Trắc nghiệm Năng lượng liên kết của hạt nhân - Phản ứng hạt nhân có đáp án năm 2024 (phần 2)

---

Trắc nghiệm Năng lượng liên kết của hạt nhân - Phản ứng hạt nhân có đáp án năm 2024 (phần 2)

Với bộ Trắc nghiệm Năng lượng liên kết của hạt nhân - Phản ứng hạt nhân có đáp án năm 2024 (phần 2) sẽ giúp học sinh hệ thống lại kiến thức bài học và ôn luyện để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí lớp 12.

Câu 1: Trong phản ứng hạt nhân X là hạt nhân của nguyên tố:

A. nitơ        B. nêon

C. cacbon        D. ôxi

Hiển thị đáp án

- Ta có phương trình phản ứng hạt nhân:

- Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:

→ Hạt nhân X là hạt Ôxi.

Chọn đáp án D

Câu 2: Gọi m là khối lượng, Δm là độ hụt khối, A là số nuclôn của hạt nhân nguyên tử. Độ bền vững của hạt nhân được quyết định bởi đại lượng:

A. m        B. Δm

C. m/A        D. Δm/A

Hiển thị đáp án

- Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

- Năng lượng liên kết riêng ε (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): ε = ΔE/A.

- Với: E = Δm.c² = (m₀ - m)c².

Chọn đáp án D

Câu 3: Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật

A. bảo toàn số proton        B. bảo toàn số nơtron

C. bảo toàn số nuclôn        D. bảo toàn khối lượng

Hiển thị đáp án

- Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật:

   + Bảo toàn số nuclôn (số khối).

   + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số).

   + Bảo toàn động lượng.

   + Bảo toàn năng lượng toàn phần.

Chọn đáp án C

Câu 4: Trong phản ứng hạt nhân X là hạt:

A. nơtron        B. bêta trừ

C. bêta cộng        D. đơteri

Hiển thị đáp án

- Trong phản ứng hạt nhân ta có:

   A = 40 – 40 = 0 và Z = 19 – 20 = -1, nên X là bêta trừ (e)

Chọn đáp án B

Câu 5: Chọn phát biểu đúng về phản ứng hạt nhân:

A. Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa hai nguyên tử.

B. Phản ứng hạt nhân không làm thay đổi nguyên tử số của hạt nhân.

C. Phản ứng hạt nhân là sự biến đổi của chúng thành những hạt nhân khác.

D. Phóng xạ không phải là phản ứng hạt nhân.

Hiển thị đáp án

- Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân, phản ứng hạt nhân chia thành hai loại:

+ Phản ứng hạt nhân tự phát (phóng xạ): Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác: A → C + D. (Trong đó: A: hạt nhân mẹ; C: hạt nhân con; D: tia phóng xạ (α, β, γ))

+ Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau thành các hạt nhân khác.

   A + B → C + D

Chọn đáp án C

Câu 6: Biết khối lượng các hạt là: m_p = 1,00728 u, m_n = 1,00867 u, m_e = 0,000549 u. Độ hụt khối của hạt nhân là:

A. 12,09 u        B. 0,0159 u

C. 0,604 u        D. 0,0957 u

Hiển thị đáp án

- Khối lượng hạt nhân là:

   m_c = 12 - 6m_e = 12 - 6.0,000549 = 11,9967u

- Nên có độ hụt khối:

   Δm_c = 6.1,00728u + 6.1,00867u - 11,9967u = 0,0957u

Chọn đáp án D

Câu 7: Cho khối lượng hạt nhân sắt là 55,9207 u, khối lượng êlectron là m_e = 0,000549 u. Khối lượng của nguyên tử sắt là:

A. 55,934974 u        B. 55,951444 u

C. 56,163445 u        D. 55,977962 u

Hiển thị đáp án

- Ta có:

   m = 55,9207 + 25.0,000549 = 55,934974 u

Chọn đáp án A

Câu 8: Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân là 128 MeV. Hạt nhân bền vững hơn α vì

A. năng lượng liên kết của hạt nhân lớn hơn hạt α

B. số khối hạt nhân lớn hơn số khối hạt α

C. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân lớn hơn hạt α

D. điện tích của hạt nhân lớn hơn hạt α

Hiển thị đáp án

- Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân là 128 MeV. Hạt nhân bền vững hơn α vì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân lớn hơn hạt α.

Chọn đáp án C

Câu 9: Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,2 MeV và của là 28 MeV. Nếu hai hạt nhân đơteri tổng hợp thành thì năng lượng tỏa ra là:

A. 30,2 MeV        B. 25,8 MeV

C. 23,6 MeV        D. 19,2 MeV

Hiển thị đáp án

- Ta có:

   Q = (28,0 – 2,2.2) = 23,6 MeV

Chọn đáp án C

Câu 10: Năng lượng liên kết của các hạt nhân lần lượt là 28,3 MeV ; 2,2 MeV ; 1183 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là

Hiển thị đáp án

- Hạt nhân bền vững nhất là vì nó năng lượng liên kết riêng lớn nhất.

