Trang chủ Lớp 12 Vật lý 100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử nâng cao

100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử nâng cao

100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử nâng cao (P2)

  • 1051 lượt thi

  • 25 câu hỏi

  • 25 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

20/07/2024

Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C. Gọi mA , mB, mlần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A,B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q. Biểu thức nào sau đây đúng?

Xem đáp án

Đáp án: A.

Ta có A → B + C,  ở đây A có động năng KA = 0

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta được:

∆E = (mA -  mB - mC).c2 = Q → mA =  mB + mC + Q/c2


Câu 2:

19/07/2024

Năng lượng tỏa ra của 5g nhiên liệu (2g H12 và 3g H13) trong phản ứng:

 H12+H13H24e+n01+17,6 MeVE1

Và năng lượng 5g nhiên liệu U92235 trong phản ứng:

n01+U92235X54139e+S3895r+2n01+210 MeV là E2.

Coi hiệu suất phản ứng là 100%. Chọn đáp án đúng về mối quan hệ E1 và E2.

Xem đáp án

Đáp án C:

Trong 5 g nhiên liệu có NA phản ứng thứ 1 → E1 = NA. 17,6 MeV  (*)

Trong NA phản ứng thứ hai có 235 g nhiên liệu có NA hạt nhân  (có thể bỏ qua khối lượng của hạt n). Suy ra số phản ứng xảy ra trong 5 g nhiên liệu là 5NA/235.

  Do đó E2 = (5.NA.210 MeV)/235


Câu 4:

18/07/2024

Trong phản ứng dây chuyền của hạt nhân U235, phản ứng thứ nhất có 100 hạt nhân U235 bị phân rã và hệ số nhân notron là k = 1,6. Tính tổng số hạt nhân bị phân rã đến phản ứng thứ 101.

Xem đáp án

Đáp án C: 

Phản ứng thứ nhất có 100 hạt nhân U235 bị phân rã, phản ứng thứ hai có 100 x 1,6 = 160 hạt nhân U235; phản ứng thứ ba có 100 x (1,6)2 hạt nhân U235 ;..... phản ứng thứ 100 có 100x (1,6)99

Tổng số hạt nhân bị phân rã đến phản ứng thứ 101

N = 100.(1,60 + 1,61 + 1,62 +.... +1,6100) =  hạt.


Câu 9:

18/07/2024

Dùng hạt Prôtôn có động năng Kp = 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Beri đứng yên tạo nên phản ứng: p11+B49eH24e+L36i. Heli sinh ra bay theo phương vuông góc với phương chuyển động của Prôtôn. Biết động năng của Heli là Kα = 4MeV và khối lượng các hạt tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Động năng hạt nhân Liti có giá trị

Xem đáp án

Đáp án B:

Theo ĐL bảo toàn động lượng

Do hạt hêli bay ra theo phương vuông góc với hạt Proton

PLi2 =  Pa2  +  Pp2  (1)

Động lượng của một vật:  p = mv

Động năng của vật   K = mv2/2 = P2/2m → P2 = 2mK

Từ (1) → 2mLiKLi = 2maKa + 2mpKp 6KLi  =  4Ka  + Kp

→ KLi = (4Ka  + Kp )/6 = 21,45/6 = 3,575(MeV).


Câu 10:

18/07/2024

Bắn một hạt prôtôn vào hạt nhân L37i đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra có cùng độ lớn vận tốc và cùng hợp với phương ban đầu của prôtôn một góc φ. Tỉ số độ lớn vận tốc hạt nhân X và hạt prôtôn là

Xem đáp án

Đáp án: A

Phương trình phản ứng là: 

Ta có: 2Z = 1 + 3; 2A = 1 + 7.

Do đó Z = 2; A = 4. X chính là hạt a. Coi khối lượng hạt nhân xấp xỉ bằng Au.

Theo phương chuyển động ban đầu của prôtôn, phương trình bảo toàn động lượng là:

mpvp = 2mxvxcosj. Suy ra: 


Câu 12:

19/07/2024

Một nơtron chuyển động đến va chạm xuyên tâm với một hạt nhân khối lượng M đang đứng yên. Kết quả nơtron bi bật ngược trở tại. Coi va chạm là đàn hồi. Hỏi phần động năng mà nơtron bị mất do va chạm là bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án: D

Gọi khối lượng, vận tốc của hạt nhân và của nơtron sau va chạm là M, V, m, v.

Vì va chạm là đàn hồi nên động năng của hệ trường hợp này được bảo toàn.

Ta có:  MV + mv = mv0 (1);  (2) 

Giải hệ (1) và (2) ta tìm được: 


Câu 13:

19/07/2024

Hạt nhân P84210o đang đứng yên thì phóng xạ α. Có bao nhiêu phần trăm năng lượng toả ra chuyển thành động năng của hạt α?

Xem đáp án

Đáp án: D

Hạt nhân con X tạo thành có số khối là 210 - 4 = 206.

Theo định luật bảo toàn động lượng MXvX + Mava = 0 và sử dụng mối liên hệ động lượng và động năng P2 = 2mK ta được:


Câu 14:

21/07/2024

Một hạt nhân khối lượng M đang đứng yên thì phát ra phôtôn có bước sóng λ. Vận tốc chuyển động giật lùi của hạt nhân có độ lớn là

Xem đáp án

Đáp án: B

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng (chú ý ở đây động lượng của hạt photon là h/λ):


Câu 15:

18/07/2024

Cho prôtôn có động năng KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân L37i đứng yên. Sau phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có phương chuyển động hợp với phương chuyển động của prôtôn góc φ như nhau. Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2. Coi phản ứng không kèm theo phóng xạ gamma giá trị của góc φ là

Xem đáp án

Đáp án D:

Công thức liên hệ giữa động lượng và động năng của vật: P2 = 2mK

Phương trình phản ứng: 

mP + mLi = 8,0215u ;  2mX = 8,0030u.

