Coi khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u lấy theo số khối.. Zmp+Amn =m Đáp án B Câu 7thầy Đỗ Ngọc Hà 2018: Nguyên tử mà hạt nhân có số proton và số not
Trang 1HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Câu 1(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ?
Đáp án D
Tia X thuộc sóng điện từ
Câu 2(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Một hạt chuyển động với tốc độ 0,6c So với khối lượng nghỉ, khối
lượng tương đối tính của vật
A nhỏ hơn 1,5 lần B lớn hơn 1,25 lần C lớn hơn 1,5 lần D nhỏ hơn
1,25 lần
Đáp án B
Câu 3(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho phản ứng hạt nhân12H+63Li→42 He+X Biết khối lượng các hạt đơteri, liti, heli trong phản ứng trên lần lượt là 2,0136 u; 6,01702 u; 4,0015 u Coi khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u lấy theo số khối Năng lượng toả ra khi có 1 g heli được tạo thành theo phản ứng trên là
A 3,1.10−11 J B 4, 2.1010 J C 2,1.1010 J D 6, 2.1011
J
Đáp án A
1
2
toa
1 1
W 6, 02.10 2, 0136 6, 01702 2.4, 0015 931, 5.1, 6.10 3,1.10 J
2 4
−
Câu 4(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Tiêm vào máu bệnh nhân 10 cm3 dung dịch chứa 24Na có chu kì bán
rã 15 giờ với nồng độ 10‒3 mol/lít Sau 6 giờ lấy 10 cm3 máu tìm thấy 1,4.10‒8 mol 24Na Coi 24Na phân
bố đều trong máu của bệnh nhân Lượng máu của bệnh nhân này vào khoảng
Đáp án C
0
n = 10 10− − = 10− mol
0
n n e 10 e 0, 7579.10 mol
−
Trang 2Thể tích máu của bệnh nhân : 0, 7579.10 1038 2 ( )
1, 4.10
− −
−
Câu 5(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): 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
Đáp án A
Tia là sóng điện từ , không mang điện tích nên không bị lệch
Câu 6(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Gọi mp, mn và m lần lượt là khối lượng của prôtôn, nơtron và hạt nhân
A
ZX Hệ thức nào sau đây là đúng?
A Zmp+ ( A Z m − ) n m B Zmp+ ( A Z m − ) n m
C Zmp+ ( A Z m − ) n = m D Zmp+Amn =m
Đáp án B
( )
Câu 7(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Nguyên tử mà hạt nhân có số proton và số notron tương ứng bằng số
notron và số proton có trong hạt nhân nguyên tử 32He, là nguyên tử
A hêli 42He B liti 36Li C triti 13T D đơteri
2
1D
Đáp án C
Câu 8(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của
hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì
A hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X
B hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y
C năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau
D năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y
Đáp án A
Ta có : LKR WLK
W
A
=
Khi số nuclon của X lớn hơn số nuclon của Y thì hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X
Trang 3Câu 9(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ và biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối là A, hạt phát ra tốc độ v Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó tính theo đơn vị u Tốc độ của hạt nhân Y bằng
A 4v
A+4 B
2v
4v
2v
A+4
Đáp án C
q =8.10 ; q− = −2.10− X → + Y
Ban đầu X đứng yên nên ta có : m KY Y =m K
2 2 2 2
Y Y
Với mY =AY = −A 4; m =4
Y
4v
v
A 4
−
Câu 10(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn:
A số nơtron B số proton C khối lượng D số nuclôn Đáp án D
