Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải (P2)
Đề thi

Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải (P2)

A
Admin
Vật lýLớp 1239 lượt thi
19 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
1 điểm

Một nơtron có động năng 3 MeV bắn vào hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân 1-1571194850.PNG

 

. Biết hạt αvà hạt nhân H13 bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron những góc tương ứng bằng .

 

Lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng. Bỏ qua bức xạ gamma. Phản ứng trên

tỏa năng lượng 2,04 MeV

thu năng lượng 2,04 MeV.

tỏa năng lượng 2,45 MeV.

thu năng lượng 2,45 MeV

Xem đáp án

Đáp án D

Theo bài ra ta có

 

 

 

 

2. Trắc nghiệm
1 điểm

Năng lượng liên kết của hạt nhân 3-1571195786.PNG là 512,5113MeV, biết khối lượng của nơtrôn, prôtôn lần lượt là mn =1,0087 u , mp = 1,0073u và 1u = 931,5MeV/c2 . Khối lượng của hạt nhân 3-1571195786.PNG 

59,934 u

55,933u

58,654 u.

59,462u

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp: Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết ta có :

Cách giải:

Đáp án A

Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết ta có :

 

 

 

3. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho phản  ứng hạt  nhân4-1571195964.PNG

Biết hạt prôtôn có động năng 5,45MeV, hạt Be đứng yên, tỉ số vận tốc giữa hai hạt He và Li là 4/3. Bỏ qua bức xạ γ và lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng số khối của chúng. Hạt Li bay theo phương hợp với phương ban đầu của prôtôn một góc xấp xỉ bằng

86,820.

83,280

62,500.

58,690..

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp:

Áp dụng định luật bảo toàn động năng và động lượng trong phải ứng hạt nhân

 

 

 

 

 

 

4. Trắc nghiệm
1 điểm

Pôlini 5-1571196312.PNG là chất phóng xạ, phát ra một hạt α và biến đổi thành hạt nhân X.

 

Ban đầu có 7,0g hạt 5-1571196312.PNG nguyên chất

 

. Tại thời điểm t tỉ số giữa số hạt nhân X và số hạt nhân Po còn lại là 3. Khối lượng hạt nhân X được tạo thành đến thời điểm t là

5,15g.

3,43g.

1,75g

5,25g.

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp: Áp dụng định luật phóng xạ

Cách giải:

 

 

 

 

 

Đáp án A

5. Trắc nghiệm
1 điểm

Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 6-1571196657.PNG thành 3 hạt α là bao nhiêu?  biết  mC = 11, 9967u ; mα = 4,0015u; 6-1571196667.PNG 

ΔE = 7,8213 MeV.

ΔE = 11,625 MeV

ΔE =7,2657 J

ΔE = 7,2657 MeV.

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết

Cách giải:Đáp án D

Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 6-1571196860.PNG thành 3 hạt α là

 

 .

 

 

6. Trắc nghiệm
1 điểm

Tổng hợp hạt nhân Heli  từ phản ứng hạt nhân 7-1571196912.PNG.

 

Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khí tổng hợp được 11,2(lít) Heli ở điều kiện tiêu chuẩn là

1, 3.1024MeV

5,2.1024MeV

2,6.1024MeV

2,4.1024MeV

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp: viết phương trình phản ứng, tim số mol chất và số hạt.

Cách giải:

Ta có  phương trình phản ứng là : 71-1571197127.PNG 

 

Vậy mỗi phản ứng tạo thành 2 hạt He.Số hạt trong 11,2 l khí He là:

72-1571197144.PNG.

 

 

Biết mỗi phản ứng tỏa năng lượng 17,5 MeV và tạo thành 2 hạt He, vậy lượng năng lượng khi hình thành 11,2 lít He là:

 

 

 

7. Trắc nghiệm
1 điểm

Dự án lò phản ứng nhiệt hạch ITERtại Pháp dùng phản ứng nhiệt hạch8-1571197221.PNG

 

 để phát điện với công suất điện tạo ra là 500 MW và hiệu suất chuyển hóa từ nhiệt sang điện bằng 25%. Cho độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D và hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u và 0,030382 u. Khối lượng Heli do nhà máy thải ra trong 1 năm (365 ngày) là

9,35 kg

74,8 kg.

