Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II MỤC LỤC Chương 4 DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 2 Chủ đề 1 MẠCH DAO ĐỘNG 2 Chủ đề 2 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG, SÓNG ĐIỆN TỪ 6 Chương 5 SÓNG ÁNH SÁNG 15 Chủ đề 1 HIỆN TƯỢNG TÁ.
Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II MỤC LỤC Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Chương 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Chủ đề 1: MẠCH DAO ĐỘNG I – Mạch dao động L-C Cấu tạo: Gồm cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện cung C tạo thành mạch kín Hoạt động: Tích điện cho tụ điện C đến điện tích q0 nối mạch để tụ điện phóng điện qua cuộn cảm, sau cuộn cảm lại phóng điện trở lại để tích cho tụ điện tạo thành dòng điện xoay chiều chạy mạch Chú ý: Nếu cuộn cảm L khơng có điện trở (thuần cảm) mạch có dao động điện từ tự II – Khảo sát dao động điện từ tự ω= - LC Do mạch khuyết R nên ta dễ dàng chứng minh công thức tần số góc Giả sử ban đầu tụ điện tích đến điện tích q Khi mạch dao động điện tích tụ q = Q0 cos(ωt + ϕ q ) - biến thiên tuần hồn theo phương trình Cường độ dòng điện tức thời đạo hàm điện tích theo thời gian: i = q′ = −ωQ0 sin(ωt + ϕ q ) I = ωQ0 Đặt ta π i = I cos(ωt + ϕq + ) - u= - Hiệu điện tức thời hai đầu tụ tính q Q0 = cos(ωt + ϕ q ) C C U0 = Đặt Q0 C u = U cos(ωt + ϕq ) - ta Nhận xét: Đối với dao động điện từ tự thì: o q trễ pha i góc π/2 o q pha với u q2 i2 + =1 Q02 I 02 u2 i2 + =1 U 02 I 02 Từ mối quan hệ pha ta có cơng thức liên hệ sau: Câu 1: Mạch dao động mạch kín gồm A nguồn điện khơng đổi, tụ điện cuộn cảm B tụ điện điện trở C cuộn cảm điện trở D tụ điện cuộn cảm - Câu 2: Mạch dao động LC có điện trở R = Tích điện cho tụ điện cho mạch dao động, dao động mạch A dao động điện từ cưỡng B dao động điện từ trì C dao động điện từ tắt dần D dao động điện từ tự Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Câu 3: Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung C = (4/π 2).10-12 F cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2,5.10-3 H Tìm tần số dao động điện từ tự mạch A 2,5.105 Hz B 5.105 Hz C 0,5.107 Hz D 0,5.105 Hz Câu 4: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = mH tụ điện có điện dung C = 0,1 µF Dao động điện từ riêng mạch có tần số góc ? A 105 rad/s B 4.105 rad/s C 3.105 rad/s D 2.105 rad/s Câu 5: Mạch dao động lý tưởng LC bao gồm điện dung C = µF cuộn dây có độ tự cảm L = mH Thời gian ngắn để hiệu điện hai đầu tụ tăng từ đạt giá trị lớn A 3,74.10-5 s B 0,496.10-4 s C 6,23.10-6 s D 4,31.10-3 s Câu 6: Một mạch dao động điện từ có điện dung C = 25 pF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 10-4 H Tìm chu kỳ dao động mạch dao động A 31,4.10-8 s B 62,8.10-8 s C 6,28.10-8 s D 3,1410-8 s Câu 7: Một mạch dao động LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 640 µF tụ điện dung C biến thiên từ 36 pF đến 25 pF Lấy π = 10 Chu kỳ dao động riêng mạch biến thiên từ A 953 ns đến 2383 ns B 835 ms đến 2137 ms C 567 µs đến 2001 ps D 711 µs đến 1734 µs Câu 8: Tụ điện mạch dao động thay đổi điện dung từ C1 = 56 pF đến C2 = 670 pF Độ tự cảm cuộn cảm phải thay đổi khoảng để tần số dao động riêng mạch thay đổi từ f1 = 2,5 MHz đến f2 = 7,5 MHz ? A L1 = 0,673 µH đến L2 = 72,4 µH B L1 = 0,673 µH đến L2 = 7,24 µH C L1 = 0,763 µH đến L2 = 72,4 µH D L1 = 0,735 µH đến L2 = 7,25 µH Câu 9: Một mạch dao động LC lý tưởng, cường độ dòng điện mạch có dạng i = 0,4cos(2.106t) (A) Tìm độ lớn cực đại điện tích tụ điện A 0,1.10-6 C B 0,5.10-7 C C 10-8 C D 0,2.10-6 C Câu 10: Điện tích cực đại tụ điện mạch dao động Q = 10-5 C cường độ dòng điện cực đại mạch I0 = 0,1 A Chu kỳ dao động mạch ? A 62,8.106 s B 6,28.107 s C 2.10-3 s D 6,28.10-4 s Câu 11: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = µH tụ điện có điện dung C = 40 pF Nếu điện tích cực đại tụ 3.10 -9 C cường độ dòng điện cực đại chạy mạch ? A 174 mA B 154 mA C 194 mA D 134 mA Câu 12: Trong mạch cộng hưởng dao động với tần số 0,5 MHz, cường độ dòng điện cực đại chạy qua mạch 0,2 mA Hiệu điện cực đại hai cực tụ ? Cho biết điện dung tụ 63,7 pF A 0,5 V B V C 0,75 V D 0,25 V Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Câu 13: Cho mạch dao động lí tưởng với C = nF, L = mH, điện áp hiệu dụng tụ điện U C = V Lúc t = 0, uC = 2 V tụ điện nạp điện Viết biểu thức điện áp tụ điện π π 6 A u = cos(10 t + )(V) B u = cos(10 t - )(V) π C u = cos(106t - )(V) D u = π cos(106t + )(V) Câu 14: Mạch dao động kín, lí tưởng có L = mH, C = 10 µF Khi dao động cường độ dòng điện hiệu dụng I = mA Chọn gốc thời gian lúc lượng điện trường lần lượng từ trường tụ điện phóng điện Viết biểu thức điện tích tụ điện π π A q =2 10-7cos(104t+ )(C) B q =2 10-7cos(104t- )(C) π C q = 10-7cos(104t + )(C) π D q = 10-7cos(104t- )(C) Câu 15: Mạch dao động LC có C = 500 nF Trong mạch có dao động điện từ tự với Điện áp tụ điện : u = 4sin2000t V Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch dao động A i =0,004cos(2000t + π/2) A B i = 4sin(2000t + π/2) mA C i = 0,004sin2000t A D i = 0,4cos2000t mA Câu 16: Trong mạch dao động điện từ điều hòa với tần số góc 5.10 rad/s Khi điện tích tức thời q = 10-8 C cường độ dòng điện tức thời mạch I = 0,05 A Điện tích lớn tụ điện tích A 1,8.10-8 C B 2,0.10-8 C C 3,0.10-8 C D 3,2.10-8 C Câu 17: Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,125 µF cuộn cảm có độ tự cảm 50 µH Điện trở mạch không đáng kể Điện áp cực đại hai tụ điện V Tính cường độ dòng điện lúc điện áp hai tụ V A ± 0,22 A B ± 0,11 A C ± 0,21 A D ± 0,31 A Câu 18: Khung dao động điện từ gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,1 H tụ điện có điện dung C = 10 µF Dao động điện từ khung dao động điều hồ với cường độ dịng điện cực đại I0 = 0,05 A Tính điện áp hai tụ thời điểm i = 0,03 A cường độ dịng điện mạch lúc điện tích tụ có giá trị q = 30 µC A V; 0,4 A B V; A C 0,4 V; 0,4 A D V; 0,04 A III – Năng lượng mạch dao động - Năng lượng điện trường tụ điện: Năng lượng từ trường cuộn cảm: 1 EC = Cu = CU 02 cos (ωt + ϕ q ) 2 Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Q2 1 π EL = Li = I 02 cos2 (ωt + ϕ q + ) = Lω 2Q02 sin (ωt + ϕ q ) = sin (ωt + ϕ q ) 2 2 2C Q2 1 E = EL + EC = CU 02 = LI 02 = 2 2C - Năng lượng toàn phần mạch dao động: (hằng số) Nhận xét: Trong trình dao động NL điện trường từ trường ln chuyển hóa cho lượng tồn phần khơng đổi Khoảng thời gian ngắn để lượng điện trường chuyển hết thành lượng từ trường T/4 Chu kỳ biến thiên lượng mạch dao động nửa chu kỳ biến thiên T′ = - dòng điện Khi: EL = nEC T u = 1 n +1 ÷ ÷U CU = (n + 1) Cu E = (n + 1) EC EL = nEC q2 Q0 ⇒ = (n + 1) ⇒ q = ÷ n +1 ⇒ ÷Q0 2C E = EL + EC n +1 E = n ÷E L 2 C 1 n +1 ÷ Li LI = i = n ÷I n 2 2 n + ÷ IV - Ứng dụng - Tạo xung mạch điện tử - Mạch dao động Radio, Tivi - Ăng-ten phát thu tín hiệu Câu 1: Trong mạch dao động LC có tồn dao động điện từ, thời gian để chuyền lượng tổng cộng mạch từ dạng lượng điện trường sang lượng từ trường 1,5 µs Tính chu kỳ dao động mạch A µs B µs C µs D µs Câu 2: Mạch dao động lý tưởng LC Tụ điện có điện dung C = 0,5 µF, hiệu điện cực đại hai cực tụ điện V lượng dao động điện từ mạch ? A 9.10-6 J B 8.10-6 J C 9.10-7 J D Một kết khác Câu 3: Một mạch dao động điện từ LC có cuộn cảm L = mH tụ điện có điện dung C = µF Hiệu điện cực đại hai tụ 10 V Năng lượng dao động mạch ? A 2,5 mJ B 2,5 J C 0,25 mJ D 25 J Câu 4: Một mạch dao động LC có L = 50 Mh VÀ C = µF Hiệu điện cực đại hai tụ điện V Tìm lượng dao dộng điện từ mạch A W = 70 µJ B W = 90 µJ C W = 30 µJ D W = 50 µJ Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Câu 5: Mạch dao động LC, cuộn cảm có L = 0,2 H biên độ dao dộng dòng điện mạch 40 mA Tại thời điểm giá trị tức thời mạch nửa biên độ dao động lượng điện trường lượng từ trường ? A WL = 12.10-6 J WC = 4.10-6 J B WL = 40.10-6 J WC = 120.10-6 J C WL = 4.10-6 J WC = 12.10-6 J D WL = 400.10-6 J WC = 100.10-6 J Câu 6: Hiệu điện cực đại hai cực tụ điện mạch dao động LC V Điện dung tụ µF Tại thời điểm mà hiệu điện tụ V lượng từ trường cuộn dây ? A 2,5 µJ B µJ C 10 µJ D 7,5 µJ Câu 7: Mạch dao động LC dao động tự với chu kỳ T Thời gian ngắn kể từ lúc lượng từ trường ba lần lượng điện trường đến lúc lượng từ trường lượng điện trường ? A T/24 B T/6 C T/16 D T/12 Câu 8: Một mạch dao động LC có điện tích cực đại tụ nC Điện tích tụ thời điểm mà lượng điện trường 1/3 lượng từ trường ? A 2,5 nC B 3,5 nC C 1,5 nC D 4,5 nC Câu 9: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung µF cuộn dây cảm có độ tự cảm 50 mH Hiệu điện cực đại hai cực hai tụ điện 12 V Tại thời điểm hiệu điện hiệu điện hai đầu tụ điện V lượng điện trường năn lượng từ trường mạch ? A WC = 1,5.10-4 J WL = 4,3.10-4 J B WC = 1,6.10-4 J WL = 4,3.10-4 J C WC = 1,5.10-4 J WL = 2.10-4 J D WC = 1,6.10-4 J WL = 2.10-4 J Ðáp án : Chủ đề 2: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG, SĨNG ĐIỆN TỪ NGUYỆN TẮC THƠNG TIN LIÊN LẠC I – Dao động điện từ Ta biết mạch LC lý tưởng: π q = Q0 cos(ωt + ϕ q ) i = I cos(ωt + ϕq + ) u = U cos(ωt + ϕq ) , Vậy đại lượng q, i u biến thiên tuần hoàn với tần số Ta biết có dịng điện có từ trường, dịng điện biến thiên nên từ trường cuộn cảm biến thiên Tương tự điện trường tụ điện biến thiên Sự biến thiên điện trường từ trường gọi dao động điện từ Khi cuộn cảm cảm khơng có điện trở (r = 0) ta có dao động điện từ tự Ta dễ dàng chứng minh cơng thức tần số góc dao động điện từ mạch ω= LC LC II – Mối liên hệ điện trường từ trường Mối liên hệ điện trường từ trường Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II a) Từ trường biến thiên sinh điện trường Ta biết thí nghiệm tạo dịng điện cảm ứng học lớp lớp 11 Khi nam châm chuyển động tương đối so với vịng dây dẫn kín vịng dây electron chuyển