220 bài tập Hạt nhân nguyên tử trong đề thi thử Đại học có lời giải(P4)
Đề thi

220 bài tập Hạt nhân nguyên tử trong đề thi thử Đại học có lời giải(P4)

A
Admin
Vật lýLớp 1237 lượt thi
40 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Tia nào không bị lệch quỹ đạo khi bay vào vùng có từ trường:

tia α

tia β+

tia β-

tia γ

Xem đáp án

Đáp án D

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân nào sau đây có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?

Hêli

Cacbon

Sắt

Urani

Xem đáp án

Đáp án C

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Khẳng định nào là đúng về hạt nhân nguyên tử

Bán kính hạt nhân xấp xỉ bán kính của nguyên tử

Điện tích của nguyên tử bằng điện tích hạt nhân

Khối lượng của nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân

Lực tĩnh điện liên kết các nuclôn trong hạt nhân

Xem đáp án

Đáp án C

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho phản ứng hạt nhân: A1327l+αP1530+n. Biết mα=4,0015u , mAl=26,974u , mp=29,970u,mn=1,0087u. Hỏi phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng?

thu năng lượng bằng 2,98MeV

tỏa một năng lượng bằng 2,98MeV

thu một năng lượng bằng 2,36MeV

tỏa một năng lượng bằng 2,36MeV

Xem đáp án

Đáp án A.

Năng lượng của phản ứng là:

E=[(mAl+mα)-(mp+mn)].c2E=-2,98MeV

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Khẳng định nào là đúng về hạt nhân nguyên tử

Lực tĩnh điện liên kết các nuclôn trong hạt nhân

Điện tích của nguyên tử bằng điện tích hạt nhân

Bán kính của nguyên từ bằng bán kính hạt nhân

Khối lượng của nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân

Xem đáp án

Đáp án D

A. Sai vì lực liên kết các nucleôn trong hạt nhân không phải là lực tĩnh điện.

B. Sai vì nguyên tử có điện tích bằng 0 (vì nguyên tử gồm cả hạt nhân và các electron)

C. Bán kính nguyên tử không bằng bán kính hạt nhân bởi vì còn có electron chuyển động quanh hạt nhân với bán kính khá lớn

D. Đúng vì khối lượng của electron rất bé so với hạt nhân nên khối lượng của nguyên từ xấp xỉ khối lượng của hạt nhân

6. Trắc nghiệm
1 điểm

P84210o phóng xạ tia α và biến đổi thành chì. Biết P84210ocó chu kì bán rã T=140 ngày. Nếu ban đầu có 2,1 gam P84210o thì khối lượng chì tạo thành sau 420 ngày bằng:

 

1,7512 gam

1,8025 gam

1,2505 gam

1,6215 gam

Xem đáp án

Đáp án B

Ban đầu có 2,1 gam =0,01 mol Po

Sau khoảng thời gian 420 ngày =3T thì số mol Po đã phóng xạ là:

n=78.0,01=0,078(mol)Po

Vậy khối lượng chì tạo thành là: m=0,078.206=1,8025gam 

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho khối lượng của hạt nhân A47107g là 106,8783u; của nơtron là 1,0087u của prôtôn là 1,0073u Độ hụt khối của hạt nhân A47107g là:

0,9868u

0,6986u

0,6868u

0,9686u

Xem đáp án

Đáp án A

Độ hụt khối của hạt nhân là:

m=47mp+(108-47)mn-mAgm=47.1,0073+(107-47).1,0087-106,8783m=0,9868u

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Năng lượng liên kết của các hạt nhân H12,H24e,F2656eU92235 lần lượt là 2,22MeV và 2,83MeV,492MeV và 1786MeV. Hạt nhân bền vững nhất là:

H12

H24e

F2656e

U92235

Xem đáp án

Đáp án C

So sánh năng lượng liên kết riêng của 4 hạt

Nên hạt nhân bền nhất là hạt F2656e 

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Các hạt nhân nặng (urani, plutôni…) và hạt nhân nhẹ (hiđrô , hêli…) có cùng tính chất nào sau đây

có năng lượng liên kết lớn

dễ tham gia phản ứng hạt nhân

tham gia phản ứng nhiệt hạch

gây phản ứng dây chuyền

Xem đáp án

Đáp án B

Các hạt nhân nặng và nhẹ đã kể có năng lượng liên kết riêng nhỏ nên dễ tham gia phản ứng hạt nhân

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân B có bán kính gấp 2 lần hạt nhân A. Biết số khối của A là 8, hãy xác định số khối của B

70

16

56

64

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có:

RBRA=ABAA32=AB83AB=64 

11. Trắc nghiệm
1 điểm

Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng H24e+A1327lP1530+n01. Biết phản ứng thu được năng lượng 2,7MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không  kèm bức xạ γ. Lấy khối lượng của các hạt tính theo đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt α là

