đều là phản ứng tổng hợp hạt nhân
đều không phải là phản ứng hạt nhân
Đáp án A
Phóng xạ và phân hạch hạt nhân đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X nhỏ hơn số nuclon của hạt nhân Y thì
năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau
năng lượng liên kết của hạt nhân X nhỏ hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y
hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y
hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X
Đáp án C
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
Có công thức năng lượng liên kết riêng là:
Mà X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X nhỏ hơn số nuclon của hạt nhân Y thì
năng lượng liên kết riêng của X sẽ lớn hơn năng lượng liên kết riêng của Y nên hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y
Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn
số notron
số nuclon
năng lượng toàn phần
động lượng
Đáp án A
Lời giải chi tiết
Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn số notron
Trong phản ứng hạt nhân: , hạt X là
hạt α
Proton
electron
Pozitron
Đáp án A
=> Hạt X là hạt α
Hạt nhân có
67 nuclon
37 proton
67 notron
30 notron
Đáp án A
Hạt nhân có: 30 proton, 67 nuclon và số nơtron là N = A – Z = 67 – 30 = 37 nơtron
Bắn một hạt proton có khối lượng mp vào hạt nhân đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau có khối lượng mỗi hạt mX, bay ra cùng tốc độ và hợp với phương ban đầu của proton về hai phía các góc bằng nhau và bằng 300. Tỉ số tốc độ của hạt nhân X (vX) và tốc độ của hạt proton (vP) là
Đáp án D
Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X còn lại 40% hạt nhân chưa bị phân rã. Đến thời điểm t2 = t1 + 80 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 10% so với hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
160 s
20 s
320 s
40 s
Đáp án D
Ta có:
Cho phản ứng hạt nhân: Đây là
Phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng thu năng lượng
Phản ứng phân hạch
Hiện tượng phóng xạ hạt nhân
Đáp án A
Phản ứng trên là phản ứng nhiệt hạch (phản ứng tỏa năng lượng).
Khi bắn phá hạt nhân bằng hạt α người ta thu được một hạt prôtôn và một hạt nhân X. Hạt nhân X là
Đáp án D
Số nuclôn có trong hạt nhân là:
11
34
23
12
Đáp án C
Số nuclon = A = 23
Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra bằng
8,7 MeV
0,8 MeV
7,9 MeV
9,5 MeV
Đáp án D
Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hidrô thành hạt nhân thì ngôi sao lúc này chỉ có với khối lượng 4,6.1032 kg. Tiếp theo đó, chuyển hóa thành hạt nhân thông qua quá trình tổng hợp Coi toàn bộ năng lượng tỏa ra từ quá trình tổng hợp này đều được phát ra với công suất trung bình là 5,3.1030 W. Cho biết: 1 năm bằng 365,25 ngày, khối lượng mol của là 4g/mol, số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.1023 mol–1, 1eV=1,6.10–19J. Thời gian để chuyển hóa hết ở ngôi sao này thành vào khoảng.
160,5 nghìn năm
160,5 triệu năm
481,5 triệu năm
481,5 nghìn năm
Đáp án B
Tổng số hạt có trong là:
hạt.
3 hạt tỏa ra 7,27 MeV => 1 hạt tỏa ra 2,423 MeV
Tổng năng lượng khi tổng hợp là: W=2,658.(J)
triệu năm
Hạt nhân poloni phân rã cho hạt nhân con là chì . Đã có sự phóng xạ tia
β–
α
γ
β+
Đáp án B
Cho phản ứng hạt nhân , khối lượng của các hạt nhân là mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c2. Năng lượng phản ứng này là
Thu vào 2,67197MeV
Thu vào 2,67197.10-13J
Toả ra 4,275152.10-13J
Toả ra 4,275152MeV
Đáp án A
Năng lượng tỏa ra là: DE = Dmc2 = (4,0015 + 26,97435 - 1,00867 - 29,97005)c2 = - 2,67197 MeV.