động có hướng tạo thành dịng điện Vậy chắn phải có điện trường sinh lực điện đẩy eclectron dịch chuyển Suy nơi có từ trường biến thiên nơi xuất điện trường xốy Gọi điện trường xốy đường sức điện khép kín b) Điện trường biến thiên sinh từ trường xốy Xét mạch dao động lý tưởng (như hình) Lúc tụ điện phóng điện lúc nạp điện: dq d (Cu ) d (CEd ) dE i= = = = Cd dt dt dt dt Phân tích chứng tỏ nơi có điện trường biến thiên làm sinh ta từ trường biến thiên mà đường sức từ ln khép kín nên ln xoáy Điện từ trường Maxwell (người Anh) nghiên cứu hai vấn đề cuối nhận thấy điện trường từ trường hai mặt thể trường thống – gọi điện từ trường Kết luận: Mỗi biến thiên từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, biến thiên điện trường theo thời sinh không gian xung quanh từ trường biến thiên Điện trường biến thiên từ trường biến thiên có mối liên hệ chặt chẽ trường thống gọi điện – từ trường Chú ý: Điện từ trường lan truyền không gian gọi sóng điện từ Thuyết điện từ (SGK) III – Sóng điện từ Sóng điện từ ? r E1 Theo nguyên tắc trên, điểm có điện trường biến thiên tạo điểm kế cận r r B1 E2 từ trường biến thiên, điểm kế cận lại có điện trường biến thiên …cứ điện từ trường lan truyền khơng gian, gọi sóng điện từ Vậy: Sóng điện từ điện từ trường lan truyền khơng gian Đặc điểm sóng điện từ - Sóng điện từ sóng ngang r r E B - Véctơ cường độ điện trường véctơ cảm ứng từ ln vng góc hai ln vng góc với hướng truyền sóng - Tốc độ lan truyền sóng điện từ chân khơng c = 108 m/s - Trong chân khơng, sóng điện từ có bước sóng λ = cT Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Tích chất sóng điện từ - Sóng điện từ mang theo lượng - Tuân theo quy luật sóng phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, truyền - thẳng… Sóng điện từ có bước sóng từ vài m đến vài km dùng truyền thông tin vơ tuyến gọi sóng vơ tuyến Sóng vơ tuyến phân thành sóng cực ngắn, ngắn, trung dài Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Nguồn phát sóng điện từ Nguồn phát đa dạng, nơi có gây điện trường từ trường biến thiên theo thời gian nguồn phát sóng điện từ VD: Khi cắm phích cắm vào ổ lấy điện, phóng điện tiếp xúc (điện – từ trường biến thiên) làm cho sóng điện từ lan truyền không gian xung quanh Các radio, micro … bắt sóng gây nhiễu tín hiệu Câu 1: Sóng điện từ A sóng dọc C sóng ngang B khơng truyền chân khơng D khơng mang lượng Câu 2: Sóng điện từ A có điện trường từ trường điểm dao động phương B sóng dọc sóng ngang C điện từ trường lan truyền không gian D không truyền chân không Câu 3: Chọn phát biểu sai sóng điện từ A điện tích điểm dao động theo phương định sinh B có tốc độ môi trường C từ khơng khí vào nước đổi phương truyền D truyền điện môi Câu 4: Khi phân tích thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ, ta phát ra: A điện trường xoáy B điện từ trường C từ trường D điện trường Câu 5: Điều sau sai nói điện từ trường A Điện trường từ trường hai mặt thể khác điện từ trường B Điện từ trường gồm có điện trường từ trường tổng hợp lại C Điện trường tĩnh trường hợp riêng trường điện từ Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II D Điện từ trường lan truyền chân không với tốc độ c = 3.108 m/s Câu 6: Điện trường xoáy điện trường (nên hiểu xốy đường sức khép kín) A có đường sức khơng khép kín B điện tích đứng n C có đường sức bao quanh đường cảm ứng từ D hai tụ điện có điện tích khơng đổi Câu 7: Trong việc sau đây, người ta dùng sóng điện từ để truyền tải thơng tin : A Nói chuyện điện thoại để bàn B Xem truyền hình cáp C Xem băng vidéo D Điều khiển tivi từ xa Câu 8: Sóng điện từ dùng để thơng tin liên lạc nước A Sóng trung B Sóng dài C Sóng cực ngắn D Sóng ngắn Câu 9: Sóng vơ tuyến sau xun qua tầng điện li: A sóng dài B sóng trung C sóng ngắn D sóng cực ngắn Câu 10: Sóng vô tuyến sau bị phản xạ mạnh tầng điện li A sóng cực ngắn B sóng trung C sóng dài D sóng ngắn Câu 11: Bước sóng sóng điện từ khơng phụ thuộc vào A biên độ sóng B mơi trường truyền sóng C chu kì sóng D tần số sóng Câu 12: Mạch chọn sóng máy thu thu sóng vơ tuyến có bước sóng 60 m Vậy chu kì dao động riêng mạch A 0,5.10-7 s B 2.10-8 s C 2.10-6 s D 2.10-7 s Câu 13: Sóng điện từ truyền chân khơng có bước sóng 60 m Sóng có tần số A f = 5.106 Hz B f = 18.106 Hz C f = 5.109 Hz D f = 18.109 Hz Câu 14: Mạch dao động máy phát cao tần với L = µH C = 20 pF Hỏi sóng điện từ mà máy phát có bước sóng ? A 100 m B 18,85 m C 37,9 m D 10 m IV – Nguyên tắc thơng tin liên lạc sóng điện từ Ăngten Ăngten thiết bị phát, thu sóng điện từ Trong mạch dao động LC từ trường biến thiên chủ yếu cuộn cảm điện trường biến thiên chủ yếu tụ điện không xạ môi trường Nếu ta mở rộng hai tụ vịng dây cuộn cảm mạch LC trở thành mạch dao Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 10 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II C nơtron proton D nuclon proton II – Phản