Các phản ứng ha ̣t nhân tuân theo đi ̣nh luâ ̣t bảo toàn điê ̣n tích, số khối (nuclôn), đô ̣ng lượng, năng lượng toàn phần
Câu 11(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho khối lượng nguyên tử của đồng vị cacbon136 C; êlectron; prôtôn
và nơtron lần lượt là 12112,490 MeV/c2; 0,511 MeV/c2; 938,256 MeV/c2 và 939,550 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 13
6 C bằng
A 93,896 MeV B 96,962 MeV C 100,028 MeV D 103,594
MeV
Đáp án B
13
6
6p+7n⎯⎯→ C
Năng lươ ̣ng liên kết của C là:
2
MeV
E mc 6.938, 256 7.939, 550 6.0, 511 12112, 490 c
c
Câu 12(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Ban đầu, một lượng chất iôt có số nguyên tử của đồng vị bền 12753 I và đồng vị phóng xạ 131
53 I lần lượt chiếm 60% và 40% tổng số nguyên tử trong khối chất Biết chất phóng
xạ 13153 I phóng xạ − và biến đổi thành xenon 13154 Xe với chu kì bán rã là 9 ngày Coi toàn bộ khí xenon
và êlectron tạo thành đều bay ra khỏi khối chất iôt Sau 9 ngày (kể từ lúc ban đầu), so với tổng số nguyên
tử còn lại trong khối chất thì số nguyên tử đồng vị phóng xạ 13153 I còn lại chiếm
Trang 4Đáp án A
Gọi No là tổng số nguyên tử I ban đầu có 0,6No nguyên tử 127
I và 0,4No nguyên tử 131
I
Sau 9 ngày (t = T) số 131
I giảm mô ̣t nửa, tức còn 0,2No nguyên tử 131
I
Phần trăm 131
I ở thời điểm này = ( o) o
0, 2N
.100% 25%.
Câu 13(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Một hạt có động năng 4 MeV bắn vào hạt nhân 1327Al đang đứng yên gây ra phản ứng +1327 Al→10 n+3015P Phản ứng này thu năng lượng là 1,2 MeV Hạt nơtron bay
ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt Coi khối lượng các hạt nhân bằng số khối (tính theo đơn vị u) Hạt 30
13P bay ra theo phương hợp với phương tới của hạt một góc xấp xỉ bằng
Đáp án B
t 0,15s
2
mv
Mà Pn2+ P2= PP2 2m Wn n+ 2m W = 2m Wp p
W 4.4 30W
Mặt khác do phản ứng thu nhiệt nên : WAl +W−Wp−Wn =1, 2
p n
4 W W 1, 2
Từ (1) và (2) suy ra : p 94
W 155
=
p p
2m W
m W
Câu 14(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Trong phản ứng hạt nhân: 199 F p+ →168 O+X, hạt X là
+ Áp dụng bảo toàn số khối và bảo toàn số proton ta có:
→ Z = 9 + 1 – 8 = 2, A = 19 + 1 – 16 = 4
→ Hạt X là hạt ( )4
2X
✓ Đáp án D
Câu 15(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho phản ứng hạt nhân:T D + →+ n Biết năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân T và lần lượt là 2,823 MeV; 7,076 MeV và độ hụt khối của hạt nhân D là 0,0024u Năng lượng mà phản ứng này tỏa ra là
Trang 5A 17,599 MeV B 17,499 MeV C 17,799 MeV D 17,699 MeV
+ Năng lượng của phản ứng là: W = m .c2 − mT .c2 − mD c2
→ W = 7,076.4 − 2,823.3 −0,0024.931,5 = 17,599 MeV
✓ Đáp án A
Câu 16(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho phản ứng hạt nhân 12D+12D→32 He+10n Biết khối lượng các hạt 12D, He, n32 10 lần lượt là mD = 2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u Biết năng lượng toả ra khi đốt 1 kg than là 30000 kJ Khối lượng 2
1D(đơteri) cần thiết sử dụng trong các phản ứng nhiệt hạch trên
để có thể thu được năng lượng tương đương với năng lượng toả ra khi đốt 1 tấn than là
+ Năng lượng của 1 tấn tha là: W = 30000.103.103 = 3.1010 J
+ Năng lượng của 1 phản ứng là: W1 = (2mD − mHe − mn)c2 = 3,1671 MeV
+ Số phản ứng là:
10
22
6 19 1
W 3,1671.10 1, 6.10−
