20 bài tập trắc nghiệm hạt nhân nguyên tử mức độ 3 vận dụng đề 2 (có lời giải chi tiết)

20 bài tập trắc nghiệm hạt nhân nguyên tử mức độ 3 vận dụng đề 2 (có lời giải chi tiết) 20 bài tập trắc nghiệm hạt nhân nguyên tử mức độ 3 vận dụng đề 2 (có lời giải chi tiết) Câu 1: Phương pháp: sử dụng công thức Cu long Cách giải: Ta có Câu 2: Phương pháp: Sử dụng công thức định luật phóng xạ Cách giải: Áp dụng công thức: Vậy thời gian là 12,24 năm.

20 tập trắc nghiệm hạt nhân nguyên tử - Mức độ 3: Vận dụng – Đề (Có lời giải chi tiết) Câu 1: Một nơtron có động MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, gây phản ứng hạt nhân n  63 Li � 31 H   Biết hạt  hạt nhân 31 H bay theo hướng hợp với hướng tới nơtron góc tương ứng   250   150 Lấy tỉ số khối lượng hạt nhân tỉ số số khối chúng Bỏ qua xạ gamma Phản ứng A tỏa lượng 2,04 MeV C tỏa lượng 2,45 MeV B thu lượng 2,04 MeV D thu lượng 2,45 MeV Câu 2: Đồng vị hạt nhân nguyên tử Kali rã 40 19 K phóng xạ β+ tạo thành hạt nhân Argon 40 18 Ar Biết chu kì bán K T = 1,5.109 năm Lúc nham thạch dung nham chưa có tạo thành nham thạch có chứa đồng vị 40 19 40 19 40 19 K Trong mẫu nham thạch khảo sát, người ta thấy tỉ lệ 40 18 Ar K Tuổi nham thạch khoảng A 3,5.109 năm B 3.109 năm Câu 3: Năng lượng liên kết hạt nhân C 4,5.109 năm 60 27 D 4.109 năm Co 512,5113MeV, biết khối lượng nơtrôn, prôtôn mn =1,0087 u , mp = 1,0073u 1u = 931,5MeV/c2 Khối lượng hạt nhân A 59,934 u Câu 4: Cho phản B 55,933u ứng hạt C 58,654 u 60 27 Co D 59,462u nhân p  Be � Li  He  2,15MeV Biết hạt prơtơn có động 5,45MeV, hạt Be đứng yên, tỉ số vận tốc hai hạt He Li 4/3 Bỏ qua xạ γ lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ số khối chúng Hạt Li bay theo phương hợp với phương ban đầu prơtơn góc xấp xỉ A 86,820 B 83,280 C 62,500 D 58,690 Câu 5: Pôlini hạt 210 86 210 86 Po chất phóng xạ, phát hạt α biến đổi thành hạt nhân X Ban đầu có 7,0g Po nguyên chất Tại thời điểm t tỉ số số hạt nhân X số hạt nhân Po lại Khối lượng hạt nhân X tạo thành đến thời điểm t A 5,15g B 3,43g C 1,75g Câu 6: Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 9967u ; mα = 4,0015u; 1u  93,1 A ΔE = 7,8213 MeV B ΔE = 11,625 MeV 12 D 5,25g C thành hạt α bao nhiêu? biết m C = 11, MeV c2 C ΔE = 7,2657 J D ΔE = 7,2657 MeV Câu 7: Tổng hợp hạt nhân Heli từ phản ứng hạt nhân H  Li � He  X Mỗi phản ứng tỏa lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa khí tổng hợp 11,2(lít) Heli điều kiện tiêu chuẩn A 1, 3.10 24 MeV C 2,6.1024MeV B 5,2.1024MeV D 2,4.1024MeV Câu 8: Dự án lò phản ứng nhiệt hạch ITERtại Pháp dùng phản ứng nhiệt hạch D  1T � He  n để phát điện với công suất điện tạo 500 MW hiệu suất chuyển hóa từ nhiệt sang điện 25% Cho độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u 0,030382 u Khối lượng Heli nhà máy thải năm (365 ngày) A 9,35 kg B 74,8 kg C 37,4 kg D 149,6 kg Câu 