220 bài tập Hạt nhân nguyên tử trong đề thi thử Đại học có lời giải(P3)
40 câu hỏi
Phản ứng hạt nhân: . Hạt X là
anpha
nơtron
protôn
đơteri
Đáp án C
Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích:
X là
Dùng p có động năng bắn vào hạt nhân đứng yên gây ra phản ứng: . Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng W =2,1MeV. Hạt nhân và hạt bay ra với các động năng lần lượt bằng và . Tính góc giữa các hướng chuyển động của hạt và hạt p (lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối)?
Đáp án B
Động năng của proton:
Gọi p là động lượng của của một vật;
Theo định luật bảo toàn động lượng thì
Suy ra
Vậy nên
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
Đáp án C
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
Đáp án A
Hạt electron có khối lượng nghỉ . Hạt electron có khối lượng nghỉ thì electron phải chuyển động với tốc độ gần giá trị nào nhất sau đây?
Đáp án B.
Năng lượng nghỉ
Ở đây, chúng ta đổi
Mà theo công thức tính khối lượng nghỉ
Thay số vào ta có tốc độ
Biết có thể bị phân hạch theo phản ứng sau Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng nếu có một lượng hạt nhân đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho hạt 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
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:
Do đó số phân hạch sau 19 phân hạch dây chuyền từ phân hạch ban đầu:
Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch là:
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
Đáp án A
Sản phẩm của phóng xạ ngoài hạt nhân còn có
hạt
hạt pôzitôn và phản hạt nơtrinô
electron và phản hạt của nơtrinô
hạt electron và nơtrinô
Đáp án C
Phương trình phóng xạ đầy đủ:
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
Đáp án A
Chất phóng xạ Urani phóng xạ tạo thành Thôri (Th). Chu kì bán rã của là năm. Tại một thời điểm nào đó tỉ lệ giữa số nguyên tử Th và nguyên tử bằng 2. Sau thời điểm đó bao lâu thì tỉ lệ số nguyên tử nói trên bằng 23?
năm
năm
năm
Đáp án D
Chất phóng xạ Urani phóng xạ tạo thành Thôri (Th)
+Tại một thời điểm nào đó tỉ lệ giữa số nguyên tử Th và nguyên tử bằng 2:
Sau thời gian t số nguyên tử U đã phân rã (cũng chính là số nguyên tử Th tạo ra)
Ban đầu (t=0) không có Th, chỉ có U nên
+Sau thời điểm đó 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)
Theo đó
Từ (1) và (2) ta có
Kết luận nào sau đây là đúng?
Trong phóng xạ 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 thì số khối hạt nhân con không đổi, điện tích hạt nhân con giảm
Trong phóng xạ thì số khối và điện tích hạt nhân con không đổi
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.
Hạt nhân sau quá trình phóng xạ biến thành đồng vị của . Khi đó, mỗi hạt nhân đã phóng ra bao nhiêu hạt a và b
5a và 4b
6a và 4b
6a và 5b
5a và 5b
Đáp án B
Phương trình của chuỗi phóng xạ:
Áp dụng định luật bảo toàn số khối:
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:
Hạt Pôlôni đứng yên phóng xạ hạt tạo thành chì . Hạt 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
Đáp án B
Vì Po đứng yên phóng xạ nên động năng của hạt alpha được xác định theo hệ thức:
Một hạt bụi có khối lượng 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
Đáp án C
Số hạt phát ra trong thời gian t
Với khoảng cách tới màn 1 cm thì số chấm sáng trên màn
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng của O16 là 8MeV/nuclôn. Biết , . Khối lượng của hạt là:
15,9906u
16,0000u
16,0023u
15,9036u
Đáp án A
Từ
Theo thuyết tương đối, khối lượng tương đối tính của một vật có khối lượng nghỉ m0 chuyển động với vận tốc v là
Đáp án B
Xác định năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt biết , , ?
Đáp án D
Áp dụng công thức
c
Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt . Hạt 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
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
; mà ta cũng có nên
Từ định luật bảo toàn năng lượng toàn phần và định nghĩa năng lượng tỏa ra ta có năng lượng tỏa ra
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
Đáp án B
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
Đáp án A
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
Đáp án C.
