220 bài tập Hạt nhân nguyên tử trong đề thi thử Đại học có lời giải(P3)
Đề thi

220 bài tập Hạt nhân nguyên tử trong đề thi thử Đại học có lời giải(P3)

A
Admin
Vật lýLớp 1243 lượt thi
40 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Phản ứng hạt nhân: X+F919H24e+O816. Hạt X là

anpha

nơtron

protôn

đơteri

Xem đáp án

Đáp án C

Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích:

X là p11

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Dùng p có động năng K1 bắn vào hạt nhân B49e đứng yên gây ra phản ứng: p+B49eα+L36i. Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng W =2,1MeV. Hạt nhân L36i và hạt α bay ra với các động năng lần lượt bằng K2=3,58MeVK3=4MeV. Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt α và hạt p (lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối)?

45o

90o

75o

120o

Xem đáp án

Đáp án B

Động năng của proton: K1=K2+K3-E=5,48MeV

Gọi p là động lượng của của một vật;p=mv;K=mv22=p22m

Theo định luật bảo toàn động lượng thì p1=p2+p3

Suy ra 

Vậy nên φ=π2

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Chọn phát biểu sai về phản ứng hạt nhân tỏa ra năng lượng:

Tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng

Các hạt nhân sau phản ứng bền vững hơn các hạt nhân trước phản ứng

Tổng độ hụt khối của các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng độ hụt khối của các hạt sau phản ứng.

Tổng năng lượng liên kết của các hạt nhân trước phản ứng nhỏ hơn tổng năng lượng liên kết của các hạt trước phản ứng

Xem đáp án

Đáp án C

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Hiện tượng phân hạch và hiện tượng phóng xạ

Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng còn phóng xạ là phản ứng thu năng lượngA. Đều là những phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng

Phản ứng phân hạch tỏa năng lượng còn phóng xạ là phản ứng thu năng lượng

Đều là phản ứng dây chuyền

Đều là phản ứng hạt nhân tự phát

Xem đáp án

Đáp án A

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt electron có khối lượng nghỉ 5,486.10-4Hạt electron có khối lượng nghỉ 0,591MeV thì electron phải chuyển động với tốc độ gần giá trị nào nhất sau đây?

2,4.108m/s

1,5.108m/s

1,2.108m/s

1,8.108

Xem đáp án

Đáp án B.

Năng lượng nghỉ

Ở đây, chúng ta đổi 

Mà theo công thức tính khối lượng nghỉ

m=m1-(vc)2 

Thay số vào ta có tốc độ v1,5.108(m/s)

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Biết U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau n01+U92235I53139+Y3994+kn01 Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng mU=234,99322u;mn=1,0087u;mI=138,9870u nếu có một lượng hạt nhân U235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1015 hạt U235 phân hạch để phản ứng dây chuyền xảy ra với hệ số nhân nơtrôn là 2.  Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch dây chuyền đầu tiên gần giá trị nào sau đây

175,66MeV

1,5.1010J

1,76.1017MeV

9,21.1023MeV

Xem đáp án

Đáp án B.

Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:

Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là: 

20+2+22+...+218=1-2191-2=524287

Do đó số phân hạch sau 19 phân hạch dây chuyền từ 1015 phân hạch ban đầu:

N=524287.10155,24.1020 

Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch là:


7. Trắc nghiệm
1 điểm

Chọn câu sai khi nói về phóng xạ

Các tia phóng xạ đều có bản chất là sóng điện từ

Phóng xạ là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng

Phóng xạ là phản ứng hạt nhân tự phát

Quá trình phóng xạ không phụ thuộc vào các tác động của các yếu tố bên ngoài

Xem đáp án

Đáp án A

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Sản phẩm của phóng xạ β- ngoài hạt nhân còn có

hạt α

hạt pôzitôn và phản hạt nơtrinô

electron và phản hạt của nơtrinô

hạt electron và nơtrinô

Xem đáp án

Đáp án C

Phương trình phóng xạ β- đầy đủ:

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ:

Là quá trình tuần hoàn có chu kỳ T gọi là chu kỳ bán rã

Hạt nhân con bền vững hơn hạt nhân mẹ

Phóng xạ là phản ứng tỏa năng lượng

Là phản ứng hạt nhân tự phát

Xem đáp án

Đáp án A

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Chất phóng xạ Urani U92235phóng xạ α tạo thành Thôri (Th). Chu kì bán rã của U92235 T=7,13.108 năm. Tại một thời điểm nào đó tỉ lệ giữa số nguyên tử Th và nguyên tử  U92235 bằng 2. Sau thời điểm đó bao lâu thì tỉ lệ số nguyên tử nói trên bằng 23?