Năng lượng phản ứng toả ra :

 DE = (8,0215 - 8,0030).uc2 = 0,0185uc2 = 17,23MeV

 DE = 2KX - KP → KX = 9,74 MeV.

Từ giản đồ vec tơ, ta có:

Suy ra φ = 83,070


Câu 17:

22/07/2024

Ta dùng prôtôn có 2,0MeV vào hạt nhân 7Li đứng yên thì thu hai nhân X có cùng động năng. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là 28,3MeV và độ hụt khối của hạt 7Li là 0,0421u. Cho 1u = 931,5MeV/c2; khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xỉ bằng số khối. Tốc độ của hạt nhân X bằng:

Xem đáp án

Đáp án C:

Ta có phương trình phản ứng: 

Năng lượng liên kết của hạt 7Li là: ELimLi . c2 = 0,0421.931,5 = 39,216 MeV

E = 2EXELiEp = 2.28,3 - 39,216 – 0 = 17,385MeV

E = 2KX - Kp →  KX = (E + Kp)/2 = 9,692MeV


Câu 18:

22/07/2024

Bắn một hạt anpha vào hạt nhân N714 đang đứng yên tạo ra phản ứng H24e+N714H11+O817. Năng lượng của phản ứng là E = -1,21MeV. Giả sử hai hạt sinh ra có cùng vectơ vận tốc. Động năng của hạt He là (xem khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối của nó).

Xem đáp án

Đáp án D.

Vì hai hạt sinh ra có cùng vectơ vận tốc nên theo ĐL bảo toàn động lượng ta có; 

mava = (mH + mO).v  (với v là vận tốc của hai hạt sau phản ứng)

DE = KH + KO - Ka = 2/9 Ka - Ka = -7Ka/9

→ Ka = -9DE/7 = 1,5557 MeV = 1,56 MeV.


Câu 19:

18/07/2024

Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân L37i đứng yên, để gây ra phản ứng H11+L37i2α. Biết phản ứng tỏa năng lượng và hai hạt α có cùng động năng. Lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u gần bằng số khối của chúng. Góc φ tạo bởi hướng của các hạt α có thể là:

Xem đáp án

Đáp án C:

Theo ĐL bảo toàn động lượng: 

P2 = 2mK   (K là động năng) nên 

 (Vì phản ứng tỏa năng lượng) 

Kp = 2Ka + E ----->   KP - DE =  2Ka ------> KP > 2Ka

Do đó ta chọn đáp án C: góc j có thể 1600


Câu 21:

20/07/2024

Hạt proton có động năng 5,862MeV bắn vào hạt T13 đứng yên tạo ra 1 hạt H23e và 1 nơtron. Hạt nơtron sinh ra có véctơ vận tốc hợp với véctơ vận tốc của proton một góc 60o. Tính động năng hạt nơtron. Cho biết mT = mHe = 3,016u, mn = 1,009u, mp = 1,007u, 1u = 931MeV/c2.

Xem đáp án

Đáp án: B.

Ta có phương trình phản ứng: 

Theo ĐL bảo toàn động lượng: 

và P2 = 2mK  (K là động năng) 

Pα2 = Pn2 + Pp2 – 2PnPpcos(j)

Năng lượng phản ứng: E = (mp + mT – mHe – mn).c2 = -1,862 MeV

E = Kn + KHe – Kp → Kn + KHe = 4 MeV →Kα = 4 – Kn (2)

Thay (2) vào (1), sử dụng chức năng SOLVE trong máy tính ta tìm được Kn = 2,48 MeV.


Câu 22:

19/07/2024

Một hạt nhân D (H12có động năng 4MeV bắn vào hạt nhân 6 Li đứng yên tạo ra phản ứng: H12+L36i2H24e. Biết rằng vận tốc của hai hạt được sinh ra hợp với nhau một góc 1570. Lấy tỉ số giữa hai khối lượng bằng tỉ số giữa hai số khối. Năng lượng toả ra của phản ứng là:

Xem đáp án

Đáp án: B.

Ta có phương trình phản ứng: 

Theo ĐL bảo toàn động lượng: 

và P2 = 2mK  (K là động năng)

PD2 = Pα12 + Pα22 + 2Pα1Pα2cos(157o)

Mặt khác , giải (1) ta được 

Năng lượng phản ứng: E = Kα1 + Kα2 – KD = 21,16 MeV.


Câu 25:

20/07/2024

Hạt nhân Na24 phóng xạ β- với khối lượng ban đầu là 15 g, tạo thành hạt nhân X. Sau thời gian bao lâu thì một mẫu chất phóng xạ Na24 nguyên chất lúc đầu sẽ có tỉ số số nguyên tử của X và của Na có trong mẫu bằng 0,75.

Xem đáp án

Đáp án: A

Theo ĐL phóng xạ ta có:

N = N0e-lt. Số nguyên tử của X được tạo thành bằng số nguyên tử Na24 phân rã

NX = DN = N0 – N = N0(1- e-lt)

→ NX/N = (1- e-lt)/ e-lt = 0,75 → elt =1,75 → t = (ln1,75/ln2).T = 0,8074T = 12,1 h.


Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan


Có thể bạn quan tâm


Các bài thi hot trong chương