ứng hạt nhân tỏa thu lượng Sự tỏa thu lượng A1 A2 A3 A4 Z1 A + Z B → Z3 C + Z D Gọi m0 = mA + mB tổng khối lượng hạt trước phản ứng, m = m C + mD tổng khối lượng hạt sau phản ứng - Nếu m < m0 phản ứng tỏa lượng Nếu bỏ qua động hạt sinh Et = ( m0 − m ) c lượng tỏa Nếu m > m0 phản ứng thu lượng Nếu bỏ qua động trước phản ứng - Et = ( m − m0 ) c lượng thu vào là Xét phản ứng tỏa lượng A1 Z1 A + ZA22 B → ZA33 C + ZA44 D + Et ↑ Như nói trên, để phản ứng hạt nhân tỏa lượng thì: Tổng khối lượng hạt sau phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt trước phản ứng Năng lượng liên kết riêng trung bình hạt sau phản ứng lớn lượng liên kết riêng trung bình hạt trước phản ứng Tổng độ hụt khối sau phản ứng lớn tổng độ hụt khối trước phản ứng Cách tính lượng tỏa ra: Et = ( m0 − m ) = ( mA + mB ) − ( mC + mD ) c Dựa vào khối lượng: Et = ( ∆mC + ∆mD ) − ( ∆mA + ∆mB ) c Dựa vào độ hụt khối: Et = ( ∆EC + ∆ED ) − ( ∆EA + ∆EB ) c Dựa vào lượng liên kết: Et = ( ∆ERC + ∆ERD ) − ( ∆ERA + ∆ERB ) c Dựa vào lượng liên kết riêng: - - Câu 14: Biết độ hụt khối hạt nhân He ∆m = 0,0304 u, NA = 6,02.1023/mol, u = 931,5 MeV, MeV = 1,6.10-13 J khối lượng mol He gam Năng lượng tỏa tạo thành gam He từ prôtôn nơtron A 66,2.1010 J B 68,2.1010 J C 67,2.1010 J D 65,2.1010 J T + 21 D → 24 He + X Câu 15: Cho phản ứng hạt nhân: Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c Năng lượng tỏa phản ứng A 17,498 MeV B 200,025 MeV C 21,076 MeV D 15,017 MeV Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 60 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II 1 Câu 16: Cho phản ứng hạt nhân H + H → He + n + 17,6 MeV Tính lượng tỏa tổng hợp gam khí heli A 4,24.1011 (J) B 4,24.1012 (J) C 4,24.1013 (J) D 4,24.1014 (J) 37 37 17Cl + p→18Ar + n Câu 17: Cho phản ứng hạt nhân , khối lượng hạt nhân m(Ar) = 36,956889u, m(Cl) = 36,956563u, m(n) = 1,008670u, m(p) = 1,007276u, 1u = 931,5MeV/c Năng lượng mà phản ứng toả thu vào ? A Thu vào 1,60218MeV B Thu vào 2,562112.10-19J C Toả 1,60132MeV D Toả 2,562112.10-19J 30 α + 27 13Al → 15P + n α Câu 18: Cho phản ứng hạt nhân , khối lượng hạt nhân m = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c Năng lượng mà phản ứng ? A Toả 4,275152.10-13J B Toả 4,275152MeV C Thu vào 2,67197.10-13J D Thu vào 2,673405MeV 235 92 U Câu 19: Trong nhà máy điện hạt nhân, phản ứng phân hạch có lượng tỏa -11 phân hạch tương đương 3,5.10 J Hỏi phải cần lượng than để có lượng 235 92 U tỏa phân hạch hết 1kg A 309 C 3,09 Biết suất tỏa nhiệt than q = 2,9.107J/kg B 30,9.103 D 3,09.103 235 92 U Câu 20: Trong nhà máy điện hạt nhân dùng phản ứng phân hạch 235 92 có cơng suất 500000KW U hiệu suất 40% Tính lượng A 440 dùng năm B 309 kg C 3,09 D 440 kg Câu 21: Cho phản ứng hạt nhân C + γ → He Biết khối lượng C He 11,9970 u 4,0015 u; lấy l u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng nhỏ phôtôn ứng với xạ γ để phản ứng xảy có giá trị gần với giá trị sau ? A MeV B MeV C MeV D MeV 12 12 Câu 22: Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nitơ đứng yên thu hạt prôtôn hạt nhân ôxi theo phản ứng: α + 14 17 N → O + P Biết khối lượng hạt phản ứng là: mα = 4,0015 u; Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 61 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II mN = 13,9992 u; mO = 16,9947 u; mp = 1,0073 u Nếu bỏ qua động hạt sinh động tối thiểu hạt α A 3,007 Mev B 1,503 MeV C 29,069 MeV D 1,211 MeV Chủ đề 4: HAI PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TOẢ NĂNG LƯỢNG I – Hai loại phản ứng tỏa lượng Như biết, muốn phản ứng tỏa lượng tổng khối lượng hạt sau phản ứng phải nhỏ tổng khối lượng hạt trước phản ứng Nghĩa có phần khối lượng bị hụt chuyển thành lượng nhiệt động hạt sinh (thường bỏ qua phần động này) - Phản ứng phân hạch: Các hạt có số khối lớn bị vỡ thành hạt nhẹ - Phản ứng nhiệt hạch: Các hạt có số khối nhỏ kết hợp thành hạt có số khối lớn Chú ý: Phóng xạ loại phản ứng tỏa lượng II – Phản ứng phân hạch Phản ứng phân hạch Là hạt nhân nặng Urani, Plutôni…hấp thụ nơtron vỡ thành hai hạt nhẹ đồng thời tỏa nhiệt lượng vài nơtron tự Sự vỡ gọi phản ứng phân hạch Xét phản ứng phân hạch Urani: 235 n + 92 U → ( X + Y ) + a0 n + Et ↑ Urani tự nhiên có đồng vị cao (khoảng 99,28%), 235 92 234 92 U , 235 92 U 238 92 U Trong U chiếm tỷ lệ nhỏ (khoảng 0,72%), 234 92 238 92 U chiếm tỷ lệ U chiếm tỷ lệ cực 235 92 U nhỏ Urani phân hạch nơtron nhiệt nên sử dụng làm nhiên liệu hạt nhân 235 94 n + 92 U → ( 139 53 I + 39 Y ) + 30 n + Et ↑ VD: Cho mp = 1,00773u, mn = 1,0084u, mU = 234,9933u, mI = 138,9700u, mY = 93,8901u 1u = 931,5 MeV/c2 a) Hãy tính lượng tỏa phản ứng Giải Et = ( m0 − m ) = ( mn + mU ) − ( mI + mY + 3mn ) c Et = ( 1, 0087u + 234,9933u ) − ( 138,9700u + 93,8901u + 3.1, 0087u ) c MeV Et = 0,1158 ( uc ) = 0,1158.931,5 c ÷ = 107,8677 ( MeV ) c b) Hãy tính lượng tỏa 60 kg Urani phản ứng hoàn toàn