17,825.108năm

10,695.108năm

14,26.108năm

21.39.108 năm

Xem đáp án

Đáp án D

Chất phóng xạ Urani U92235 phóng xạ α tạo thành Thôri (Th)

+Tại một thời điểm nào đó tỉ lệ giữa số nguyên tử Th và nguyên tử U92235 bằng 2:

NthNU=2

Sau thời gian t số nguyên tử U đã phân rã (cũng chính là số nguyên tử Th tạo ra) 

N1=No(1-2-1T)

Ban đầu (t=0) không có Th, chỉ có U nên 

+Sau thời điểm đó t thì tỉ lệ số nguyên tử nói trên bằng 23

Số nguyên tử U đã phân rã (cũng chính là số nguyên tử Th tạo ra)

N2=No(1-2-t+tT)

Theo đó 

Từ (1) và (2) ta có t=3T=21,9.108

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Kết luận nào sau đây là đúng?

Trong phóng xạ α thì số khối hạt nhân con không đổi, diện tích hạt nhân con thay đổi

Hạt nhân con không đổi, điện tích hạt nhân con tăng

Trong phóng xạ b- thì số khối hạt nhân con không đổi, điện tích hạt nhân con giảm

Trong phóng xạ δ thì số khối và điện tích hạt nhân con không đổi

Xem đáp án

Đáp án D

Quá trình phóng xạ gama là quá trình phóng xạ tiếp theo của phóng xạ a,b. Các hạt nhân con sinh ra trong phóng xạ a,b tồn tại ở trạng thái kích thích, có năng lượng lớn, khi chúng chuyển về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và phát ra tia g. Nên phóng xạ g không làm thay đổi cấu trúc hạt nhân, chỉ có quá trình hạt nhân chuyển trạng thái từ mức năng lượng cao Ecao xuống mức năng lượng thấp Ethấp bằng cách bức xạ photon.

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân T90232h sau quá trình phóng xạ biến thành đồng vị của P82208b. Khi đó, mỗi hạt nhân T90232h đã phóng ra bao nhiêu hạt a và b

5a và 4b

6a và 4b

6a và 5b

5a và 5b

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình của chuỗi phóng xạ: T90232h X82208+xa+yb

Áp dụng định luật bảo toàn số khối: 232=208+4x+0.yb  x=6

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 90=82+2x+yb  y=-4

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt Pôlôni (P84210o) đứng yên phóng xạ hạt α tạo thành chì (P82206b). Hạt α  sinh ra có động năng 5,678MeV. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối của nó. Năng lượng mà mỗi phân rã tỏa ra bằng bao nhiêu?

6,659MeV

5,880MeV

4,275MeV

9.255MeV

Xem đáp án

Đáp án B

Vì Po đứng yên phóng xạ nên động năng của hạt alpha được xác định theo hệ thức:


14. Trắc nghiệm
1 điểm

Một hạt bụi R88226a có khối lượng 1,8.10-8 nằm cách màn huỳnh quang 1 cm. Màn có diện tích 0,03 cm2. Hỏi trong thời gian 1 phút xuất hiện bao nhiêu chấm sáng trên màn, biết chu kì bán rã của Ra là 1590 năm?

50

100

95

150

Xem đáp án

Đáp án C

Số hạt phát ra trong thời gian t

Với khoảng cách tới màn 1 cm thì số chấm sáng trên màn n=N.S4πr295

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân O816 có năng lượng liên kết riêng của O16 là 8MeV/nuclôn. Biết mP=1,0073u, mn=1,0087u. Khối lượng của hạt O816 là:

15,9906u

16,0000u

16,0023u

15,9036u

Xem đáp án

Đáp án A

Từ Wr=WlkAWlk=Wr.A=(m0-m)c2

m=m0-Wr.A/c2=15,9906u

 

16. Trắc nghiệm
1 điểm

Theo thuyết tương đối, khối lượng tương đối tính của một vật có khối lượng nghỉ m0 chuyển động với vận tốc v là

m=m0(1-v2c2)-1

m=m0(1-v2c2)-12

m=m0(1-v2c2)12

m=m0(1-v2c2)

Xem đáp án

Đáp án B

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Xác định năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt T13 biết mT=3,016u, mp=1,0073u, mn=1,0087u?

