220 bài tập Hạt nhân nguyên tử trong đề thi thử Đại học có lời giải(P4)
40 câu hỏi
Tia nào không bị lệch quỹ đạo khi bay vào vùng có từ trường:
tia α
tia
tia
tia γ
Đáp án D
Hạt nhân nào sau đây có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?
Hêli
Cacbon
Sắt
Urani
Đáp án C
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
Đáp án C
Cho phản ứng hạt nhân: . Biết , , ,. 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
Đáp án A.
Năng lượng của phản ứng là:
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
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
phóng xạ tia và biến đổi thành chì. Biết có chu kì bán rã T=140 ngày. Nếu ban đầu có 2,1 gam thì khối lượng chì tạo thành sau 420 ngày bằng:
1,7512 gam
1,8025 gam
1,2505 gam
1,6215 gam
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:
Vậy khối lượng chì tạo thành là:
Cho khối lượng của hạt nhân là 106,8783u; của nơtron là 1,0087u của prôtôn là 1,0073u Độ hụt khối của hạt nhân là:
0,6986u
0,6868u
0,9686u
Đáp án A
Độ hụt khối của hạt nhân là:
Năng lượng liên kết của các hạt nhân và lần lượt là 2,22MeV và 2,83MeV,492MeV và 1786MeV. Hạt nhân bền vững nhất là:
Đáp án C
So sánh năng lượng liên kết riêng của 4 hạt
Nên hạt nhân bền nhất là hạt
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
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
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
Đáp án D
Ta có:
Bắn hạt vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng . 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 . Lấy khối lượng của các hạt tính theo đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng. Động năng của hạt là
2,7 MeV
3,1 MeV
1,35 MeV
1,55 MeV
Đáp án B
Phản ứng thu năng lượng nên ta có:
Vì hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc nên ta có:
Bảo toàn động lượng: vì hai hạt bay ra với cùng vận tốc nên ta có:
hay
Thay (2) vào (3) ta sẽ được:
Thay các giá trị vào (1) ta sẽ tính được:
Biết số Avogaro hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số proton có trong 0,27gam là:
6,826.1022
8,826.1022
9,826.1022
7,826.1022
Đáp án D
Số proton cần tìm là
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
Đáp án A
Ta có
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
Đáp án A
Ta có:
Nguời ta dùng proton có động năng 4,5 MeV bắn phá hạt nhân Beri đứng yên. Hai hạt sinh ra là Heli 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
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:
Từ (1), (2) ta được: .
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
Đáp án C
Ta có:
Phóng xạ là hiện tượng:
Hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ
Hạt nhân nguyên tử phát ra các tia
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
Đáp án C
Công suất bức xạ của mặt trời là . Năng lượng của Mặt trời tỏa ra trong một ngày là:
Đáp án B
Năng lượng của Mặt trời tỏa ra trong một ngày là:
Dưới tác dụng của bức xạ , hạt nhân có thể phân rã thành hạt . Phương trình phản ứng
Đáp án B
Phương trình bảo toàn các định luật bảo toàn là phương trình ở đáp án B
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
Đáp án C
Lực hạt nhân là lực liên kết giữa các nuclon
Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện là 100 uMW. Dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân với hiệu suất 30%. Trung bình mỗi hạt phân hạch tỏa ra năng lượng . Nhiên liệu dùng là hợp kim chứa đã làm giàu 36%. Hỏi trong 365 ngày hoạt động nhà máy tiêu thụ một khối lượng nhiên liệu là bao nhiêu? Coi
354kg
356kg
350kg
353kg
Đáp án B
Khối lượng cần phân hạch:
Khối lượng nhiên liệu cần phân hạch là:
Khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ là . 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
Đáp án B
Áp dụng định luật phóng xạ:
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
Đáp án A
Hạt nhân Côban có cấu tạo gồm
33 proton và 27 notron
27 proton và 60 notron
27 proton và 33 notron
33 prton và 60 notron
Đáp án C
Cho khối lượng của hạt nhân là 106,8783u; của nơ trơn là 1,0087u; của protôn là 1,0073u. Độ hụt khối của hạt nhân là
0,9868u
0,6986u
0,6868u
0,9686u
Đáp án A
Độ hụt khối:=0,9868u
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)
Đáp án A
Ta có phương trình phản ứng
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có
Vì sau va chạm, hai hạt nhân có cùng vận tốc nên và có cùng hướng và độ lớn thỏa
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.
Thay số vào ta có v xấp xỉ 30,9.105 (m/s)
Số nuclôn của hạt nhân nhiều hơn số nuclôn của hạt nhân là
6
126
20
14
Đáp án C
Số nuclôn của hạt nhân nhiều hơn số nuclôn của hạt nhân là 230 -210=20nuclon
Cho 4 tia phóng xạ : tia , tia , tia 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
tia
tia α
Đáp án A
Bản chất tia là sóng điện từ nên nó không bị lệch ra khỏi điện trường đều.
Tia
có vận tốc bằng vận tốc ánh sáng trong chân không
là dòng các hạt nhân
không bị lệch khi đi qua điện trường và từ trường
là dòng các hạt nhân
Đáp án B
Tia α là dòng các hạt nhân
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 . 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
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:
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
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
Đáp án D
Cho phản ứng hạt nhân . 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
Đáp án A
Theo định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta có:
Cho 4 tia phóng xạ: tia , tia , tia và tia 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
tia
tia .
tia .
Đáp án A
Tia γ không mang điện nên chúng không bị lệch trong điện trường
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 ().
Đáp án A
Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng tia α phóng ra từ hạt nhân với tốc độ cỡ
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 e+ lần 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
Đáp án B
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
Đáp án A
Thời điểm t số hạt nhân mẹ và hạt 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
Cho 3 hạt nhân: α (), proton () và triti () 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
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 để dễ so sánh. (e là điện tích nguyên tố)
Dùng hạt proton có động năng Kp = 5,68 MeV bắn vào hạt nhân 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 và hạt X xấp xỉ bằng
1590
1370
980
700
Đáp án A
Bảo toàn động lượng:
*Bình phương vô hướng ta được
Hạt nhân 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
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
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
Đáp án D
Trong phản ứng phân hạch hạt nhân vỡ ra còn phản ứng nhiệt hạch thì các hạt nhân kết hợp lại