Chọn đáp án A

Câu 11: Năng lượng liên kết riêng là:

A. năng lượng cần để giải phóng một nuclôn ra khỏi hạt nhân.

B. năng lượng cần để giải phóng một êlectron ra khỏi nguyên tử.

C. năng lượng liên kết tính trung bình cho một nuclôn trong hạt nhân.

D. là tỉ số giữa năng lượng liên kết và số hạt có trong nguyên tử.

Hiển thị đáp án

* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ:

   ΔE = Δm.c² = (m₀ - m)c².

* Năng lượng liên kết riêng ε (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): ε = ΔE/A.

Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại. Thực tế các hạt nhân có số khối A trong khoảng 50u đến 90u có năng lượng liên kết riêng lớn nhất (ΔE₀ ≈ 8,8MeV/1nucleon) nên bền hơn các hạt nhân có số khối ngoài khoảng.

Chọn đáp án C

Câu 12: Năng lượng liên kết của một hạt nhân:

A. có thể có giá trị dương hoặc âm

B. càng lớn thì hạt nhân càng bền vững

C. có thể có giá trị bằng 0

D. tỉ lệ với khối lượng hạt nhân

Hiển thị đáp án

* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ:

   ΔE = Δm.c² = (m₀ - m)c².

- Do vậy năng lượng liên kết của một hạt nhân ≥ 0.

* Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

Chọn đáp án C

Câu 13: Hạt nhân bền vững hơn nếu:

A. có năng lượng liên kết riêng lớn hơn

B. có năng luợng liên kết riêng nhỏ hơn

C. có nguyên tử số (A) lớn hơn

D. có độ hụt khối nhỏ hơn

Hiển thị đáp án

- Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

Chọn đáp án A

Câu 14: Lực hạt nhân là:

A. lực từ

B. lực tương tác giữa các nuclôn

C. lực điện

D. lực điện từ

Hiển thị đáp án

- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn, nó là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân (lực tương tác mạnh). Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10^-15 m).

Chọn đáp án B

Câu 15: Khi bắn phá hạt nhân nitơ bằng nơtron thì tạo ra đồng vị Bo và một hạt:

A. nơtron        B. proton

C. hạt α        D. nơtrinô

Hiển thị đáp án

- Ta có phương trình phản ứng hạt nhân:

- Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:

→ Hạt nhân X là hạt α.

Chọn đáp án C

Câu 16: Phản ứng hạt nhân tuân theo những định luật bảo toàn nào sau đây?

   (I) Khối lượng      (II) Số khối      (III) Động năng

A. Chỉ (I).       B. Cả (I), (II) và (III).

C. Chỉ (II).      D. Chỉ (II) và (III).

Hiển thị đáp án

- Có 4 định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân, gồm:

   + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A₁ + A₂ = A₃ + A₄

   + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄

   + Bảo toàn động lượng và - Bảo toàn năng lượng toàn phần.

Chọn đáp án C

Câu 17: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên?

Hiển thị đáp án

- Phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên:

   do Rơ-dơ-pho thực hiện năm 1919.

Chọn đáp án A

Câu 18: Phản ứng hạt nhân nào sau đây không đúng?

Hiển thị đáp án

- Phản ứng A sai vì .

Chọn đáp an A

Câu 19: Trong phản ứng hạt nhân:

- Thì X và Y lần lượt là :

A. proton và electron

B. electron và đơtơri

C. proton và đơrơti

D. triti và proton

Hiển thị đáp án

- Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân.

Chọn đáp án B

Câu 20: Đối với phản ứng hạt nhân thu năng lượng, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tổng động năng của các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng động năng của các hạt sau phản ứng.

B. Tổng năng nghỉ trước phản ứng nhỏ hơn tổng năng lượng nghỉ sau phản ứng.

C. Các hạt nhân sinh ra bền vững hơn cá hạt nhân tham gia trước phản ứng.

D. Tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng lớn hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng.

Hiển thị đáp án

- A. Phát biểu đúng,vì theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân

- B. Phát biểu đúng, vì năng lượng nghỉ của phản ứng:

- C. Phát biểu sai,vì các hạt nhân sinh ra chưa thể khẳng định là bền vững hơn các hạt nhân tham gia trước phản ứng.

- D. Phát biểu đúng , tương tự như câu B.

Chọn đáp án C

Câu 21: Trong phương trình phản ứng hạt nhân A + B → C + D; gọi m₀ = m_A + m_B , m = m_C + m_D là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân tương tác và tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sản phẩm. Phản ứng hạt nhân là tỏa năng lượng khi:

A. m > m₀      B. m < m₀

C. m = m₀      D. m = 2m₀

Hiển thị đáp án

- Năng lượng của phản ứng hạt nhân ΔE là

   ΔE = (m₀ - m)c², ΔE > 0 toả năng lượng → m₀ > m

Chọn đáp án B

Câu 22: Trong phương trình phản ứng hạt nhân A + B → C + D; gọi m_A , m_B, m_C, m_D là khối lượng mỗi hạt nhân. K_A, K_B , K_C , K_D là động năng của mỗi hạt nhân.

W = Δm.c² = (m_trước – m_sau)c² = [(m_A + m_B) – (m_C + m_D)].c² là năng lượng của phản ứng. Tìm hệ thức đúng:

A. W = (K_C + K_B) – (K_A + K_D)

B. W = (K_C + K_A) – (K_B + K_D)

C. W = (K_C + K_D) – (K_A + K_B)

D. W = (K_A + K_B) – (K_C + K_D)

Hiển thị đáp án

- Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có:

m_A.c² + K_A + m_B.c² + K_B = m_C.c² + K_C + m_D.c² + K_D

→ W =[(m_A + m_B) – (m_C + m_D)].c² = (K_C + K_D) – (K_A + K_B)

Chọn đáp án C

Câu 23: Trong phương trình phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng: A + B → C + D;

- Gọi m₀ = m_A + m_B , m = m_C + m_D là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân tương tác và tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sản phẩm. W_đs là tổng động năng của các hạt nhân sản phẩm. Năng lượng cần phải cung cấp cho các hạt nhân A, B dưới dạng động năng là :

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án B

Câu 24: sau một số lần phân rã α và β- biến thành hạt nhân bền là . Hỏi quá trình này đã phải trải qua bao nhiêu lần phân rã α và β- ?

A. 6 lần phần rã α và 8 lần phân rã β-

B. 8 lần phân rã α và 6 lần phân rã β-.

C. 32 lần phân rã α và 10 lần phân rã β-.

D. 10 lần phân rã α và 82 lần phân rã β-.

Hiển thị đáp án

- Ta có:

Chọn đáp án B

Câu 25: Trong dãy phân rã phóng xạ có bao nhiêu hạt α và β- được phát ra:

A. 3α và 4 β-      B. 7α và 4 β-

C. 4α và 7 β-      D. 7α và 2β-

Hiển thị đáp án

- Phương trình phản ứng:

- Định luật bảo toàn:

+ Sô khối: 235 = 207 + 4x

+ Điện tích: 92 = 82 + 2x +yz

Vậy có 7 hạt α và 4 hạt β-

Câu 26: Khối lượng nguyên tử của là 55,934939 u. Biết khối lượng proton m_p = 1,00728 u và m_n = 1,0087. Lấy 1 = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là:

A. 7,49 MeV/nuclôn        B. 7,95 MeV/ nuclôn

C. 8,57 MeV/nuclôn        D. 8,72 MeV/nuclôn

Hiển thị đáp án

- Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là

Chọn đáp án C

Câu 27: Năng lượng liên kết của các hạt nhân lần lượt là 28,4 MeV ; 1178 MeV ; 783 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất trong số các hạt nhân này là:

Hiển thị đáp án

- Năng lượng liên kết riêng của chúng lần lượt là 7,1; 8,3; 8,7; 7,6 (MeV/nuclôn) ta thấy có năng lượng liên kết riêng lớn nhất nên bền vững nhất.

Chọn đáp án C

Câu 28: Dùng hạt α bắn phát hạt nhân ta có phản ứng :

Biết m_α = 4,0015 u; m_Al = 26,974 u; m_P = 29,970 u; m_n = 1,0087 u; 1u = 931 MeV/c². Tốc độ tối thiểu của hạt α để phản ứng trên xảy ra là:

A. 1,44.10⁷ m/s        B. 1,2.10⁷ m/s

C. 7,2.10⁶ m/s        D. 6.10⁶ m/s

Hiển thị đáp án

- Để phản ứng trên xảy ra thì động năng của hạt α bắn vào phải tối thiểu bằng năng lượng của phản ứng.

- Suy ra:

- Từ đó tìm được:

Chọn đáp án B

Câu 29: Biết khối lượng hạt nhân là m_C = 11,9967 u, m_α = 4,0015 u. Cho 1 uc² = 931,5 MeV. Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân thành ba hạt α là:

A. 6,27 MeV        B. 7,27 MeV

C. 8,12 MeV        D. 9,46 MeV

Hiển thị đáp án

- Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân thành ba hạt α là :

Chọn đáp án B

Câu 30: Người ta dùng photon bắn phá hạt nhân đứng yên. Phản ứng cho ta hạt α và hạt nhân X. Biết động năng của photon là W_đp = 5,45 MeV, của hạt α là W_đα = 4 MeV, vận tốc của photon và của hạt α vuông góc nhau. Động năng của hạt X là:

A. 2,125 MeV        B. 7,575 MeV

C. 3,575 MeV        D. 5,45 MeV

Hiển thị đáp án

- Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích cho phản ứng hạt nhân ta tìm được X là

- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

- Từ sơ đồ các véctơ động lượng:

Chọn đáp án C