+ Khối lượng mD của 1 phản ứng là: mD = 2.2,0135 = 4,027u mà 1u = 1,66055.10−27kg
→ Khối lượng mD của N phản ứng là: mD = 4,027.1,66055.10-27.5,9202.1022.103 = 0,4 g
✓ Đáp án A
Câu 17(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Trong phản ứng hạt nhân, không có sự bảo toàn
+ Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn năng lượng nghỉ
✓ Đáp án D
Câu 18(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Dùng prôtôn bắn vào hạt nhân 94Be đứng yên, sau phản ứng sinh ra hạt và hạt nhân X có động năng lần lượt là K = 3,575 MeV và KX = 3,150 MeV Phản ứng này tỏa ra năng lượng là 2,125 MeV Coi khối lượng các hạt nhân tỉ lệ với số khối của nó Góc hợp giữa các hướng chuyển động của hạt và hạt p là
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần cho phản ứng
hạt nhân, ta có:
X p
+ Áp dụng định lý cos trong tam giác, ta có:
Trang 62 2 2
p =p+p −2p p cos →
2 2 2
p X p
cos
2p p
Với p2 =2mK, ta có:
p p X X
p p
✓ Đáp án B
Câu 19(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Hiện nay urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235U và 238U, với tỉ lệ số hạt 235Uvà số hạt238U là 7
1000 Biết chu kí bán rã của
235U và 238U lần lượt là 7,00.108
năm và 4,50.109 năm Cách đây bao nhiêu năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235U và số hạt 238U là 3
100
?
năm
+ Hiện nay
2 1 2 2
t T 01 1
t
02
N 2
N 2
−
−
Thời điểm t1:
1 1 1 2
t T 01 1
t
02
N 2
N 2
−
−
→ Chia vế theo vế hai phương trình trên, ta tìm được t2 – t1 ≈ 1,74 tỉ năm
✓ Đáp án B
Câu 20(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Khi so sánh hạt nhân 126 C và hạt nhân146 C , phát biểu nào sau đây đúng?
A Số nuclôn của hạt nhân 126 C bằng số nuclôn của hạt nhân 146 C
B Điện tích của hạt nhân 126 C nhỏ hơn điện tích của hạt nhân 146 C
C Số prôtôn của hạt nhân 126 C lớn hơn số prôtôn của hạt nhân 146 C
D Số nơtron của hạt nhân 126 C nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân 146 C
+ 126C có 6 proton, 12 nuclon và 6 notron
+ 146C có 6 proton, 14 nuclon và 8 notron
→ Số notron của 126C < 146C
✓ Đáp án D
Trang 7Câu 21(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Trong 59,50 g 23892 U có số nơtron xấp xỉ là
A 2,38.1023 B 2, 20.1025 C 1,19.1025 D
24
9, 21.10
A
✓ Đáp án B
Câu 22(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Hạt nhân 23892 U sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì
206
82 Pb Trong quá trình đó, chu kì bán rã của 238
92 U biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm Một khối đá được phát hiện có chứa 1,188.1020 hạt nhân 92238Uvà 6,239.1018 hạt nhân 20682 Pb Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của
238
92 U Tuổi của khối đá khi được phát hiện là
A 3,3.108 năm B 6,3.109 năm C 3,5.107 năm D 2,5.106
năm
+ Số hạt nhân còn lại là:
t
20 T
0
N=N 2− =1,188.10 + Số hạt nhân đã bị phân rã bằng số hạt nhân chì được tạo thành nên:
t
18 T
+
t
20 T
T
1 2
−
−
−
→ t = 3,3.108 năm
✓ Đáp án A
Câu 23(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho phản ứng hạt nhân 10n+23592 U→9438Sr+ +X 2 n10 Hạt nhân X
có cấu tạo gồm
A 54 prôtôn và 86 nơtron B 54 prôtôn và 140 nơtron
C 86 prôtôn và 140 nơtron D 86 prôton và 54 nơtron
+ Áp dụng bảo toàn số khối và bảo toàn số proton ta có:
* AX = 235 + 1 − 94 −2 = 140