=> Phản ứng thu vào 2,67197 MeV
Chất pôlôni là phóng xạ hạt 4a có chu kỳ bán rã là 138 ngày. Ban đầu giả sử mẫu quặng Po là nguyên chất và có khối lượng 210g, sau 276 ngày người ta đem mẫu quặng đó ra cân. Hãy tính gần đúng khối lượng còn lại của mẫu quặng, coi khối lượng các hạt lấy gần bằng số khối
210g
207g
157,5g
52,5 g
Đáp án B
Dùng hạt prôtôn có động năng Kp = 8,0(MeV) bắn vào hạt nhân đứng yên, ta thu được hạt α và hạt X có động năng tương ứng là Kα = 2,0(MeV); KX = 0,4(MeV). Coi rằng phản ứng không kèm theo bức xạ gamma, lấy khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối của nó. Góc giữa vectơ vận tốc của hạt α và hạt X là
1200
600
300
1500
Đáp án A
Công thức xác định số hạt nhân N còn lại sau thời gian t của một chất phóng xạ là
Đáp án D
Một hạt nhân có 8 proton và 9 notron, năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là 7,75 MeV/nuclon. Biết mp = 1,0073 u; mn = 1,0087 u. Khối lượng hạt nhân đó là
17,0567 u
16,9953 u
17,0053 u
16,9455 u
Đáp án B
Phát biểu nào sau đây là sai về phản ứng nhiệt hạch ?
Nguyên liệu thường dùng là đơtơri
Nhiệt độ của phản ứng rất cao
Các hạt nhân phải có vận tốc nhỏ
Tổng hợp các hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn
Đáp án C
Khi nhiệt độ của phản ứng cao, các hạt nhân có vận tốc càng lớn
Hạt nhân càng bền vững khi có
số nucleon càng nhỏ
số nucleon càng lớn
năng lượng liên kết càng lớn
năng lượng liên kết riêng càng lớn
Đáp án D
Hạt nhân càng bền vững khi có năng lượng liên kết riêng càng lớn
Trong quặng Urani có lẫn chì là do Urani phóng xạ tạo thành chì. Ban đầu có một mẫu Urani nguyên chất. Ở thời điểm hiện tại cứ 10 nguyên tử trong mẫu thì có 2 nguyên tử chì. Chu kì bán rã của Urani là T. Tuổi của mẫu quặng đó xấp xỉ là
4T/3
8T/25
3T/4
5T/6
Đáp án B
Dùng hạt có độ năng Kα = 4 MeV bắng phá hạt nhân đang đứng yên tạo hạt nhân p và hạt X. Biết góc giữa các véc tơ vận tốc của 2 hạt α và p là 60o. Cho biết mα = 4,0015u, mp = 1,0073u, mN= 13,9992u, mX = 16,9947u. Vận tốc hạt p bằng
3.107 m/s
2.107 m/s
3.106 m/s
2.106 m/s
Đáp án B
Hạt nhân đứng yên, phân rã α thành hạt nhân chì. Động năng của hạt α bay ra bằng bao nhiêu phần trăm của năng lượng phân rã?
13,8%
98,1%
1,9%
86,2%
Đáp án B
Hạt nhân càng bền vững khi có
số nuclon càng nhỏ
năng lượng liên kết riêng càng lớn
số nuclon càng lớn
năng lượng liên kết càng lớn
Đáp án B
Hạt nhân càng bền vững khi có năng lượng liên kết riêng càng lớn
Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là
lực hấp dẫn
lực điện từ
lực tương tác mạnh
lực tĩnh điện
Đáp án C
Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là lực tương tác mạnh
Trong không khí, tia phóng xạ nào sau đây có tốc độ nhỏ nhất?
Tia α
Tia γ
Tia β-
Tia β+
Đáp án A
Tia là các tia phóng xạ có tốc độ bằng tốc độ ánh sáng c = 3.108m/s.
Tia α có tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, cỡ 3.107 m/s
Urani phóng xạ α tạo thành Thôri (Th). Chu kỳ bán rã của là T = 7,13.108 năm. Tại một thời điểm nào đó tỉ lệ giữa số nguyên tử Th và số nguyên tử bằng 2. Sau thời điểm đó bao lâu thì tỉ lệ số nguyên tử nói trên bằng 11?
7,13.108 năm
17,825.108 năm
10,695.108 năm
14,26.108 năm.
Đáp án D
Tại thời điểm đề bài cho, gọi số nguyên tử Th là NTh và số nguyên tử Urani là NU
Theo đề bài 1 Urani phóng xạ tạo thành 1 Thori.