9: Trong vụ thử hạt nhân, bom hạt nhân sử dụng phân hạch đồng vị nhân nơtron k ( k >1 ) Giả sử 235 92 235 92 U với hệ số U phân hạch phản ứng tạo 200 MeV Coi lần đầu có phân hạch lần phân hạch xảy đồng loạt Sau 85 phân hạch bom giải phóng tổng cộng 343,87 triệu kWh Giá trị k A 2,0 B 2,2 C 2,4 D 1,8 Câu 10: Bắn hạt  có động 8,21 MeV vào hạt nhân 14 N đứng yên gây phản ứng   147 N � 178 O  p Biết phản ứng thu lượng 1,21 MeV Động hạt O gấp lần động hạt p Động hạt nhân O A 0,8 MeV B 1,6 MeV Câu 11: Hạt nhân 12 D 3,2 MeV C phóng xạ   Hạt nhân sinh có A prôtôn nơtron B prôtôn nơtron Câu 12: Hạt nhân C 6,4 MeV 210 84 C prôtôn nơtron D prôtôn nơtron Po đứng n phóng xạ α Ngay sau đó, động hạt α A động hạt nhân C không B nhỏ động hạt nhân D lớn động hạt nhân Câu 13: Cơng suất xạ tồn phần Mặt Trời P = 3,9.10 26 W Phản ứng hạt nhân lịng Mặt Trời phản ứng tổng hợp hiđrơ thành heli lượng heli tạo thành năm (365 ngày) 1,945.1019 kg Khối lượng hiđrô tiêu thụ năm Mặt Trời xấp xỉ A 1, 958.1019 kg B 0, 9725.1019 kg C 3,89.1019 kg D 1, 945.1019 kg Câu 14: Bắn proton vao hạt nhân Li đứng yên Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với tốc đô ̣ theo phương hợp với phương tới proton góc 60 Lấy khối lượng hạt nhân tinh́ theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ proton tốc độ hạt nhân X A B C ¼ D 1/2 Câu 15: Cho phản ứng hạt nhân 1T  D � He  n Biết độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106u; 0,00249u; 0,030382u và1u = 931,5 MeV/c Năng lương ̣ toảra phản ứng xấp xỉ A 15,017MeV B 17,498MeV C 21,076MeV D 200,025MeV Câu 16: Gọi τ khoảng thời gian để số hạt nhân ccủa đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2τ, số hạt nhân cịn lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A 13,5% B 25,25% C 93,75% D 6,25% Câu 17: Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, động hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân không) A 0,36m0c2 B 1,25m0c2 C 0,25m0c2 D 0,225m0c2 Câu 18: Hạt nhân He có khối lượng nghỉ 4,0015u Biết khối lượng nghỉ nowtron 1,008665u, protôn 1,00276u Năng lượng liên kết riêng He A 7,075 MeV/ nuclon B 28,30 MeV/nuclon C 4,717MeV/nuclon D 14,150MeV/nuclon Câu 19: Bắn hạt protôn với vận tốc 3.10 m/s đến va chạm với hạt nhân Li đứng yên, gây phản ứng hạt nhân Sau phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống bay theo hai hướng tạo với góc 1600 Coi khối lượng hạt gần số khối Năng lượng tỏa A 20,0 MeV B 14,6MeV C 10,2MeV D 17,4 MeV Câu 20: Đồng vị 60 27 Co (viết tắt Co-60) đồng vị phóng xạ   Khi hạt nhân Co-60 phân rã tạo electron biến đổi thành hạt nhân X Nhận xét sau cấu trúc hạt nhân X? A Hạt nhân X có số nơtron Co-60 B Hạt nhân X có số nơtron 24, số proton 27 C Hạt nhân X có số khối với Co-60, có số proton 28 D Hạt nhân X có nơtron số khối so với Co-60 HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT 1.D 11.B 2.C 12.D 3.A 13.A 4.C 14.A 5.A 15.B 6.D 16.D 7.C 17.C 8.D 18.A 9.A 19.B 10.D 20.C Câu 1: Cách giải: Đáp án D Theo ta có m v mu vu m2 v2 m u2 v u2 m n m 2n v 2n   �   sin150 sin 400 sin 250 sin 150 sin 450 sin 250 m W m W m W � 2 0  n2 n  u2 u sin 15 sin 40 sin 25 1.3.sin 15 3.sin 250 � W   0,122MeV; W   0, 43MeV H 4.sin 400 3.sin 400 �W  0,122MeV �� � E  W  WH  Wn  2, 45MeV �WH  0, 43MeV Câu 3: Phương pháp: Áp dụng công thức tính lượng liên kết ta có : Cách giải: Đáp án A Áp dụng cơng thức tính lượng liên kết ta có : Wlk   27.1, 0073  33.1, 0087  m Co  c  512,5113 � m Co  59,934u Câu 4; Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn động động lượng phải ứng hạt nhân Cách giải: Đáp án C E  K p  K Li  K He  7, � K Li  3, 48MeV � � �K He m He �vHe � 32 � � K He  4,12MeV � �  � � K m v 27 Li � Li � � Li uu r uur uuu r uuu r uu r uur uu r uur uu r uur m k  m Li k Li  m He k He p p  p Li  p He � p He  p p  p Li � cos p p , p Li  p p  0, 46 � p p , p Li  62,50 m p K p m Li K Li     Câu 5: Phương pháp: Áp dụng định luật phóng xạ Cách giải: � �  Tt � N  N 1 � t � 0� N � � ��  T   � t  2T � N me t �  T �N me  N A �  Tt � 206 m  m �  �  22   5,15g  A me � � 210 Đáp án A Câu 6: Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính lượng liên kết Cách giải:Đáp án D Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 12 C thành hạt α E   3m  m C  c   3.4, 0015  11,9967  uc  0, 0078.931,5  7, 2657(MeV) Câu 7: Phương pháp: viết phương trình phản ứng, tim số mol chất số hạt Cách giải: 4 Ta có phương trình phản ứng : H  Li � He  He Vậy phản ứng tạo thành hạt He.Số hạt 11,2 l khí He là: 11, n N A  0,5.6, 023.10 23  3, 0115.1023 Biết phản ứng tỏa lượng 17,5 MeV tạo thành 22, hạt He, lượng lượng hình thành 11,2 lít He là: Q  17,3 3, 0115.1023  2, 6.1024 MeV Câu 8: Phương pháp: Tính lượng phản ứng, tìm lượng năm, tìm số hạt, số mol he, từ tính khối lượng He tạo Cách giải: Năng lượng phản ứng sinh là: E  (ms  m tr ).c 931,5  17,5MeV Vậy phản ứng tỏa 17,5 MeV nhiệt lượng tạo hạt He.Năng lượng mà nhà máy tạo năm là: Q  P.365.24.60.60  1,5768.1016 J Năng lượng mà nhà máy tiêu tốn ( lượng tỏa 16 16 từ phản ứng) Q  Q / 25%  4Q  4.1,5768.10  6,3072.10 J Khối lượng He tạo là: m Q E.N A A  6,3072.1016.4  0,1496.106 g  149,6kg 19 23 17,5.10 1, 6.10 6, 023.10 Câu 9: Phương pháp: Sử dụng cơng thức tốn cấp số nhân Cách giải: 235 Phương trình phản ứng: n  92 U � X  Y  k n Vậy sau phản ứng lại tạo k hạt n để gây k phản ứng tiếp theo, hình thành chuỗi phản ứng theo cấp số nhânTổng số phản ứng tổng cấp số nhân ban đầu 1, công bội k với 85 phản ứng Từ đó, tổng lượng tỏa là: �pu   k  k   k � �E  84 � k  1,99999 �2  k 85  1 k 1 200.106.1, 6.10 19  343,87.106.103.60.60 Sử dụng tính Solve máy tính Casio fx 570 để tính k Câu 10: Phương pháp: Cơng thức tính lượng thu vào phản ứng hạt nhân 14 