* ZX = 92 − 38 = 54 → NX = 140 − 54 = 86
Vậy hạt X có 86 notron và 54 proton
✓ Đáp án A
Câu 24(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Trong các hạt nhân 42He, 73Li, 5626Fe và 23592 U, hạt nhân bền vững nhất là
Trang 8A 92 U B 26Fe C 3Li D 2He
+ Các hạt nhân bền vững khi có năng lượng liên kết riêng lớn cỡ 8,8MeV
Đó là các hạt nhân có số khối trong khoảng 50 < A < 95
Vậy Fe là bền vững nhất
✓ Đáp án B
Câu 25(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Biết hạt nhân A phóng xạ có chu kì bán rã là 2 h Ban đầu có một mẫu A nguyên chất, chia thành hai phần (I) và (II) Từ thời điểm ban đầu (t = 0) đến thời điểm t1 = 1 h thu được ở phần (I) 3 lít khí He (đktc) Từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 = 2 h thu được ở phần (II) 0,5 lít khí He (đktc) Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng ban đầu của phần (I) và (II) Tỉ số 1
2
m
m là
+ Số mol được tạo ra bằng số mol A bị mất đi
1
t
A
He A
−
−
−
He
−
+ Giải hệ phương trình trên ta được: 01
02
m
✓ Đáp án C
Câu 26(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Năng lượng tỏa ra của phản ứng hạt nhân 32He+12D→42 He+p là 18,4 MeV Độ hụt khối của 3
2He lớn hơn độ hụt khối của 12D một lượng là 0,0006u Năng lượng tỏa
ra của phản ứng 32He+32He→42 He+2p là
MeV
+ Ta có: W = (msau − mtrước)c2
+ Năng lượng của phản ứng 1 là: W1 = (mHe4 − mHe3 − mD)c2 = 18,4 MeV
Mà mHe3 − mD = 0,0006 u → (mHe4 − 2mHe3 + 0,0006u)c2 = 18,4 MeV
→ (mHe4 − 2mHe3)c2 = 18,4 − 0,0006.931,5 = 17,8411 MeV
+ Năng lượng của phản ứng 2 là: W2 = (mHe4 − 2mHe3)c2 = 17,84 MeV
✓ Đáp án A
Câu 27(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho các phát biểu sau
(a) Phản ứng nhiệt hạch là sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn (b) Phóng xạ và phân hạch hạt nhân đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Trang 9(c) Tia phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s
(d) Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia bị lệch về phía bản âm của tụ điện
(e) Trong phóng xạ +, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số nơtron khác nhau
Số phát biểu đúng là
+ Phản ứng nhiệt hạch là sự kết hợp 2 hạt nhân nhẹ tạo thành hạt nhân nặng và một số notron
+ Phóng xạ và phản ứng phân hạch đều tỏa năng lượng
+ Tia khi qua điện trường thì bị lệch về phía bản âm
+ Phóng xạ là hạt + 0
1e
+ nên hạt nhân con và hạt nhân mẹ có cùng số khối nhưng khác số notron Các phát biểu đúng là: b, d, e
✓ Đáp án B
Câu 28(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Hạt nhân urani 23592 U có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclôn
Độ hụt khối của hạt nhân 235
92 U là
+
2 lk
lkr
931,5
✓ Đáp án A
Câu 29(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Bắn hạt vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản
2He+13 Al→15 P+0 n Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV; 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
MeV
+ Ta có: KHe − (KP + Kn) = 2,7 MeV
Vì vP=vn → P P
n n
30
+ Áp dụng bảo toàn động lượng với pPpn → pHe = pP + pn mHevHe = (mP + mn)v = 31v
2
n n n
+ Từ các phương trình trên ta được: KHe 30Kn 42 KHe 2,7
31
✓ Đáp án D
Trang 10Câu 30(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Giả sử có một hỗn hợp gồm hai chất phóng xạ có chu kì bán rã là T1
và T2, với T2 = 2T1 Ban đầu t = 0, mỗi chất chiếm 50% về số hạt Đến thời điểm t, tổng số hạt nhân phóng xạ của khối chất giảm xuống còn một nửa so với ban đầu Giá trị của t là
+ Số hạt nhân còn lại sau thời gian t của hai chất phóng xạ:
1
1
t T
t 2T
−
−
=
t t
T 2T
− −
→ t = 0,69T0
✓ Đáp án D
Câu 31(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho phản ứng hạt nhân10n+23592 U→9438Sr+ +X 2 n10 Hạt nhân X có cấu tạo gồm:
A 54 prôtôn và 86 nơtron B 54 prôtôn và 140 nơtron
C 86 prôtôn và 140 nơtron D 86 prôton và 54 nơtron
Đáp án A
Câu 32(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Biết khối lượng của prôtôn, nơtron và hạt nhân 126 C lần lượt là 1,00728 u; 1,00867 u và 11,9967 u Năng lượng liên kết của hạt nhân 12
6 C là
MeV
Đáp án C
Câu 33(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Ban đầu có N0 hạt nhân của một đồng vị phóng xạ Tính từ lúc ban đầu, trong khoảng thời gian 10 ngày có 3
4 số hạt nhân của đồng vị phóng xạ đó đã bị phân rã Chu kì
bán rã của đồng vị phóng xạ này là
Đáp án C
Câu 34(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Phản ứng nhiệt hạch là
A sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn
B phản ứng hạt nhân thu năng lượng
C phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn
D phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Đáp án D
Câu 35(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Khi so sánh hạt nhân 126 C và hạt nhân, phát biểu nào sau đây đúng?
A Số nuclôn của hạt nhân 12C bằng số nuclôn của hạt nhân 14C
Trang 11B Điện tích của hạt nhân 6 C nhỏ hơn điện tích của hạt nhân 6 C
C Số prôtôn của hạt nhân 126 C lớn hơn số prôtôn của hạt nhân 146 C
D Số nơtron của hạt nhân 126 C nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân 146 C
Đáp án D
Câu 36(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho khối lượng của hạt nhân13T; hạt prôtôn và hạt nơtron lần lượt là 3,0161 u; 1,0073 u và
1,0087 u Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 3
1T là
A 8,01 eV/nuclôn B 2,67 MeV/nuclôn C 2,24 MeV/nuclôn D 6,71 eV/nuclôn
Đáp án B
Câu 37(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T, ban đầu có N0 hạt nhân Sau khoảng thời gian 3T số hạt nhân của chất phóng xạ này đã bị phân rã là
0
0,875N
Đáp án D
Câu 38(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Ban đầu có một mẫu phóng xạ nguyên chất, sau thời gian số hạt nhân chất phóng xạ giảm đi e lần (e là cơ số của loga tự nhiên với lne = 1) Sau thời gian t = 3 thì còn lại bao nhiêu phần trăm khối lượng chất phóng xạ trong mẫu so với ban đầu?
Tại thời điểm , số hạt nhân còn lại là: N0 0 t 1
− −
Tại thời điểm 3, số hạt nhân còn lại là: 0 .3 0 13 0
e
− =
→ khối lượng chất phóng xạ (tỉ lệ với số hạt) còn 5% so với ban đầu Chọn C
Câu 39(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Cho phản ứng hạt nhân: 12D+12D→32 He+10n Biết khối lượng của
2
1D, 32He, 10n lần lượt là mD = 2,0135 u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087 u Năng lượng tỏa ra của phản ứng trên bằng
MeV
W = m − m c = 2m − m − m c = 3,1671 MeV Chọn A
Câu 40(thầy Đỗ Ngọc Hà 2018): Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là =5.10 s−8 −1 Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần (với lne = 1) là