m 60000 Et′ = N A Et = 6, 02.1023.107,8677 ≈ 1, 7.1028 ( MeV ) A 235 Et′ ≈ 2652719199 ( MJ ) ≈ 2652719199000000 ( J ) Phản ứng phân hạch dây chuyền Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 62 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Khi nơtron bắn vào hạt Urani làm cho vỡ thành hai hạt nhân đồng thời sinh thêm 2-3 hạt nơtron khác Các nơtron sinh lại tiếp tục bắn vào hạt Urani khác gây phản ứng hạt nhân Tùy theo thất mà có hay nhiều số nơtron bắn vào hạt Urani Gọi k số hạt nơtron tiếp tục gây phản ứng hạt k≤a nhân ( ) - k < 1: Phản ứng hạn, bị dập tắt - k = 1: Phản ứng tới hạn, trì ổn định - k > 1: Phản ứng vượt hạn, gây vụ nổ hạt nhân Ứng dụng phản ứng dây chuyền - Chế tạo Boom nguyên tử (k > 1) - Nhà máy điện hạt nhân (k = 1) - Viện nguyên cứu hạt nhân III – Phản ứng nhiệt hạch Là hai hạt nhân nhẹ hiđrô, hêli…kết hợp lại thành hạt nặng đồng thời tỏa nhiệt lượng lớn Vì phản ứng xảy nhiệt độ áp suất cao (100 triệu độ) nên gọi phản ứng nhiệt hạch Xét phản ứng nhiệt hạch Hiđrô: 1H 1H 1H Trong tự nhiên chiếm 99,98%, chiếm 0,02% chiếm β− ngun tố phóng xạ (chu kỳ T = 12,32 năm) Ở điều kiện thuận lợi vũ trụ ta biết đến phản ứng nhiệt hạch Hiđrô sau: 11 H +13 H →42 He + Et ↑ 2 H +1 H →2 He + Et ↑ (nhiệt độ hàng triệu độ) 2 H +1 H → He + Et ↑ VD: Phản ứng nhiệt hạch Cho mp = 1,00773u, mn = 1,0084u, mD = 2,0135u, mHe = 4,0015u 1u = 931,5 MeV/c a) Tính nhiệt lượng tỏa Et = ( m0 − m ) = ( mH + mH ) − ( mHe ) c Et = ( 2, 0135u + 2, 0135u ) − ( 4, 0015u ) c Et = 23, 75 ( MeV ) a) Tính nhiệt lượng tỏa 60 kg Hydro phản ứng hạt nhân hoàn toàn m 60000 Et′ = N A Et = 6, 02.10 23.23, 75 ≈ 2,14.1028 ( MeV ) A ′ Et ≈ 3431400000 ( MJ ) ≈ 3431400000000000 ( J ) Nhận xét: Cùng khối lượng chất phản ứng nhiệt hạch tỏa nhiệt lượng lớn nhiều so với phản ứng phân hạch số khối hạt nhân phản ứng nhiệt hạch nhỏ so với hạt nhân phản ứng phân hạch Câu 1: Phản ứng nhiệt hạch A Nguồn gốc lượng Mặt Trời Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 63 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II B Sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành hạt nhân nặng C Sự tách hạt nhân nặng thành hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao D Phản ứng hạt nhân thu lượng Câu 2: Phản ứng nhiệt hạch phân hạch A phản ứng hạt nhân thu lượng B phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành mảnh nhẹ C kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng D phản ứng hạt nhân tỏa lượng 235 U Câu 3: Trong phân hạch hạt nhân 92 , gọi k hệ số nhân nơtron Phát biểu sau đúng? A Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy B Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ C Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy D Nếu k < phản ứng phân hạch dây chuyền xảy lượng tỏa tăng nhanh Câu 4: Phát biểu sau sai nói phản ứng nhiệt hạch? A Phản ứng nhiệt hạch xảy nhiệt độ cao B Phản ứng nhiệt hạch áp dụng để chế tạo bom kinh khí C Trong lịng mặt trời ngơi xảy phản ứng nhiệt hạch D Con nguời tạo phản ứng nhiệt hạch dạng kiểm soát Câu 5: So với phản ứng phân hạch phản ứng nhiệt hạch A có nguồn ngun liệu khơng dồi phản ứng phân hạch B có điều kiện thực dễ dàng phản ứng phân hạch C thu lượng lớn phản ứng phân hạch tính theo tỉ lệ khối lượng D tỏa lượng lớn phản ứng phân hạch tính theo tỉ lệ khối lượng Câu 6: Chọn câu sai Lý việc tìm cách thay lượng phân hạch lượng nhiệt hạch là: A Nguyên liệu phản ứng nhiệt hạch có nhiều thiên nhiên Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm sốt B Tính đơn vị khối lượng phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng nhiều phản ứng phân hạch C Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát phản ứng phân hạch D Năng lượng nhiệt hạch lượng phân hạch Câu 7: Tìm phát biểu sai phản ứng nhiệt hạch: A Phản ứng kết hợp toả lượng nhiều, làm nóng mơi trường xung quanh nên gọi phản ứng nhiệt hạch B Sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân toả lượng Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 64 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II C Mỗi phản ứng kết hợp toả lượng bé phản ứng phân hạch, tính theo khối lượng nhiên liệu phản ứng kết hợp toả lượng nhiều D Bom H ứng dụng phản ứng nhiệt hạch dạng phản ứng nhiệt hạch khơng kiểm sốt Câu 8: Lí khiến nguời quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch vì: A Tất B cung cấp cho nguời nguồn lượng lớn C có chất thải phóng xạ làm nhiễm mơi trường D mặt sinh thái, phản ứng nhiệt hạch phản ứng phân hạch Câu 9: Phản ứng hạt nhân phản ứng nhiệt hạch ? A C 2 H+ H+ H → He B H → He D 4 H+ He + 4 Li → He + He 14 N→ 17 O + H Câu 10: Phản ứng hạt nhân Li + D → He + He tỏa lượng 22,4 MeV, Biết khối lượng hạt nhân D 2,014u, hạt nhân He 4,0015u 1u = 931,5 MeV/c Khối lượng hạt nhân Li A 5,99915 u B 6,01305 u C 5,99875 u D 6,00035 u Câu 11: Cho phản ứng