17 Cách giải: Phương trình phản ứng:   N � O  p Năng lượng thu vào phản ứng: E   K  K N    K O  K p  � 5, 21   K O  KO  1, 21 � K O  3, 2MeV Câu 11: Cách giải: Đáp án B + Phương trình phóng xạ: 14 C � 10  AZ X 14   A �A  14 � �� + Bảo tồn số khối điện tích ta có: �  1  Z �Z  � � hạt sinh có proton nơtron � Chọn B Câu 12: Cách giải: Đáp án D + Phương trình phóng xạ: Po � 24  206 82 X Bảo tồn động lượng ta có uur uur  p  p X � p  p X p  2mWd 210 84 �m  W  m X WX � W m X A X 206  �  � W  WX C m A Câu 13: Cách giải: Đáp án A + Năng lượng tỏa từ phản ứng năm: W = P.t W P.t 19 + Lại có: W   m H  m He  c � m H   m He   m He  1,958.10 kg c c Câu 14: Phương pháp: Sử dụng định luật bảo tồn điện tích số khối để viết phương trình phản ứng Sử dụng định luật bảo toàn động lượng Cách giải: Phương trinh̀ phản ứng: uu r uur uur Ta có: p p  p X  p X 1 p  73 Li � 42 X  42 X Từ hình vẽ ta có OPX PP tam giác � p X  p p � m X v X  m p v p � vp vX  mX 4 mp Câu 15: Cách giải: Năng lượng tỏa phản ứng: E   m He  m T  m D  c  (0, 030382  0, 009106  0, 00249).931,5  17, 498MeV / c Câu 16: Phương pháp: sử dụng định luật phóng xạ Cách giải: N N N  t /T0 �   6, 25% N0 Câu 17: Phương pháp: dùng công thức tương đối Anhxtanh Cách giải: Ta có: E  m.c  m0 c2  m c  1, 25m c v  0, c E  E  K � K  E  E  1, 25m c  m c  0, 25m c 1 2 Câu 18: Phương pháp: sử dụng cơng thức tính lượng liên kết riêng Cách giải:Áp dụng cơng thức tính lượng liên kết riêng Wlk m.c  2m n  2m p  m He  c 931,5 Wlktr     7, 075MeV / nuclon A A Câu 19: Phương pháp: áp dụng định luật bảo toàn động lượng định lý sin tam giác Cách giải: Ta có phương trình phản ứng là: p  Li � 2 He Sau phản ứng tạo thành hạt He, bay theo hai hướng tạo với hướng p ban đầu góc 80 Áp dụng định luật bảo tồn động lượng, ta có hình biểu diễn vecto động lượng Áp dụng định lý sin tam giác ta có: pp p p2 p He p He 2.m He K He 2.m p K p  �  �  0 2 sin 80 sin 20 sin 80 sin 20 sin 800 sin 200 2.m p K p sin 800 1 K p  m p v p2  1, 0072u.0,1c 931,5MeV / c  4, 69MeV � K He   9, 72MeV 2 sin 200 2.m He Năng lượng phản ứng là: E  K He  K p  2.9, 72  4, 69  14, 75MeV Câu 20: Phương pháp: viết phương trình phản ứng Cách giải: Ta có phương trình: 60 27 Co � 60 28 Co  1 e ... lượng 1 ,21 MeV Động hạt O gấp lần động hạt p Động hạt nhân O A 0,8 MeV B 1,6 MeV Câu 11: Hạt nhân 12 D 3, 2 MeV C phóng xạ   Hạt nhân sinh có A prơtơn nơtron B prôtôn nơtron Câu 12: Hạt nhân C... 9 ,35 kg B 74,8 kg C 37 ,4 kg D 149,6 kg Câu 9: Trong vụ thử hạt nhân, bom hạt nhân sử dụng phân hạch đồng vị nhân nơtron k ( k >1 ) Giả sử 23 5 92 23 5 92 U với hệ số U phân hạch phản ứng tạo 20 0 ... lượng hạt nhân tinh́ theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ proton tốc độ hạt nhân X A B C ¼ D 1 /2 Câu 15: Cho phản ứng hạt nhân 1T  D � He  n Biết độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He