2,7 MeV

3,1 MeV

1,35 MeV

1,55 MeV

Xem đáp án

Đáp án B

Phản ứng thu năng lượng nên ta có: E=Kp+Kα-Kα=-2,7MeV(1) 

Vì hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc nên ta có:

KPKn=mpmn=30(2) 

Bảo toàn động lượng: Pα=PP+Pn vì hai hạt bay ra với cùng vận tốc nên ta có:

Pα=PP+Pn hay 2mαKα=2mpKp+2mnKn(3) 

Thay (2) vào (3) ta sẽ được:

Thay các giá trị vào (1) ta sẽ tính được: Kα=3,1MeV 

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Biết số Avogaro NA=6,02.1023 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số proton có trong 0,27gam A1327l là:

6,826.1022

8,826.1022

9,826.1022

7,826.1022

Xem đáp án

Đáp án D

Số proton cần tìm là

N=mM.NA.13=0,2727.6,02.1023.13=7,826.1022

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Một đồng vị phóng xạ A có lúc đầu 2,86.1026 hạt nhân. Trong giờ đầu tiên có 2,29.1025 hạt bị phân rã. Chu kỳ bán rã đồng vị A là:

8 giờ 18 phút

8 giờ

8 giờ 30 phút

8 giờ 15 phút

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Một đồng vị phóng xạ A có lúc đầu 2,86.1026 hạt nhân. Trong giờ đầu tiên có 2,29.1025 hạt bị phân rã. Chu kỳ bán rã đồng vị A là:

8 giờ 18 phút

8 giờ

8 giờ 30 phút

8 giờ 15 phút

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Nguời ta dùng proton có động năng 4,5 MeV bắn phá hạt nhân Beri B49e đứng yên. Hai hạt sinh ra là Heli H24e và X. Hạt Heli có vận tốc vuông góc với vận tốc của hạt proton và phản ứng tỏa ra một năng lượng là 3,0MeV. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân (đo bằng đơn vị u) bằng số khối A của nó. Động năng của hạt X bằng

4,05MeV

1,65MeV

1,35MeV

3,45MeV

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có, hạt Heli có vận tốc vuông góc với vận tốc cả hạt proton nên:

Phản ứng tỏa ra một năng lượng là 3,0MeV nên: KHe+KX-Kp=3(2)

Từ (1), (2) ta được: KX=3,45MeV.

16. Trắc nghiệm
1 điểm

Một hạt có khối lượng nghỉ m0. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,8c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là:

1

. 2

23

43

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Phóng xạ là hiện tượng:

Hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ

Hạt nhân nguyên tử phát ra các tia α,β,γ

Hạt nhân nguyên tử phát ra các tia không nhìn thấy và biến đổi thành hạt nhân khác

Hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân nhẹ khi hấp thu nơtron

Xem đáp án

Đáp án C

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Công suất bức xạ của mặt trời là 3,9.1026. Năng lượng của Mặt trời tỏa ra trong một ngày là:

3,3696.1030J

3,3696.1029J

3,3696.1032J

3,3696.1031J

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng của Mặt trời tỏa ra trong một ngày là:

W=Pt=3,9.1026.86400=3,3669.1031J

19. Trắc nghiệm
1 điểm

Dưới tác dụng của bức xạ γ, hạt nhân B49e có thể phân rã thành hạt 2α. Phương trình phản ứng

B49e+γ2α+n

B49e+γ2α+P

B49e+γα+n

B49e+γα+P

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình bảo toàn các định luật bảo toàn là phương trình ở đáp án B

20. Trắc nghiệm
1 điểm

Lực hạt nhân là

Lực liên kết giữa các proton

Lực hấp dẫn giữa proton và notron

Lực liên kết giữa các nuclon

Lực tĩnh điện

Xem đáp án

Đáp án C

Lực hạt nhân là lực liên kết giữa các nuclon

21. Trắc nghiệm
1 điểm

Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện là 100 uMW. Dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U235 với hiệu suất 30%. Trung bình mỗi hạt U235 phân hạch tỏa ra năng lượng 3,2.10-11(J). Nhiên liệu dùng là hợp kim chứa U235 đã làm giàu 36%. Hỏi trong 365 ngày hoạt động nhà máy tiêu thụ một khối lượng nhiên liệu là bao nhiêu? Coi NA=6,022.1023

354kg

356kg

350kg

353kg

Xem đáp án

Đáp án B

Khối lượng U235 cần phân hạch:

Khối lượng nhiên liệu cần phân hạch là:128,19010036=356(kg)

22. Trắc nghiệm
1 điểm

Khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ là m0. Sau 1 năm khối lượng chất phóng xạ còn lại 4g, sau 2 năm còn lại 1g. Sau 3 năm, khối lượng chất phóng xạ còn lại là:

0,05

0,25

0,025

Giá trị khác

Xem đáp án

Đáp án B

Áp dụng định luật phóng xạ:


23. Trắc nghiệm
1 điểm

Theo thuyết tương đối, khi vật chuyển động thì năng lượng toàn phần của nó là

Tổng năng lượng nghỉ và động năng của vật

Tổng động năng và nội năng của vật

Tổng động năng và thế năng của vật

Tổng động năng phân tử và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật

Xem đáp án

Đáp án A

24. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân Côban C2760o có cấu tạo gồm

33 proton và 27 notron

27 proton và 60 notron

27 proton và 33 notron

33 prton và 60 notron

Xem đáp án

Đáp án C

25. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho khối lượng của hạt nhân A47107g là 106,8783u; của nơ trơn là 1,0087u; của protôn là 1,0073u. Độ hụt khối của hạt nhân A47107g là

0,9868u

0,6986u

0,6868u

0,9686u

Xem đáp án

Đáp án A

Độ hụt khối:m=47mp+(107-47)mn-mAg=0,9868u

 

26. Trắc nghiệm
1 điểm

Bắn hạt  có động năng 4 MeV vào hạt nhân  đứng yên thì thu được một prôton và hạt nhân X. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vận tốc, tính tốc độ của prôton. Lấy khối lượng của các hạt nhân theo đơn vị u bằng số khối của chúng

30,9.105 (m/s)

22,8.106 (m/s)

22,2.105 (m/s)

30,9.106(m/s)

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có phương trình phản ứng α(H24e)+N714p11+O817(X)

Theo định luật bảo toàn động lượng ta có pα=pp+po

Vì sau va chạm, hai hạt nhân có cùng vận tốc nên pp và po có cùng hướng và độ lớn thỏa pppo=mpmo

Như vậy có thể viết biểu thức vectơ dưới dạng:

Chú ý cần đổi KP từ đơn vị MeV về J để áp dụng công thức động năng để tính ra vận tốc của hai hạt.

Kp=12mpv2v=2Kpmp Thay số vào ta có v xấp xỉ 30,9.105 (m/s)

27. Trắc nghiệm
1 điểm

Số nuclôn của hạt nhân T90230h nhiều hơn số nuclôn của hạt nhân  P84210o

6

126

20

14

Xem đáp án

Đáp án C

Số nuclôn của hạt nhân T90230h nhiều hơn số nuclôn của hạt nhân P84210o là 230 -210=20nuclon

28. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho 4 tia phóng xạ : tia α, tia β+, tia β- và tia γ đi vào một miền có điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Tia phóng xạ không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là

tia γ

tia β+

tia β-

tia α

Xem đáp án

Đáp án A

Bản chất tia γ  là sóng điện từ nên nó không bị lệch ra khỏi điện trường đều.

29. Trắc nghiệm
1 điểm

Tia α

có vận tốc bằng vận tốc ánh sáng trong chân không

là dòng các hạt nhân H24e

không bị lệch khi đi qua điện trường và từ trường

là dòng các hạt nhân T13i

Xem đáp án

Đáp án B

Tia α là dòng các hạt nhân H24e

30. Trắc nghiệm
1 điểm

Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân L37i  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

7,9 MeV

0,8 MeV

9,5 MeV

Xem đáp án

Đáp án D

*Đối với dạng toán phản ứng hạt nhân, không kem theo bức xạ γ  ta đi đến phương pháp tổng quát.

Hạt A (đạn) bắn vào hạt B đứng yên (bia) sinh ra hai hạt C và D thì áp dụng định luật bảo toàn động lượng: 

pA=pc+pD(I)

ĐL bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: 

Xét bài toán ở đã cho. Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:

Chú ý: 1MeV=931,5uc2

31. Trắc nghiệm
1 điểm

Ban đầu có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất, là đồng vị phân rã β- tạo thành chất Y bền, với chu kì bán rã 18 ngày. Sau thời gian t, trong mẫu chất tồn tại cả hai loại X và Y. Tỉ lệ khối lượng chất X so với khối lượng chất Y là 5/3. Coi tỉ số khối lượng giữa các nguyên tử bằng tỉ số số khối giữa chúng. Giá trị của t gần với giá trị nào sau đây nhất?

10,0 ngày

13,5 ngày

11,6 ngày

12,2 ngày

Xem đáp án

Đáp án D

32. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho phản ứng hạt nhân n11+U92235S3894r+X+2n01. Hạt nhân X có cấu tạo gồm

54 proton và 86 nơtron

54 proton và 140 nơtron

86 proton và 140 nơtron

86 proton và 54 nơtron

Xem đáp án

Đáp án A

Theo định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta có: 

33. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho 4 tia phóng xạ: tia α, tia β+, tia β- và tia γđi vào một miền có điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức điện. Tia phóng xạ không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là

tia γ

tia β-

tia β+.

tia α.