Wlk=6,8MeV;Wlkr=2,27MeV/nuclon

Wlk=2,7MeV;Wlkr=8,1MeV/nuclon

Wlk=8,1MeV;Wlkr=24,3MeV/nuclon

Wlk=8,1MeV;Wlkr=2,7MeV/nuclon

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng công thức

c

Wlkr=WlkA=2,7MeV/nuclon

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân B49e đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

3,125 MeV

4,225 MeV

1,145 MeV

2,125 MeV

Xem đáp án

Đáp án D

Theo định luật bảo toàn số khối ta có X có khối lượng 6u.

Vì hạt bay ra có phương vuông góc với p ban đầu, áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho ta

Px2=Pα2+PP2; mà ta cũng có p2=2mk nên

 mXKx=mαKα+mPKPKX=3,575

Từ định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và định nghĩa năng lượng tỏa ra ta có năng lượng tỏa ra

Wt=KX+Kα-KP=3,575+-5,45=2,125MeV

19. Trắc nghiệm
1 điểm

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hạt nhân nguyên tử

Số nuclôn bằng số khối A của hạt nhân

Hạt nhân trung hòa về điện

Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z prôton

Số nuclôn N bằng hiệu số khối A và số prôton Z

Xem đáp án

Đáp án B

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Gọi N0 là số hạt nhân tại thời điểm t = 0, λ hằng số phóng xạ. Số hạt nhân đã bị phân rã trong thời gian t tính từ thời điểm t = 0 được xác định bằng công thức

N=N0(1-e-λt)

N=N0(1-eλt)

N=N0(e-λt-1)

N=N0(eλt-1)

Xem đáp án

Đáp án A

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Một lượng chất phóng xạ tecnexi (dùng trong y tế) được đưa đến bệnh viện lúc 9h sáng thứ hai trong tuần. Đến 9h sáng thứ ba thì thấy lượng chất phóng xạ của mẫu chất trên chỉ còn bằng 1/6 lượng phóng xạ ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ này là

12h

8h

9,28h

6h

Xem đáp án

Đáp án C.

Ta có: t = 24h

 

 

 

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Năng lượng liên kết cho một nuclôn trong các hạt nhân N1020e, H24e, C612 tương ứng bằng 8,03MeV, 7,07MeV và 7,68MeV. Năng lượng cần thiết để tách một hạt nhân N1020e thành hai hạt nhân H24e và một hạt nhân C612 

10,04MeV

11,88MeV

5,94MeV

40,16MeV

Xem đáp án

Đáp án B.

Phương trình phản ứng: N1020e2H24e+C612

Năng lượng của phản ứng:

Vậy phản ứng thu năng lượng 11,88MeV

23. Trắc nghiệm
1 điểm

Một lượng chất phóng xạ có khối lượng m0. Sau 5 chu kỳ bán rã khối lượng chất phóng xạ còn lại là

m05

m025

m032

m050

Xem đáp án

Đáp án C

Áp dụng định luật phóng xạ:

 

24. Trắc nghiệm
1 điểm

Các tia được sắp xếp theo khả năng xuyên thấu tăng dần khi 3 tia này xuyên qua cùng một vật cản là

α,γ,β

α.β,γ

β,γ,α

γ,β,α

Xem đáp án

Đáp án B

25. Trắc nghiệm
1 điểm

Chọn câu sai khi nói về phản ứng nhiệt hạch?

phản ứng xảy ra ở nhiệt độ hàng trăm triệu độ

phả ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân thu năng lượng

các hạt sản phẩm bền vững hơn các hạt tương tác

hạt sản phẩm nặng hơn hạt tương tác

Xem đáp án

Đáp án B

26. Trắc nghiệm
1 điểm

Phản ứng hạt nhân dây chuyền xảy ra khi

Hệ số nhân nơtơron nhỏ hơn 1

Hệ số nhân nơtron lớn hơn 1

Hệ số nhân nơtơron bằng 1

Hệ số nhân nơtron lớn hơn hoặc bằng 1

Xem đáp án

Đáp án D

27. Trắc nghiệm
1 điểm

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ

Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số prôtôn khác nhau

Trong phóng xạ b+, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số nơtron khác nhau