hạt nhân: Li + H → He + X Năng lượng tỏa tổng hợp mol heli theo phản ứng 5,2.10 24 MeV Lấy NA= 6,02.1023 mol-1 Năng lượng tỏa phản ứng hạt nhân A 51,9 MeV B 69,2 MeV C 34,6 MeV D 17,3 MeV 1 Câu 12: Cho phản ứng hạt nhân Be + H → He + Li Hãy cho biết phản ứng tỏa lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa thu vào Biết m Be = 9,01219u; mp = 1,00783u; mLi = 6,01513u; mX = 4,0026u; 1u = 931,5 MeV/c2 A Thu 2,132 MeV B Tỏa 2,132 MeV C Tỏa 3,132 MeV D Thu 3,132 MeV T + D → He + n Câu 13: Cho phản ứng Tính lượng than cần thiết để có lượng tỏa tương đương lượng tỏa phản ứng hạt nhân tổng hợp 1g He Biết suất tỏa nhiệt than đá q = 1,25.10 7J/kg; mT = 3,01605u; mD = 2,0141104u; mHe = 4,0026u; mn = 1,00867u; 1u = 931MeV/c2; 1eV = 1,6.10-19C A 16.103 kg B 16,96 kg C 16,96.103 kg D 16 kg Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 65 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Li +11H →2 24He + 17,3MeV Câu 14: Trong phản ứng tổng hợp Hêli: Nếu tổng hợp 1g Hêli lượng tỏa cần để đun sôi kg nước từ O C Biết NA = 6,02.1023mol-1; C = 4,18 kJ/kg.K A 2,98.104 kg B 3,89.104 kg C 4,98.104 kg D 5,89.104 kg Câu 15: Một nhà máy điện hạt nhân dung lượng phân hạch hạt nhân 30% Mỗi phản ứng phân hạch hạt nhân 235 92 235 92 U với hiệu suất U tỏa lượng trung bình 200MeV Trong 235 năm (365 ngày) nhà máy tiêu thụ hết khối lượng 92 U nguyên chất Cho khối lượng mol chất đơn nguyên tử số khối hạt nhân chất tính gam; NA = 6,02.1023 mol-1 Công suất phát điện nhà máy A 1860 MW B 1760 MW C 1560 MW D 1660 MW Chủ đề 5: PHÓNG XẠ I – Hiện tượng phóng xạ Là tượng hạt nhân khơng bền phóng tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác Đặc điểm: - Chỉ phụ thuộc vào ngun nhân bên hồn tồn khơng phụ thuộc vào tác nhân bên ngồi - Tia phóng xạ khơng nhìn thấy có phương pháp để phát - Hạt nhân phóng xạ gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân sản phẩm gọi hạt nhân II – Các dạng phóng xạ Phóng xạ Alpha A Z VD: 235 92 X → ZA−−42 Y + 24 He 230 U →90 Th + 24 He He Tia α thực chất hạt nhân Hêli Tính chất: o Hạt nhân lùi hai ô bảng tuần hồn o Hạt nhân Hêli mang điện tích dương +2e nên bị lệch âm điện trường o Được phóng với vận tốc vào cỡ 2.107 m/s o Làm ion hóa mơi trường to nên dễ va chạm nhanh lượng o Khả đâm xun yếu, khơng khí vài cm, chất rắn vài micromet, khơng xun qua tờ bìa dày mm Phóng xạ Bêta - a) Phóng xạ β− (phổ biến) A Z X → ZA+1 Y + 0−1 e Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 66 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II VD: - 16 N →16 O + −1 e β− Tia thực chất electron mang điện tích âm Tính chất: o Hạt nhân tiến bảng tuần hồn β− Hạt nhân mang điện tích âm -e nên bị lệch dương điện trường Được phóng với vận tốc lớn, gần c Làm ion hóa mơi trường yếu tia α Khả đâm xuyên mạnh tia α, khơng khí hàng trăm m o o o o b) Phóng xạ β+ (ít gặp) A Z VD: VD: - 22 11 Na →1022 Ne + 0+1 e 30 15 30 P →14 Si + 0+1 e X → ZA−1 Y + 0+1 e β+ Tia thực chất electron mang điện tích dương (cịn gọi pozitron) Tính chất: o Hạt nhân lùi bảng tuần hoàn o Hạt nhân β+ mang điện tích dương +e nên bị lệch âm điện trường Cịn lại giống tia c) Phóng xạ Gama β− o β+ β− Trong phóng xạ , hạt nhân bị kích thích trở trạng thái phát phơtơn bước sóng nhỏ bước sóng tia X tia Gamma A Z - X →ZA+1 Y + 0−1 e + γ Thực chất tia Gamma sóng điện từ, lượng cao nên bước sóng ngắn, ngắn tia Rơnghen (tia X) Tính chất: o Khơng mang điện tích nên khơng bị lệch điện trường o Có tính chất giống tia X o Có khả đâm xuyên cực mạnh, qua chì dày hàng chục cm Có thể nói loại tia nguy hiểm hủy diệt Câu 1: Khi nói tượng phóng xạ, phát biểu sau ? A Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lượng B Sự phóng xạ phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên bề mặt khối chất phóng xạ C Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ chất phóng xạ D Chu kỳ phóng xạ phụ thc vào khối lượng chất phóng xạ Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 67 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Câu 2: Chọn phát biểu Phóng xạ tượng hạt nhân A phóng tia phóng xạ, bị bắn phá hạt chuyển động nhanh B phát xạ điện từ C tự phát tia α, β, γ D tự phát tia phóng xạ biến thành hạt nhân khác Câu 3: Xét phóng xạ: X → Y + α Ta có A Hạt X bền hạt Y B mY + mα = mX C Hạt α có động D Phản ứng thu lượng Câu 4: Tia α A dòng hạt nhân He B dịng hạt nhân ngun tử hiđrơ C có vận tốc vận tốc ánh sáng chân không D không bị lệch qua điện trường từ trường Câu 5: Tia sau khơng phải tia phóng xạ ? A Tia α C Tia β+ B Tia γ D Tia X Câu 6: Phát biểu sau Sai nói tia Alpha ? A Khi qua điện trường hai tụ điện, tia anpha bị lệch phía âm tụ điện B Tia anpha phóng từ hạt nhân với vận tốc vận tốc ánh sáng He C Tia anpha thực chất hạt nhân nguyên tử D Khi không khí, tia anpha làm ion hố khơng khí dần lượng Câu 7: Phát biểu sau sai nói tia β- ? A Được