Ta có: t = 24h
Năng lượng liên kết cho một nuclôn trong các hạt nhân , , tương ứng bằng 8,03MeV, 7,07MeV và 7,68MeV. Năng lượng cần thiết để tách một hạt nhân thành hai hạt nhân và một hạt nhân là
10,04MeV
11,88MeV
5,94MeV
40,16MeV
Đáp án B.
Phương trình phản ứng:
Năng lượng của phản ứng:
Vậy phản ứng thu năng lượng 11,88MeV
Một lượng chất phóng xạ có khối lượng . Sau 5 chu kỳ bán rã khối lượng chất phóng xạ còn lại là
Đáp án C
Áp dụng định luật phóng xạ:
Các tia được sắp xếp theo khả năng xuyên thấu tăng dần khi 3 tia này xuyên qua cùng một vật cản là
Đáp án B
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
Đáp án B
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
Đáp án D
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ
Trong phóng xạ , 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 , 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
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
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
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:
là năng lượng liên kết.
A là số hạt nuclon
Phản ứng hạt nhân sau: 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
Đáp án A.
Lời giải chi tiết:
Năng lượng phản ứng thu vào hay tỏa ra xác định bởi:
Chất phóng xạ Iot 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
Đáp án B
Lời giải chi tiết:
Khối lượng chất phóng xạ đã má (biến đổi thành chất khác) xác định bởi
Chọn câu đúng. Một vật đứng yên có khối lượng . Khi vật chuyển động, khối lượng của nó có giá trị
Vẫn bằng
Nhỏ hơn
Lớn hơn
Nhỏ hơn hoặc lớn hơn, tùy thuộc vào vận tốc của vật
Đáp án C
Theo thuyết tương đối:
Cho khối lượng của hạt phôtôn, nơtrôn và hạt nhân đơteri lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết . Năng lượng để tách phôtôn ra khỏi hạt D là
1,12 MeV
4,48 MeV
3,06 MeV
2,24MeV
Đáp án D
Năng lượng tách hạt protôn ra khỏi hạt D cũng chính là năng lượng liên kết
Cho phản ứng hạt nhân: . Biết rằng nước trong thiên nhiên chứa 0,003% khối lượng đồng vị (có trong nước nặng ). 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)
Đáp án B
Lượng Đơteri có trong 1 tấn nước là:
Tổng số hạt nhân D có trong 30g là
Trogn mỗi phản ứng cần 2 hạt nhân D.
Năng lượng tỏa ra từ 1 tấn nước:
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi
prôtôn, nơtron và êlectron
nơtron và êlectron
prôtôn và êlectron
prôtôn và nơtron
Đáp án D
Urani phân rã thành Radi theo chuỗi phóng xạ sau:
Hãy cho biết lần lượt là loại phóng xạ gì?
Đáp án C
Trong chuỗi phóng xạ:
+ Nếu là phóng xạ 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 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 thì số khối của hạt nhân con không đổi, điện tích hạt nhân con giảm 1 so với hạt nhân mẹ
Hạt có động năng 5MeV bắn vào hạt nhân 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 một góc . 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
Đáp án B
Phương trình phản ứng
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
Các vec-tơ được biểu diễn như hình vẽ.
Theo định lý hàm cosin ta có:
Vận tốc của hạt X bằng:
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
Đáp án C
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
Đáp án B
Lời giải chi tiết:
Động năng tương đối tính:
Thay số ta tính được kết quả động năng trong bài này
Hạt nhân có độ hụt khối lượng 0,0305u. Biết số Avogadro là Năng lượng tỏa ra tính theo (J) khi tạo thành 1 mol heli từ các nuclon riêng rẽ là:
Đáp án B.
Năng lượng tỏa ra khi A nucleon riêng rẽ ban đầu liên kết tạo thành X bằng
Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol hạt X:
Có hai mẫu chất phóng xạ A và B 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 . Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là ?
199,8 ngày
199,5 ngày
190,4 ngày
189,8 ngày
Đáp án B.
Ta có số nguyên tử còn lại sau thời gian ti với hai mẫu chất phóng xạ: và
Từ hai công thức trên ta rút ra tỉ lệ số nguyên tử còn lại là .
Kết hợp với giả thiết ta có tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B:
( ngày).