37,4 kg

149,6 kg.

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: Tính năng lượng của 1 phản ứng, tìm năng lượng trong 1 năm, rồi tìm số hạt, số mol he, từ đó tính được khối lượng He đã được tạo ra

Cách giải:

Năng lượng mỗi phản ứng sinh ra là:

 

 

 

Vậy mỗi phản ứng tỏa ra 17,5 MeV nhiệt lượng và tạo ra 1 hạt He.Năng lượng mà nhà máy tạo ra trong 1 năm là: 83-1571197558.PNG

 

 

 Năng lượng mà nhà máy đã tiêu tốn ( bằng năng lượng tỏa ra từ các phản ứng)

 

84-1571197573.PNG

 

 

 Khối lượng He đã được tạo ra là:

 

 

 

8. Trắc nghiệm
1 điểm

Trong một vụ thử hạt nhân, quả bom hạt nhân sử dụng sự phân hạch của đồng vị 9-1571197758.PNGvới hệ số nhân nơtron là k ( k >1 ). Giả sử 9-1571197758.PNGphân hạch trong mỗi phản ứng tạo ra 200 MeV

 

. Coi lần đầu chỉ có một phân hạch và các lần phân hạch xảy ra đồng loạt. Sau 85 phân hạch thì quả bom giải phóng tổng cộng 343,87 triệu kWh. Giá trị của k là

2,0

2,2

2,

1,8

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp: Sử dụng công thức toán về cấp số nhân

Cách giải:

Phương trình phản ứng: 91-1571197950.PNG 

 

Vậy cứ sau mỗi phản ứng lại tạo ra k hạt n để gây ra k phản ứng tiếp theo, hình thành chuỗi phản ứng theo cấp số nhânTổng số phản ứng là tổng của cấp số nhân ban đầu là 1, công bội là k. với 85 phản ứng. Từ đó, tổng năng lượng tỏa ra là:

 

 

 

 

Sử dụng tính Solve trong máy tính Casio fx 570 để tính ra k.

9. Trắc nghiệm
1 điểm

Bắn một hạt α có động năng 8,21 MeV vào hạt nhân 10-1571198065.PNG 

 

đang đứng yên gây ra phản ứng 101-1571198080.PNG 

 

Biết phản ứng thu năng lượng là 1,21 MeV. Động năng của hạt O gấp 4 lần động năng hạt p. Động năng của hạt nhân O bằng

0,8 MeV

1,6 MeV

6,4 MeV

3,2 MeV

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: Công thức tính năng lượng thu vào của phản ứng hạt nhân

Cách giải: Phương trình phản ứng:  101-1571198206.PNG

 

 Năng lượng thu vào của phản ứng:

10. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân 11-1571198370.PNG phóng xạ 11-1571198341.PNG. Hạt nhân con sinh ra có

5 prôtôn và 6 nơtron.

7 prôtôn và 7 nơtron.

6 prôtôn và 7 nơtron

7 prôtôn và 6 nơtron.

Xem đáp án

Đáp án B

Cách giải: Đáp án B

+ Phương trình phóng xạ: 111-1571198572.PNG 

 

 

+ Bảo toàn số khối và điện tích ta có:

 

112-1571198585.PNG 

 

 

 hạt con sinh ra có 7 proton và 7 nơtron => Chọn B

11. Trắc nghiệm
1 điểm

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

bằng động năng của hạt nhân con

nhỏ hơn động năng của hạt nhân con

bằng không.

lớn hơn động năng của hạt nhân con.

Xem đáp án

Đáp án D

+ Phương trình phóng xạ:

 

 

 Bảo toàn động lượng ta có

 

 

12. Trắc nghiệm
1 điểm

Công suất bức xạ toàn phần của Mặt Trời là P = 3,9.1026 W. Phản ứng hạt nhân trong lòng Mặt Trời là phản ứng tổng hợp hiđrô thành heli và lượng heli tạo thành trong một năm (365 ngày) là 1,945.1019 kg. Khối lượng hiđrô tiêu thụ một năm trên Mặt Trời xấp xỉ bằng

1, 958.1019kg.