phóng với vận tốc gần vận tốc ánh sáng Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 68 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II B Tia β- xun qua chì dày cỡ xentimet C Trong điện trường, tia β- bị lệch phía dương điện trường lệch nhiều tia α D Hạt β- thực chất hạt êlectron Câu 8: Điều khẳng định sau nói β+? A Là hạt pozitron B Tia β+ có tầm bay ngắn so với tia α C Hạt β+ có khối lượng với êlectrron mang điện tích nguyên tố dương D Tia β+ có khả đâm xuyên mạnh, giống tia Rơn ghen (tia X) Câu 9: Điều khẳng định sau sai nói tia gamma ? A Tia gamma chùm hạt phơtơn có lượng cao B Tia gamma mang điện tích C Tia gamma không bị lệch điện trường D Tia gamma thực chất sóng điện từ có bước sóng ngắn (dưới 0,01nm) Câu 10: Chọn ý sai Tia gamma A Chỉ phát từ phóng xạ α cao C sóng điện từ có bước sóng ngắn B chùm hạt phơtơn có lượng D Khơng bị lệch điện trường Câu 11: Tia phóng xạ sau có chất với tia hồng ngoại ? A Tia γ B Tia β- C Tia α D Tia β+ Câu 12: Trong khơng khí, tia phóng xạ sau có tốc độ nhỏ ? A Tia β- B Tia α C Tia β+ D Tia γ Câu 13: Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ ? A Trong phóng xạ α, hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ B Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prơtơn khác C Trong phóng xạ β, số proton bảo tồn D Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác Câu 14: Hạt nhân 266Ra trở thành 222Rn cách phát tia phóng xạ A Tia γ B Tia β- C Tia α D Tia β+ Câu 15: Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 69 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II A Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác B Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prơtơn khác C Trong phóng xạ α, hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ D Trong phóng xạ β, có bảo tồn điện tích nên số prơtơn bảo toàn 210 84 Po Câu 16: Hạt nhân đứng n phóng xạ α (khơng kèm xạ γ) Ngay sau phóng xạ đó, động hạt α (Dùng định luật bảo toàn động lượng để giải) A động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C nhỏ động hạt nhân D lớn động hạt nhân 210 Câu 17: Hạt nhân 84 Po đứng yên phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α (dùng định luật bảo toàn động lượng giải thích) A nhỏ động hạt nhân B động hạt nhân C nhỏ động hạt nhân D lớn động hạt nhân III – Định luật phóng xạ Phát biểu: Mỗi chất phóng xạ đặc trưng thời gian T gọi chu kỳ bán rã, sau chu kỳ nửa số hạt nhân cịn lại bị biến đổi thành hạt nhân khác m N0 = N A A - Gọi N0 số hạt nhân ban đầu, tính cơng thức o Khi t = T số hạt nhân cịn lại N = N0/2 o Khi t = 2T số hạt nhân lại N = N0/4 o Khi t = 3T số hạt nhân cịn lại N = N0/8… ln − t N N N = n0 = t0 = N 0e T 2T o Khi t = nT số hạt nhân cịn lại Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 70 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II λ= Đặt ln T , gọi số phóng xạ N = N 0e − λt - Số hạt ngun tử cịn lại sau thời gian phóng xạ t ∆N = N − N = N (1 − e − λt ) - Số nguyên tử bị phóng xạ ∆N 100% = ( − e − λt ) 100% N0 - - Phần trăm nguyên tử bị phân rã N 100% = e− λt 100% N0 Phần trăm nguyên tử lại Về mặt khối lượng ta có cách tính tương tự m = m0e − λt - Khối lượng chất lại sau thời gian phóng xạ t ∆m = m0 − m = m0 (1 − e − λt ) - Khối lượng chất bị phóng xạ ∆m 100% = ( − e − λt ) 100% m0 - - Phần trăm khối lượng chất bị phân rã m 100% = e − λt 100% m0 Phần trăm khối lượng chất lại VD: Một chất phóng xạ ban đầu có N hạt, giả sử sau số hạt bị phân rã chiếm 75% ban đầu Tính chu kỳ bán rã chất phóng xạ ĐS: VD: Ban đầu có g Pơlơni, chất phóng xạ alpha có chu kỳ bán rã 138 ngày sản phẩm chì a) Viết phương trình phóng xạ b) Sau lượng Pơlơni cịn lại 0,5 g ? c) Sau lượng chì tạo 0,4 g ? Độ phóng xạ Độ phóng xạ đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu chất phóng xạ, đo số phân rã giây ln m H = λ N0 = NA T A - Độ phóng xạ ban đầu: H = λ N = λ N e − λt = H 0e − λt - Độ phóng xạ thời điểm t bất kỳ: Nhận xét: Độ phóng xạ giảm theo hàm số mũ Ta có cơng thức sau: ∆H 100% = ( − e − λt ) 100% H0 - Phần trăm độ giảm độ phóng xạ Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 71 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II H 100% = e − λt 100% H0 - Phần trăm độ phóng xạ lại Đơn vị: Đơn vị Bq Phân rã/giây Đơi tính Ci (1 Ci = 3,7.1010 Bq) Câu 1: Hãy chọn câu Liên hệ số phân rã λ= A const T λ= B ln T λ chu kì bán rã T const λ= T C λ= D const T2 Câu 2: Một chất phóng xạ có số phóng xạ λ Ở thời điểm ban đầu có N hạt nhân Số hạt nhân bị phân rã sau thời gian t A N0(1- eλt) B N0(1- e-λt) C Tất sai D N0(1+ e-λt) Câu 3: Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, cịn lại phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chưa phân rã chất phóng xạ A N0/6 B N0/4 C N0/9 D N0/16 N0 Câu 4: Ban đầu chất phóng xạ có nguyên tử Sau chu kỳ bán rã, số hạt nhân lại A N0/3 B N0/9 