Trong phóng xạ α, có sự bảo toàn điện tích nên số prôtôn được bảo toàn

Để ngăn chặn sự phân rã của chất phóng xạ, người ta dùng chì bọc kín nguồn phóng xạ đó

Xem đáp án

Đáp án D

Sự phóng xạ là ngẫu nhiên không điều khiển được. Dùng chì bọc kín nguồn phóng xạ giúp ngăn chặn các tia phóng xạ nguy hiểm phát tán ra môi trường

28. Trắc nghiệm
1 điểm

Để so sánh độ bền vững hai hạt nhân ta dựa vào hai đại lượng là

Năng lượng phản ứng tỏa ra và số hạt nuclon

Năng lượng liên kết hạt nhân và số hạt proton

Năng lượng liên kết hạt nhân và số hạt nơtron

Năng lượng liên kết hạt nhân và số hạt nuclon

Xem đáp án

Đáp án D.

Lời giải chi tiết:

Đại lượng đặc trưng cho tính bền vững của hạt nhân là năng lượng liên kết riêng xác định bởi biểu thức:Wlkr=WlkA 

Wlk là năng lượng liên kết.

A là số hạt nuclon

29. Trắc nghiệm
1 điểm

Phản ứng hạt nhân sau: L37i+H11H24e+H24e Biết mLi = 7,0144u; mH = 1,0073u; mHe = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2

17,42 MeV

12,6 MeV

17,2 MeV

7,26 MeV

Xem đáp án

Đáp án A.

Lời giải chi tiết:

Năng lượng phản ứng thu vào hay tỏa ra xác định bởi:

 

30. Trắc nghiệm
1 điểm

Chất phóng xạ Iot I53131 có chu kì bán kính rã 8 ngày đêm. Lúc đầu có 200g chất này. Sau 24 ngày đêm khối lượng Iot phóng xạ đã bị biến thành chất khác là:

50g

175g

25g

150g

Xem đáp án

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Khối lượng chất phóng xạ đã má (biến đổi thành chất khác) xác định bởi

 

m=m0-mtm=m01-2-tT

m=2001-2-248=175g

31. Trắc nghiệm
1 điểm

Chọn câu đúng. Một vật đứng yên có khối lượng m0. Khi vật chuyển động, khối lượng của nó có giá trị 

Vẫn bằng m0

Nhỏ hơn m0

Lớn hơn m0

Nhỏ hơn hoặc lớn hơn, tùy thuộc vào vận tốc của vật

Xem đáp án

Đáp án C

Theo thuyết tương đối: m=m01-v2c2>m0 

32. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho khối lượng của hạt phôtôn, nơtrôn và hạt nhân đơteri D12 lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết  1u=931,5MeV/c2. Năng lượng để tách phôtôn ra khỏi hạt D là

1,12 MeV

4,48 MeV

3,06 MeV

2,24MeV

Xem đáp án

Đáp án D

Năng lượng tách hạt protôn ra khỏi hạt D cũng chính là năng lượng liên kết

Wlk=(1,0073+1,0087-2,0136)931,5=2,2356 

33. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho phản ứng hạt nhân: D12+XH24e+23,8MeV. Biết rằng nước trong thiên nhiên chứa 0,003% khối lượng đồng vị D12 (có trong nước nặng D2O). Hỏi nếu dùng toàn bộ đơteri có trong 1 tấn nước thiên nhiên để làm nhiên liệu cho phản ứng trên thì năng lượng thu được là bao nhiêu? (lấy khối lượng nguyên tử đơteri là 2u)

6,89.1013J

1,72.1013J

5,17.1013J

3,44.1013J

Xem đáp án

Đáp án B

Lượng Đơteri có trong 1 tấn nước là: mD=0,003%.106=30g

 Tổng số hạt nhân D có trong 30g là ND=mDANA=9,0345.1024

Trogn mỗi phản ứng 2D12H24e+223,8(MeV) cần 2 hạt nhân D.