0, 9725.1019kg.

3,89.1019kg.

1, 945.1019kg.

Xem đáp án

Đáp án A

+ Năng lượng tỏa ra từ phản ứng trong 1 năm: W = P.t

+ Lại có:

 

 

 

13. Trắc nghiệm
1 điểm

Bắn một proton vao hạt nhân 14-1571199126.PNG đứng yên.

 

Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc đô ̣và theo các phương hợp với phương tới của proton các góc bằng nhau 600. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tinh́ theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của proton và tốc độ của hạt nhân X là

4

2

1/4

1/2

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối để viết phương trình phản ứng.

Sử dụng định luật bảo toàn động lượng.

Cách giải:

Phương trinh̀ phản ứng:

 

   

 

Ta có:  

 

 

 

 
  



Từ hình vẽ ta có 14-1571199460.PNG là tam giác đều

 

 

 

14. Trắc nghiệm
1 điểm

Cho phản ứng hạt nhân 15-1571199822.PNG

 

 Biết độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106u; 0,00249u; 0,030382u và1u = 931,5 MeV/c2. Năng lương̣ toảra của phản ứng xấp xỉ bằng

15,017MeV

17,498MeV

21,076MeV

200,025MeV

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng tỏa ra của phản ứng:

 

15. Trắc nghiệm
1 điểm

Gọi τ là khoảng thời gian để số hạt nhân ccủa một đồng vị phóng xạ giảm đi bốn lần. Sau thời gian 2τ, số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng bao nhiêu phần trăm số hạt nhân ban đầu?

13,5%

25,25%

93,75%

6,25%.

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: sử dụng định luật phóng xạ

 

 

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 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là

0,36m0c2

1,25m0c2

0,25m0c2

0,225m0c2.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

 

 

 

17. Trắc nghiệm
1 điểm

Hạt nhân 18-1571203661.PNG có khối lượng nghỉ 4,0015u.

 

Biết khối lượng nghỉ nowtron 1,008665u, của protôn là 1,00276u.

Năng lượng liên kết riêng của18-1571203670.PNG 

7,075 MeV/ nuclon

28,30 MeV/nuclon

4,717MeV/nuclon

14,150MeV/nuclon

Xem đáp án

Đáp án A

 

Phương pháp:

sử dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng

Cách giải:Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng

 

 

18. Trắc nghiệm
1 điểm

Bắn một hạt protôn với vận tốc 3.105 m/s đến va chạm với hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân. Sau phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống nhau bay theo hai hướng tạo với nhau

góc 1600. Coi khối lượng của các hạt gần đúng là số khối. Năng lượng tỏa ra là

20,0 MeV

14,6MeV

10,2MeV

17,4 MeV

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp: áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định lý sin trong tam giác

Cách giải:

Ta có phương trình phản ứng là:

 

191-1571204080.PNG 

 

Sau phản ứng tạo thành 2 hạt He, bay theo hai hướng tạo với hướng của p ban đầu một góc 800. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có hình biểu diễn các vecto động lượng

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Áp dụng định lý sin trong tam giác ta có:

 

 

 

 

 

Năng lượng của phản ứng là:   

 

 

 

19. Trắc nghiệm
1 điểm

Đồng vị 20-1571204345.PNG (viết tắt là Co-60) là một đồng vị phóng xạ β-. Khi một hạt nhân Co-60

phân rã sẽ tạo ra 1 electron và biến đổi thành hạt nhân mới X. Nhận xét nào sau đây là đúng về cấu trúc của hạt nhân X?

Hạt nhân X có cùng số nơtron như Co-60

Hạt nhân X có số nơtron là 24, số proton là 27

Hạt nhân X có cùng số khối với Co-60, nhưng có số proton là 28.

Hạt nhân X có nơtron ít hơn 1 và số khối do đó cũng ít hơn so với Co-60

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp: viết phương trình phản ứng

Cách giải:

Ta có phương trình: