VDC HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ (78 câu)

Câu 1: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) đêm) Ban đầu nhận m (gam) 210 84 210 84 Po chất phóng xạ anpha, có chu kỳ bán rã 138 (ngày Po Sau X (ngày đêm) (kể từ thời điểm ban đầu), khối lượng hạt anpha tạo thành m1 , khối lượng hạt 210 84 Po lại m2 , biết m1  Giá trị X m2 C 749 D 543 gần với giá trị đây? A 836 B 110 Câu 2: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Người ta dự định xây dựng nhà máy điện ngun tử có cơng suất cơng suất tối đa nhà máy thủy điện Hịa Bình (1,92 triệu kW) Giả sử lò phản ứng dùng lượng phân hạch hạt nhân 235 U với hiệu suất 20% trung bình hạt 235 U phân hạch tỏa lượng 200 MeV Lấy N A  6, 023.1023 Coi khối lượng nguyên tử tính theo u số khối Khối lượng 235 U nguyên chất cần cho lò phản ứng thời gian năm (365 ngày) có giá trị gần với giá trị sau đây? A 5900 kg B 1200 kg C 740 kg D 3700 kg Câu 3: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Cho hạt proton có động 1,8 MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh hai hạt  có độ lớn vận tốc không sinh tia  Cho biết mp = 1,0073u, m  4, 0015u, m Li  7, 0144u Cho chùm hạt  bay vào từ trường có cảm ứng từ 0,4T theo phương vng góc với từ trường Lấy uc2  931,5MeV, c  3.108 m / s, độ lớn điện tích nguyên tố e  1, 6.1019 C Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt  từ trường bằng: A 1,39.1012 N B 5,51.1012 N C 2, 76.1012 N D 5,51.1010 N Câu 4: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Để tăng cường sức mạnh hải quân, Việt Nam đặt mau Nga tàu ngầm đại lớp Ki-lơ: HQ-182 Hà Nội, HQ-183 Hồ Chí Minh,… Trong HQ182 hà Nội có cơng suất động 4400 kW chạy điêzen-điện Giả sử động dùng lượng phân hachk hạt nhân 235 U với hiệu suất 20% trung bình hạt 235 U phân hạch tỏa lượng 200MeV Lấy N A  6, 023.1023 Coi khối lượng nguyên tử tính theo u số khối Hời gian tiêu thụ hết 0,8 kg 235 U nguyên chất có giá trị gần với giá trị sau đây? A 19,9 ngày B 21,6 ngày C 18,6 ngày D 34 ngày Câu 5: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Hạt nơtron có động 2MeV bắn vào hạt nhân 36 Li đứng yên, gây phản ứng hạt nhân tạo thành hạt  hạt T Các hạt  T bay theo trường hợp với hướng tới hạt nơtron góc tương ứng 150 300 Biết tỷ số khối lượng hạt nhân tỷ số số khối chúng phản ứng hạt nhân này: A Thu lượng 1,66MeV B Thu lượng 1,30MeV C Tỏa lượng 17,40MeV D Tỏa lượng 1,66MeV x Câu 1: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Số mol Po lại: n  n0 2138 x   138 Số mol Po phân rã số mol  tạo thành = n  n0 1     x   138    m1 n.4     x  749 ngày đêm Chọn C   x m2 n.210 2138.210 Câu 2: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn D Năng lượng cần dùng cho nhà máy hạt nhân năm là: W = Pt = 1,92.109.365.24.3600  6, 05492.1016 J Năng lượng cung cấp cho nhà máy Wtp  W W   3, 027.1017 J H 0, Ta có: 200MeV  3, 2.1011 J Số hạt phân rã để cung cấp lượng cho nhà máy N  Ta có: N  n.N A  3, 027.1017 3, 2.10 11  9, 4593.1027 m N A  m  3700.103 g  3700kg N Câu 3: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn A Bảo toàn lượng toàn phần: 1,8  1, 0073  7, 0144  931,5  2K   2.4, 0015.931,5  K   9, 609525MeV  1,537524.1012 J Lại có: K   2K 2.1,537524.1012 mv  v    21512708,82m / s m 4, 0015.1, 6605.1027 Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt từ trường bằng: F  q vB.sin   1, 6.1019.21512708,8.0,  1,3768.1012 N Câu 4: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn D Năng lượng phân hạch cần thiết 1s: A  4400.103 100  22MJ 20 Đổi 200MeV  200.106.1, 6.1019  3, 2.1011 J Số hạt nhân U235 cần thiết để phân hạch 1s là: N  Khối lượng U235 cần thiết s là: m  6,875.1017 6, 023.10  Thời gian tiêu thụ hết 0,8 kg U235 là: t  23 0,8.103 2, 68.104 22.106 3, 2.10 11  6,875.1017 hạt 235  2, 68.104 g  2982375s  34,5 ngày Câu 5: ( GV Đặng Việt Hùng 2019 ) Chọn A n 3 Li  2  13 T Các hạt  T bay theo trường hợp với hướng tới hạt nơtron góc tương ứng 150 300 Áp sụng định lý hàm sin tam giác  Pn sin135o  PT sin15o  PHe sin 30o p m K sin15o 2 2 2 Ta có T   T T   KT   MeV o p n sin135 mn K n 3 p He sin 30o m K Lại có   He He   K He  0, 25MeV o pn mn K n sin135 Áp dụng bảo toàn lượng  K n  E  K He  K T  E  1, 66MeV  thu lượng 1,66MeV Lượng tử ánh sáng Câu (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 3) Hai kim loại A, B hình trịn đặt gần nhau, đối diện (trong chân không) A nối với cực âm B nối với cực dương nguồn điện chiều Để làm bứt electron từ mặt A người ta chiếu chùm ánh sáng đơn sắc cơng suất 4,9 mW mà photon có lượng 9,8.10-19 J vào mặt A 100 phơton chiếu vào có electron quang điện bứt Một số electron bứt chuyển động đến B để tạo dịng điện có cường độ 1,6  A Tỉ lệ phần trăm electron quang điện bứt khỏi A không đến B A 30% B 20% C 70% D 80% ĐÁP ÁN CHI TIẾT Câu 1: + Số photon chùm sang đơn sắc là: n  + Số e bật thành dòng điện là: m  P  5.1015 W i  1013 1,6.1019 5.1015  1013 100 + Phần trăm e bứt khỏi A không đến B là:  80 5.1015 100  Đáp án D Hạt nhân nguyên tử Câu ( Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 6) Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử nhôm đứng yên gây 27 30 phản ứng He 13 Al 15 P  n Biết phản ứng thu lượng 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay với vận tốc phản ứng không kèm xạ γ Lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị u có giá trị số khối chúng Động hạt α A 2,70 MeV B 1,35 MeV C 1,55 MeV D 3,10 MeV Câu ( Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 6) Giả sử có hỗn hợp gồm hai chất phóng xạ có chu kì bán rã T1 T2, với T2 = 2T1 Ban đầu t = 0, chất chiếm 50% số hạt Đến thời điểm t, tổng số hạt nhân phóng xạ khối chất giảm xuống cịn nửa so với ban đầu Giá trị t A 0,91T2 B 0,49T2 C 0,81T2 D 0,69T2 Câu 3: (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 7) Tiêm vào máu bệnh nhân 10 cm3 dung dịch chứa 24Na có chu kì bán rã 15 với nồng độ 10–3 mol/lít Sau lấy 10 cm3 máu tìm thấy 1,4.10–8 mol 24Na Coi 24Na phân bố máu bệnh nhân Lượng máu bệnh nhân vào khoảng A 4,8 lít B 5,1 lít C 5,4 lít D 5,6 lít Câu (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 1)Một ống Rơn - ghen hoạt động điện áp U = 50000 V Khi cường độ dịng điện qua ống Rơn - ghen I = 5mA Giả thiết 1% lượng chùm electron chuyển hóa thành lượng tia X lượng trung bình tia X sinh 57% lượng tia có bước sóng ngắn Biết electron phát khỏi catot với vận tốc Tính số photon tia X phát giây? A 3,125.1016 photon/s B 4,2.1014 photon/s C 4,2.1015 photon/s D 5,48.1014 photon/s Câu (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 5) Giả sử sao, sau chuyển hóa tồn hạt 4 nhân Hidrơ thành hạt nhân He ngơi lúc có He với khối lượng 4,6.1032 kg Tiếp theo đó, He chuyển hóa thành hạt nhân 12 C thơng qua q trình tổng He  He  He  C  7, 27 MeV Coi toàn lượng tỏa từ trình tổng hợp 4 12 phát với công suất trung bình 5,3.1030 W Cho biết năm 365,25 ngày, khối lượng mol He là4g/mol, số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.1023 mol-1, 1eV=1,6.10-19J Thời gian để chuyển hóa hết He He ngơi thành A 481,5 triệu năm năm 12 C vào khoảng B 481,5 nghìn năm C 160,5 nghìn năm D 160,5 triệu Câu (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 5) Ống phát tia X có hiệu điện anơt catơt U, phát tia X có bước sóng ngắn λ Nếu tăng hiệu điện thêm 5000V tia X ống phát có bước sóng ngắn 1 Nếu giảm hiệu điện 2000V tia X ống phát có bước sóng ngắn 2  1 Bỏ qua động ban đầu electron catôt Lấy h  6, 6.10 34 J s, c  3.108 m / s, e  1, 6.10 19 C A.70,71 pm B 117,86 pm Giá trị 1 C 95 pm ĐÁP ÁN CHI TIẾT Câu 1: Đáp án D Có p  p P  p n D 99 pm p P  m P v P p m  P  P  30  p P  30p n pn mn p n  m n v n Mặt khác   p  31p n  2m  K   312 m n K n  4K   312 K n (1) Phản ứng thu lượng nên có: (K P  K n )  K   2,7  31K n  K   2,7 (2) Từ (1) (2) suy K   3,1(MeV) Câu 2: Đáp án D Gọi chất X Y Ta có X Y t=0 N0 N0 t N e1t N e 2 t Tại thời điểm N, tổng số hạt lại nửa ban đầu nên có : N (e 1t  e 2 t )  Mặt khác,   2N  e 1t  e 2 t  (1) T T2  2T1  1  2 Thay vào (1) ta có e  2  t e  t a  e 2 t  1 1 1   e 2 t  a    t  ln 2 a  a   ln 1 t t  ln   0, 69 T2 T2 Câu 3: Đáp án C 5 Số mol Na ban đầu n  CM V  10 (mol) Gọi thể tích máu người V (lít) Lượng Na máu người sau 6h n '  1, 4.108 Theo định luật phóng xạ: V  1, 4.106 V(mol) 10.103 n '  n  t T 6 5  1, 4.10 V  10  15  V  5, 41(l) Câu : Đáp án D Công suất ống rơn-ghen : P  U AK I  WX  1% P  0, 01P  0, 01U AK I Đây lượng chùm e giây Mặt khác, lượng tia X trung bình = 57% lượng tia X cực đại    0, 57.e.U AK  Số photon chùm tia X phát 1s : n WX 0, 01U AK I   5, 48.1014 (photon/s)  0,57.e.U AK Câu Đáp án D Câu 6: Đáp án A Công thức tổng quát   hc hc  Wd max e.U AK  hc   e.U    hc U  2000     U  12500(V) Theo đề ta có 1  e.(U  5000)  U  5000   hc   e.(U  2000)  hc 6, 6.1034.3.108   70, 71(pm) Suy 1  e.(U  5000) 1, 6.1019.(12500  5000) Câu 1:( Love book- 2019 ) Bắn hạt  có động MeV vào hạt nhân 147 N đứng n thu prơton hạt nhân X Giả sử hai hạt sinh có vận tốc, tính tốc độ prơton Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối chúng A 30,9.105(m/s) B 22,8.106(m/s) C 22,2.105 (m/s) D 30,9.106 (m/s) Câu 2:( Love book- 2019 ) Dùng p có động K1 bắn vào hạt nhân 49 Be đứng yên gây phản ứng p  49 Be    36 Li Phản ứng tỏa lượng W=2,1MeV Hạt nhân 36 Li hạt  bay với động K = 3,58MeV K = 4MeV Tính góc hướng chuyển động hạt  hạt p (lấy gần khối lượng hạt nhân, tính theo đơn vị u, số khối)? A 45 B 90 C 75 D 123 Câu 3:( Love book- 2019 ) Biết U 235 bị phân hạch theo phản ứng sau 139 94 n + 235 92 U  53 I + 39Y + k n Khối lượng hạt tham gia phản ứng m = 234,99322u; m = 1,0087u; m = 138,8970u; m = 93,89014u ; có lượng hạt u n I Y nhân U 235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1015 hạt U 235 phân hạch để phản ứng dây chuyền xảy với hệ số nhân nơtrôn Năng lượng toả sau 19 phân hạch dây chuyền gần giá trị sau A 175,66MeV B 1,5.1010 J C l,76.1017 MeV D 9,21.1023 MeV Câu 4:( Love book- 2019 ) Hạt electron có khối lượng nghỉ 5,486.10-4 u Để electron có lượng tồn phần 0,591MeV electron phải chuyển động với tốc độ gần giá trị sau đây? A 2,4.108 m/s B 1,5.108 m/s C 1,2.108 m/s D 1,8.108 m/s Câu 5:( Love book- 2019 ) Dùng prơtơn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 94 Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt  Hạt  bay theo phương vng góc với phương tới prơtơn có động MeV Khi tính động hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng Năng lượng tỏa phản ứng A 3,125 MeV B 4,225 MeV C 1,145 MeV D 2,125 MeV Câu :( Love book- 2019 ) Cho phản ứng hạt nhân 12 D  X 42 He  23,8MeV Biết nước thiên nhiên chứa 0,003% khối lượng đồng vị 12 D (có nước nặng D O ) Hỏi dùng tồn đơteri có nước thiên nhiên để làm nhiên liệu cho phản ứng lượng thu ? (lấy khối lượng nguyên tử đơteri 2u) A 6,89.1013 J B 1, 72.1013 J C 5,17.1013 J D 3, 44.1013 J Câu :( Love book- 2019 ) Hạt  có động 5MeV bắn vào hạt nhân 49 Be đứng yên sinh hạt X hạt nơtrôn Biết hạt nơtrơn sinh có động 8MeV bay theo hướng hợp với hướng chuyển động hạt  góc 60 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ số khối Động hạt X A 2,9 MeV B 2,5 MeV C 1,3 MeV D 18,3 MeV Câu 8:( Love book- 2019 ) Người ta dùng proton có động 4,5 MeV bắn phá hạt nhân Beri 4 Be đứng yên Hai hạt sinh Heli He X Hạt Heli có vận tốc vng góc với vận tốc hạt proton phản ứng tỏa lượng 3,0MeV Lấy khối lượng hạt nhân (đo đơn vị u) số khối A Động hạt X bằng? A 4,05MeV B 1,65 MeV C 1,35 MeV D 3,45 MeV Câu :( Love book- 2019 ) Dùng hạt proton có động K p  5,58 MeV bắn hạt nhân 23 11 Na đứng yên thu hạt  hạt nhân X có động tương ứng K   6, MeV K X  2, 64 MeV Coi phản ứng không kèm theo xạ gamma, lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ số khối Góc vecto vận tốc hạt  hạt nhân X xấp xỉ A 1500 B 300 C 1700 D 700 Câu 10 :( Love book- 2019 ) Ở nhiệt độ phòng, bán dẫn Si tinh khiết có số cặp điện tử lỗ trống 1013 lần số nguyên tử Si Số hạt mang điện có mol nguyên tử Si (cho số Avôgađrô N A  6, 023.1023 hạt/mol) A 1, 205.1011 hạt B 24, 09.1010 hạt C 6, 023.1010 hạt D 4,816.1011 hạt Lời giải Câu Chọn đáp án A Ta có phương trình phản ứng   24 He   147 N  11 p  178 O( X )    Theo định luật bảo tồn động lượng ta có p  p p  po   Vì sau va chạm, hai hạt nhân có vận tốc nên p p , po có hướng độ lớn thỏa mãn pp po  mp mo Như viết biểu thức vec-tơ dạng 52 Câu VDC Hạt Nhân đề thi thử trường Câu 1(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019 –Lần 21) Giả sử ban đầu có mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ hạt nhân Y hạt nhân X k Tại thời điểm t2  t1  3T tỉ lệ A k + B 8k C 8k/3 D 8k + Câu 2(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 22) Cho phản ứng hạt nhân 01n  36 Li  13 H   Hạt nhân 36 Li đứng yên, nơtron có động K n  MeV Hạt  hạt nhân 13 H bay theo hướng hợp với hướng tới nơtron góc tương ứng   15   30 Lấy tỉ số khối lượng hạt nhân tỉ số số khối chúng Bỏ qua xạ gamma Hỏi phản ứng tỏa hay thu lượng? A Thu 1,66MeV B Tỏa 1,52MeV C Tỏa 1,66MeV D.Thu 1,52MeV Câu (Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 22) Đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã 14,3 ngày tạo thành lò phản ứng hạt nhân với tốc độ không đổi q = 2,7.109 hạt/s Hỏi kể từ lúc bắt đầu tạo thành P32, sau tốc độ tạo thành hạt nhân hạt nhân đạt giá trị N = 109 hạt/s (hạt nhân khơng phóng xạ) A 9,5 ngày khác B 5,9 ngày C 3,9 ngày D Một giá trị Câu 4(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 23 ) Cho prơtơn có động K P  2, 25MeV bắn phá hạt nhân Liti 37 Li đứng yên Sau phản ứng xuất hai hạt X giống nhau, có động có phương chuyển động hợp với phương chuyển động prơtơn góc  Cho biết m p  l, 0073u; m Li  7, 0142 u; m X  4, 0015u ; lu  931,5 MeV / c Coi phản ứng khơng kèm theo phóng xạ gamma giá trị góc  A 39, 450 B 41,350 C 78,90 D 83, 07 Câu 5(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 23 ) Giả sử ban đầu có mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ hạt nhân Y hạt nhân X k Tại thời điểm t  t1  2T tỉ lệ A k  B 4k / C 4k  Câu 6(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 24 ) Hạt nhân 226 D 4k Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành hạt  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 xỉ số khối chúng N A  6, 02.1023 mol1 A 2,529.1020 B 1,88.1018 C 3,896.1014 D 3,896.1017 Câu 7(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 24 ) Người ta dùng hạt protôn bắn vào hạt nhân Be đứng yên để gây phản ứng p  94 Be 4 X  36 Li Biết động hạt p, X 36 Li 5,45 MeV ; MeV 3,575 MeV Lấy khối lượng hạt nhân theo đơn vị u gần khối số chúng Góc lập hướng chuyển động hạt p X A 450 B 600 C 900 D 1200 Câu 8(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 25) Đồng vị Na24 phóng xạ   với chu kì T = 15 giờ, tạo thành hạt nhân Mg Khi nghiên cứu mẫu chất người ta thấy thời điểm bắt đầu khảo sát tỉ số khối lượng Mg24 Na24 0.25, sau thời gian t tỉ số Tìm t ? A t  4,83 B t  49,83 C t  54, 66 D t  45, 00 Câu 9(Đề Thi Thử MEGABOOK 2019- Lần 26) Một bệnh nhân điều trị ung thư tia gama lần điều trị 10 phút Sau tuần điều trị lần Hỏi lần phải chiếu xạ thời gian để bệnh nhân nhận tia gama lần Cho chu kỳ bán rã T  70 ngày xem t