C N0/8 D N0/4 Câu 5: Một lượng chất phóng xạ có khối lượng m Sau chu kỳ bán rã khối lượng chất phóng xạ cịn lại A m0/50 B m0/5 C m0/32 D m0/25 226 Câu 6: Hạt nhân 88 Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành hạt α biến đổi thành hạt nhân X Tính số hạt nhân X tạo thành năm thứ 786 Biết lúc đầu có 2,26 gam radi Coi khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xĩ số khối chúng NA = 6,02.1023 mol-1 A 1,88.1016 hạt B 1,88.1018 hạt C 1,88.1015 hạt D 1,88.1017 hạt Câu 7: Phốt 32 15 P phóng xạ β- với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày biến đổi thành lưu huỳnh 32 15 P (S) Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng khối chất phóng xạ cịn lại 2,5 g Tính khối lượng ban đầu A 15g B 25g C 10g D 20g 14 C Câu 8: Hạt nhân chất phóng xạ, phóng xạ tia β- có chu kì bán rã 5730 năm Sau lượng chất phóng xạ mẫu 1/8 lượng chất phóng xạ ban đầu mẫu Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 72 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II A 17190 năm B 18190 năm C 16190 năm D 15190 năm 224 88 Câu 9: Hạt nhân xạ 224 88 Ra phóng hạt α , photon γ tạo thành A Z Rn Một nguồn phóng Ra có khối lượng ban đầu m sau 14,8 ngày khối lượng nguồn lại 2,24 g Cho biết 224 88 Ra chu kỳ phân rã 3,7 ngày số Avơgađrơ NA=6,02.1023mol-1 Hãy tìm số hạt nhân Ra bị phân rã ? A 0,903.1021nguyên tử B 0,903.1022nguyên tử C 0,903.1024nguyên tử D 0,903.1023nguyên tử 24 11 - Câu 10: Đồng vị Na chất phóng xạ β tạo thành hạt nhân magiê chu kì bán rã 15 Sau 45 h khối lượng Mg tạo thành A 51,6 g B 10,5 g C 5,16 g Câu 11: Chất phóng xạ Poloni 210 84 Po 24 12 Mg Ban đầu có 12g Na D 0,516 g có chu kì bán rã T = 138 ngày phóng tia α biến thành 206 82 Pb đồng vị chì , ban đầu có 0,168g poloni Hỏi sau 414 ngày đêm khối lượng chì hình thành ? A 0,344 g B 0,244 g C 0,544 g D 0,144 g 210 84 Po Câu 12: Tại thời điểm t1,độ phóng H1 = 3,7.1010 Bq Sau khoảng thời gian 276 ngày độ phóng xạ mẫu chất 9,25.109 Bq Tìm chu ki bán rã poloni: A 45 ngày B 123 ngày C 49 ngày D 138 ngày β− 60 27 Co γ Câu 13: Cơban đồng vị phóng xạ phát tia với chu kì bán rã T=71,3 ngày Xác định tỷ lệ phần trăm chất Co bị phân rã tháng (30 ngày) A 27,3 % B 28,3 % C 25,3 % D 24,3 % Câu 14: Silic 31 14 31 14 Si chất phóng xạ, phát hạt β− biến thành hạt nhân X Một mẫu phóng xạ Si ban đầu thời gian phút có 190 nguyên tử bị phân rã, sau thời gian phút có 85 nguyên tử bị phân rã Hãy xác định chu kỳ bán rã chất phóng xạ A 2,585 B 2,595 C D Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 73 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Câu 15: Để đo chu kỳ chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t0 = Đến thời điểm t1 = giờ, máy đếm n1 xung, đến thời điểm t2 = 3t1, máy đếm n2 xung, với n2 = 2,3n1 Xác định chu kỳ bán rã chất phóng xạ A T= 4,71h B T= 4,78h C T= 4,79h D T= 4,75h 210 84 Po → ZA Pb + α Câu 16: Phương trình phóng xạ Pơlơni có dạng: Cho chu kỳ bán rã Pôlôni T = 138 ngày Giả sử khối lượng ban đầu m = 1g Hỏi sau khối lượng Pôlôni 0,707g ? A 89 ngày B 59 ngày C 69 ngày D 79 ngày 238 92 U 235 92 U Câu 17: Hiện quặng thiên nhiên có chứa theo tỉ lệ nguyên tử 140:1 Giả sử thời điểm tạo thành Trái Đất, tỷ lệ 1:1 Hãy tính tuổi Trái Đất Biết chu kỳ bán rã 238 92 U 235 92 U 4,5.109 năm A 60,4.108 ngày Câu 18: Hạt nhân urani có chu kỳ bán rã 7,13.108 năm B 60,4.108 năm C 60,4 ngày 238 92 D 60,4 năm U nguyên tố phóng xạ α β- sản phẩm cuối Hỏi sau lần phóng xạ α lần phóng xạ β- hạt nhân 238 92 206 82 Pb U biến thành 206 82 hạt nhân Pb? A lần phóng xạ α lần phóng xạ β- β B lần phóng xạ α lần phóng xạ - C lần phóng xạ α lần phóng xạ β- D lần phóng xạ α lần phóng xạ β210 Câu 19: Pơlơni 84 Po ngun tố phóng xạ α, có chu kì bán rã 138 ngày Sau thời gian số hạt nhân chưa bị phân lại 12,5% so với số hạt nhân ban đầu? A 414 ngày B 138 ngày C 207 ngày D 276 ngày 131 Câu 20: Chất phóng xạ iốt 53 I chất phóng xạ β- Lúc đầu người ta đưa phịng thí nghiệm 200 g chất Sau 24 ngày lượng chất phóng xạ cịn 25 g chưa bị phân rã Chu kì bán rã chất phóng xạ A ngày B ngày C 16 ngày D ngày Hết Giáo viên: Mai Quang Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 74 ... Câu 3: Xét nguyên tử sau nguyên tử đồng vị : (I) 1D ; (II) : 1T ; (III) : He; (IV) : Li A (I) (II) C (I) (III) B (I) ; (III) (IV) D (II) (III) Câu 4: Nuclôn tên gọi chung prôtôn A nơtron B pôzitron... Hưởng (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 50 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II eV/c2, MeV/c2, u, kg đơn vị khối lượng III – Khối lượng động lượng động Nếu vật đứng n có khối lượng m0 chuyển động... (huong-gv1013@ngoisao.edu.vn) 31 Lý thuyết tập Vật lí 12 – Học kỳ II Chương 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Chủ đề 1: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I – Hiện tượng quang điện Năm 1887, Nhà vật lí học người