Năng lượng tỏa ra từ 1 tấn nước:  W=ND2.23,8.1,6.10-13=1,72.10-13J

34. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi

prôtôn, nơtron và êlectron

nơtron và êlectron

prôtôn và êlectron

prôtôn và nơtron

Xem đáp án

Đáp án D

35. Trắc nghiệm
1 điểm

Urani phân rã thành Radi theo chuỗi phóng xạ sau:

U92238x1T90235hx2P91234ax3U92234x4T90230hx5R88236a

Hãy cho biết x1,x2,x3,x4,x5 lần lượt là loại phóng xạ gì?

α,β+,β-,α,α

α,β-,β+,α,α

α,β-,β-,α,α

α,β+,β+,α,α

Xem đáp án

Đáp án C

Trong chuỗi phóng xạ:

+ Nếu là phóng xạ α thì số khối của hạt nhân con giảm 4, điện tích hạt nhân con giảm 2 so với hạt nhân mẹ

+ Nếu là phóng xạ β- thì số khối của hạt nhân con không đổi, điện tích hạt nhân con tăng 1 so với hạt nhân mẹ

+ Nếu là phóng xạ β+ thì số khối của hạt nhân con không đổi, điện tích hạt nhân con giảm 1 so với hạt nhân mẹ

36. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt α  động năng 5MeV bắn vào hạt nhân B49e đứng yên sinh ra hạt X và hạt nơtrôn. Biết hạt nơtrôn sinh ra có động năng 8MeV và bay theo hướng hợp với hướng chuyển động của hạt α một góc 600. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo u xấp xi bằng số khối của nó. Động năng của hạt X bằng

2,9MeV

2,5MeV

1,3MeV

18,3MeV

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình phản ứng α24+B49en01+X612 

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng pα=pn+px 

Các vec-tơ được biểu diễn như hình vẽ.

Theo định lý hàm cosin ta có:

 

  

Vận tốc của hạt X bằng:

37. Trắc nghiệm
1 điểm

Lực hạt nhân là lực nào sau đây ?

Lực tương tác giữa các điện tích điểm

Lực của từ trường tác dụng lên điện tích chuyển động của nó

Lực tương tác giữa các nuclôn

Lực tương tác giữa các thiên hà

Xem đáp án

Đáp án C

38. Trắc nghiệm
1 điểm

Một hạt có khối lượng nghỉ m0 chuyển động với vận tốc là v = 0,8c (trong đó c là tốc độ ánh sáng trong chân không). Động năng tương đối tính của hạt bằng

0,64m0c2

23m0c2

53m0c2

0,32m0c2

Xem đáp án

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Động năng tương đối tính:

Thay số ta tính được kết quả động năng trong bài này 23m0c2  

39. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân α có độ hụt khối lượng 0,0305u. Biết số Avogadro là NA=6,02.10-23(mol)-1 Năng lượng tỏa ra tính theo (J) khi tạo thành 1 mol heli từ các nuclon riêng rẽ là:

7,2.1012J

2,74.1012J

2,47.1012J

4,27.1012J

Xem đáp án

Đáp án B.

Năng lượng tỏa ra khi A nucleon riêng rẽ ban đầu liên kết tạo thành X bằng Wlk=mc2

Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol hạt X:

W=NA.Wlk=NA.m.c2=2,74.1012J 

40. Trắc nghiệm
1 điểm

Có hai mẫu chất phóng xạ AB thuộc cùng một chất có chu kì bán rã T = 138,2 ngày và có khối lượng ban đầu như nhau. Tại thời điểm quan sát, tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất NBNA=2,72. Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là ?

199,8 ngày

199,5 ngày

190,4 ngày

189,8 ngày

Xem đáp án

Đáp án B.

Ta có số nguyên tử còn lại sau thời gian ti với hai mẫu chất phóng xạ:NA=N0.2t1T và NB=N0.2t2T

Từ hai công thức trên ta rút ra tỉ lệ số nguyên tử còn lại là NBNA=2t1-t2T .

Kết hợp với giả thiết NBNA=2,72 ta có tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B:

t1-t2=Tln2,72ln2=199,5(ngày) ( ngày).