Sau thời gian t tính từ thời điểm tỉ lệ bằng 2 thì số nguyên tử Urani còn lại:
Và số nguyên tử Thori tạo ra sau thời gian t tính từ thời điểm tỉ lệ bằng 2 là:
Theo đề bài tỉ lệ giữa số nguyên tử sau thời gian t là 11 => (2) : (1) = 11
Thay (*) vào phương trình trên ta có:
Theo đề T = 7,13.108 (năm) => t = 2.7,13.108 = 14,26.108(năm)
Người ta dùng prôtôn có động năng Kp = 5,45 MeV bắn phá vào hạt nhân đứng yên sinh ra hạt a và hạt nhân Li. Biết rằng hạt asinh ra có động năng 4MeV và chuyển động theo phương vuông góc với phương chuyển động của prôtôn ban đầu. Động năng của hạt nhân Li mới sinh ra là
3,375 MeV
4,565 MeV
3,575 MeV
6,775 MeV
Đáp án C
Theo đề bài ta có:
Động lương của Bebằng 0 do Be đứng yên
Ta có hình vẽ sau:
Từ hình vẽ ta có biểu thức sau:
Với:
(Với khối lượng riêng sấp xỉ số khối)
Thay vào (1):
Để tăng cường sức mạnh hải quân, Việt Nam đã đặt mua của Nga 6 tàu ngầm hiện đại lớp ki-lô: HQ - 182 Hà Nội, HQ - 183 Hồ Chí Minh,... Trong đó HQ - 182 Hà Nội có công suất của động cơ là4400 kW chạy bằng điêzen - điện. Nếu động cơ trên dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân 235U với hiệu suất 20% và trung bình mỗi hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng 200 MeV. Lấy NA= 6,023.1023. Coi trị số khối lượng nguyên tử tính theo u bằng số khối của nó. Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg 235U là
20,1 ngày
18,6 ngày
19,9 ngày
21,6 ngày
Đáp án D
0,5 kg = 500 g 235U tương ứng với số mol:
=> Số nguyên tử 235U có trong 0,5 kg là: NA.nU = 6,023.1023.2,127 = 1,2815.1024 (nguyên tử).
(Cứ 1 mol chất sẽ có 6,023.1023 số nguyên tử chất đó)
Mà theo đề cứ mỗi hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng là 200 MeV
=> 1,2815.1024 hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng là 1,2815.1024.200 = 2,563.1026 (MeV) = 4,1.1013 (J)
(Trong đó 1eV = 1,6.10-19(J) hay 1MeV = 1,6.10-13)
Nhưng hiệu suất phân hạch là 20% => Năng lượng thực tế tỏa ra là : 20%.4,1.1013 = 8,2016.1012 (J)
Theo đề công suất động cơ P = 4400 kW = 4400 000 W
Thời gian tiêu thụ hết số năng lượng trên cần:
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ hạt β+ và hạt β- bị lệch về hai phía khác nhau
Hạt β+ và hạt β- có khối lượng bằng nhau
Hạt β+ và hạt β- được phóng ra từ cùng một đồng vị phóng xạ
Hạt β+ và hạt β- được phóng ra có vận tốc bằng nhau (gần bằng vận tốc ánh sáng)
Đáp án C
Hạt β+ chính là các pozitron hay electron dương, có cùng khối lượng như electron nhưng mang điện tích trái dấu với hạt β- (electron) nên khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ hạt β+ và hạt β- bị lệch về hai phía khác nhau.Các tia β là các hạt được phóng ra với tốc độ rất lớn gần bằng tốc độ ánh sáng, hai loại hạt β không do cùng một đồng vị phóng xạ phân rã, ví dụ C14 phân rã β- còn C11 phân rã β+.
Tia α
là dòng các hạt nhân
là dòng các hạt nhân
không bị lệch khi đi qua điện trường và từ trường
có tốc độ bằng tốc độ ánh sáng trong chân không
Đáp án A
Tia α là dòng các hạt nhân Heli, chuyển động trong chân không với tốc độ khoảng 2.107 m/s, mang điện tích dương nên sẽ bị lệch trong điện trường và từ trường
Cho phản ứng hạt nhân: . Biết độ hụt khối của các hạt nhân T, D và He lần lượt là 0,009106u; 0,002491u; 0,030382u và 1u = 931,5 Mev/c. Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng
200,035 MeV
17,499 MeV
21,076 MeV
15,017 MeV
Đáp án B
Theo định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta có phương trình
Vậy X là
Năng lượng của phản ứng
ΔE = (0,030382 – (0,0249 + 0,009106)).931,5 = 17,499 MeV
Cho Tính năng lượng liên kết riêng? Biết mn = 1,00866u; mp= 1,00728u; mFe = 55,9349u
9,7MeV
4,86MeV
8,46MeV
8,8MeV
Đáp án C
Tính số notron có trong 119 gam urani cho NA = 6,023.1023mol-1, khối lượng mol của urani bằng 238 gam/mol
2,2.1025 hạt
4,4.1025 hạt
8,8.1025 hạt
1,2.1025 hạt
Đáp án B
Số hạt nhân có trong 119 gam urani là:
hạt
=> Số hạt notron có trong N hạt nhân urani là:








