Chủ nhật, 22/12/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 12 Vật lý Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải

Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải

Bài tập Hạt nhân nguyên tử mức độ vận dụng có lời giải

  • 624 lượt thi

  • 19 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 2:

Năng lượng liên kết của hạt nhân  là 512,5113MeV, biết khối lượng của nơtrôn, prôtôn lần lượt là mn =1,0087 u , mp = 1,0073u và 1u = 931,5MeV/c2 . Khối lượng của hạt nhân  

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp: Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết ta có :

Cách giải:

Đáp án A

Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết ta có :

 

 

 


Câu 5:

Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân  thành 3 hạt α là bao nhiêu?  biết  mC = 11, 9967u ; mα = 4,0015u;  

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết

Cách giải:Đáp án D

Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân  thành 3 hạt α là

 

 .

 

 


Câu 6:

Tổng hợp hạt nhân Heli  từ phản ứng hạt nhân .

 

Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khí tổng hợp được 11,2(lít) Heli ở điều kiện tiêu chuẩn là

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp: viết phương trình phản ứng, tim số mol chất và số hạt.

Cách giải:

Ta có  phương trình phản ứng là :  

 

Vậy mỗi phản ứng tạo thành 2 hạt He.Số hạt trong 11,2 l khí He là:

.

 

 

Biết mỗi phản ứng tỏa năng lượng 17,5 MeV và tạo thành 2 hạt He, vậy lượng năng lượng khi hình thành 11,2 lít He là:

 

 

 


Câu 7:

Dự án lò phản ứng nhiệt hạch ITERtại Pháp dùng phản ứng nhiệt hạch

 

 để phát điện với công suất điện tạo ra là 500 MW và hiệu suất chuyển hóa từ nhiệt sang điện bằng 25%. Cho độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D và hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u và 0,030382 u. Khối lượng Heli do nhà máy thải ra trong 1 năm (365 ngày) là

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: Tính năng lượng của 1 phản ứng, tìm năng lượng trong 1 năm, rồi tìm số hạt, số mol he, từ đó tính được khối lượng He đã được tạo ra

Cách giải:

Năng lượng mỗi phản ứng sinh ra là:

 

 

 

Vậy mỗi phản ứng tỏa ra 17,5 MeV nhiệt lượng và tạo ra 1 hạt He.Năng lượng mà nhà máy tạo ra trong 1 năm là:

 

 

 Năng lượng mà nhà máy đã tiêu tốn ( bằng năng lượng tỏa ra từ các phản ứng)

 

 

 

 Khối lượng He đã được tạo ra là:

 

 

 


Câu 8:

Trong một vụ thử hạt nhân, quả bom hạt nhân sử dụng sự phân hạch của đồng vị với hệ số nhân nơtron là k ( k >1 ). Giả sử phân hạch trong mỗi phản ứng tạo ra 200 MeV

 

. Coi lần đầu chỉ có một phân hạch và các lần phân hạch xảy ra đồng loạt. Sau 85 phân hạch thì quả bom giải phóng tổng cộng 343,87 triệu kWh. Giá trị của k là

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp: Sử dụng công thức toán về cấp số nhân

Cách giải:

Phương trình phản ứng:  

 

Vậy cứ sau mỗi phản ứng lại tạo ra k hạt n để gây ra k phản ứng tiếp theo, hình thành chuỗi phản ứng theo cấp số nhânTổng số phản ứng là tổng của cấp số nhân ban đầu là 1, công bội là k. với 85 phản ứng. Từ đó, tổng năng lượng tỏa ra là:

 

 

 

 

Sử dụng tính Solve trong máy tính Casio fx 570 để tính ra k.


Câu 9:

Bắn một hạt α có động năng 8,21 MeV vào hạt nhân  

 

đang đứng yên gây ra phản ứng  

 

Biết phản ứng thu năng lượng là 1,21 MeV. Động năng của hạt O gấp 4 lần động năng hạt p. Động năng của hạt nhân O bằng

Xem đáp án

Đáp án D

Phương pháp: Công thức tính năng lượng thu vào của phản ứng hạt nhân

Cách giải: Phương trình phản ứng: 

 

 Năng lượng thu vào của phản ứng:


Câu 10:

Hạt nhân  phóng xạ . Hạt nhân con sinh ra có

Xem đáp án

Đáp án B

Cách giải: Đáp án B

+ Phương trình phóng xạ:  

 

 

+ Bảo toàn số khối và điện tích ta có:

 

 

 

 

 hạt con sinh ra có 7 proton và 7 nơtron => Chọn B


Câu 11:

Hạt nhân  đang đứng yên thì phóng xạ α. Ngay sau đó, động năng của hạt α

Xem đáp án

Đáp án D

+ Phương trình phóng xạ:

 

 

 Bảo toàn động lượng ta có

 

 


Câu 13:

Bắn một proton vao hạt nhân  đứng yên.

 

Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc đô ̣và theo các phương hợp với phương tới của proton các góc bằng nhau 600. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tinh́ theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của proton và tốc độ của hạt nhân X là

Xem đáp án

Đáp án A

Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối để viết phương trình phản ứng.

Sử dụng định luật bảo toàn động lượng.

Cách giải:

Phương trinh̀ phản ứng:

 

   

 

Ta có:  

 

 

 

 
   



Từ hình vẽ ta có  là tam giác đều

 

 

 


Câu 17:

Hạt nhân  có khối lượng nghỉ 4,0015u.

 

Biết khối lượng nghỉ nowtron 1,008665u, của protôn là 1,00276u.

Năng lượng liên kết riêng của 

Xem đáp án

Đáp án A

 

Phương pháp:

sử dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng

Cách giải:Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng

 

 


Câu 18:

Bắn một hạt protôn với vận tốc 3.105 m/s đến va chạm với hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân. Sau phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống nhau bay theo hai hướng tạo với nhau

góc 1600. Coi khối lượng của các hạt gần đúng là số khối. Năng lượng tỏa ra là

Xem đáp án

Đáp án B

Phương pháp: áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định lý sin trong tam giác

Cách giải:

Ta có phương trình phản ứng là:

 

 

 

Sau phản ứng tạo thành 2 hạt He, bay theo hai hướng tạo với hướng của p ban đầu một góc 800. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có hình biểu diễn các vecto động lượng

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Áp dụng định lý sin trong tam giác ta có:

 

 

 

 

 

Năng lượng của phản ứng là:   

 

 

 


Câu 19:

Đồng vị  (viết tắt là Co-60) là một đồng vị phóng xạ β-. Khi một hạt nhân Co-60

phân rã sẽ tạo ra 1 electron và biến đổi thành hạt nhân mới X. Nhận xét nào sau đây là đúng về cấu trúc của hạt nhân X?

Xem đáp án

Đáp án C

Phương pháp: viết phương trình phản ứng

Cách giải:

Ta có phương trình:  


Bắt đầu thi ngay