Xem đáp án

Đáp án A

Tia γ không mang điện  nên  chúng  không  bị  lệch trong điện trường

34. Trắc nghiệm
1 điểm

Khi nói về tia a, phát biểu nào sau đây là sai?

Tia a phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s

Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia a bị lệch về phía bản âm của tụ điện

Khi đi trong không khí, tia a làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng

Tia a là dòng các hạt nhân heli (H24e).

Xem đáp án

Đáp án A

Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng tia α phóng ra từ hạt nhân với tốc độ cỡ 2.107m/s

35. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho phản ứng hạt nhân 1H + 1H ® 2H + e+. Biết khối lượng nguyên tử của các đồng vị 1H, 2H và khối lượng của hạt elần lượt là 1,007825 u, 2,014102 u và 0,0005486 u. Năng lượng của phản ứng đó gần với giá trị nào sau đây nhất ?

0,93 MeV

0,42 MeV

0,58 MeV

1,44 MeV

Xem đáp án

Đáp án B

W=mc2=(2mH1-mH2-2me)c20,42MeV   

36. Trắc nghiệm
1 điểm

Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kì bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y. Vào thời điểm hiện tại tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X trong mẫu chất là k với k > 3. Trước đó khoảng thời gian 2T thì tỉ lệ trên là 

(k-3)/4

(k-3)/2

2/(k-3)

k/4

Xem đáp án

Đáp án A

Thời điểm t số hạt nhân mẹhạt nhận con được tính bởi

*Hạt nhân X là hạt nhân mẹ ở thời điểm t. Hạt nhân Y là hạt nhân con ở thời điểm t

37. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho 3 hạt nhân: α (H24e), proton (H11) và triti (H13) có cùng vận tốc ban đầu v0 bay vào một vùng không gian có từ trường đều sao cho vecto cảm ứng từ vuông góc với vận tốc ban đầu vo, thì ba hạt nhân chuyển động tròn trong từ trường với bán kính quỹ đạo tương ứng là Ra, Rp, Rt. khi đó có mỗi liên hệ 

Rp> RT > Ra

Ra > RP > RT

RT > Ra > RP

Ra > RT > Rp

Xem đáp án

Đáp án C

v Khi  hạt  nhân  có    vận  tốc ban đầu  v0  bay  vào  một  vùng  không  gian  có  từ trường đều có  vecto  cảm ứng  từ  vuông  góc  với  vận  tốc ban đầu  vo,    hạt nhân  chuyển động tròn  đều    trong  từ  trường  với  bán  kính quỹ đạo  là R. Lực hướng  Cu-Lông  đóng vai trò là lực hướng  tâm  giữ  cho  vật  luôn  chuyển động tròn đều.

Chú ý:  Ở đây ta đã chuẩn hóa Rα=1để dễ so sánh. (e là điện tích nguyên tố)

38. Trắc nghiệm
1 điểm

Dùng hạt proton có động năng Kp = 5,68 MeV bắn vào hạt nhân N1123a đứng yên, ta thu được hạt α và hạt X có động năng tương ứng là 6,15MeV và 1,91 MeV. Coi rằng phản ứng không kèm theo bức xạ gamma, lấy khối lượng hạt nhân tính theo u gần bằng số khố của nó, Góc giữa vectơ vận tốc của hạt α và hạt X xấp xỉ bằng

1590

1370

980

700

Xem đáp án

Đáp án A

Bảo toàn động lượng: Pp=Pα+PX

*Bình phương vô hướng ta được 

39. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân P84210o đang đứng yên thì phóng xạ α, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt α 

bằng không

bằng động năng của hạt nhân con

lớn hơn động năng của hạt nhân con

nhỏ hơn động năng của hạt nhân con

Xem đáp án

Đáp án C

Hạt anpha là hạt mà hạt nhân mẹ Po phát ra nên hạt nhân con cuả Po có động năng lớn hơn hạt anpha

40. Trắc nghiệm
1 điểm

Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch khác nhau ở chỗ

phản ứng phân hạch giải phóng nơtrôn còn phản ứng nhiệt hạch thì không

phản ứng phân hạch tỏa năng lượng còn phản ứng nhiệt hạch thu năng lượng

phản ứng phân hạch xảy ra phụ thuộc điều kiện bên ngoài còn phản ứng nhiệt hạch thì không

trong phản ứng phân hạch hạt nhân vỡ ra còn phản ứng nhiệt hạch thì các hạt nhân kết hợp lại

Xem đáp án

Đáp án D

Trong phản ứng phân hạch hạt nhân vỡ ra còn phản ứng nhiệt hạch thì các hạt nhân kết hợp lại