BT VL hạt nhân (có hướng dẫn giải)

Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt α ngay sau phân rã bằng; A.. Coi khối lượng của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u.. Ban đầu hạt nhân này

VẬT LÝ HẠT NHÂN Câu 1: Hạt nhân 10

4Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng của nơtrôn mn = 1,0087u, khối lượng của

prôtôn mp = 1,0073u, 1u = 931 MeV/ c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 104Be là:

A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3251 MeV D 632,1531 MeV

Câu 2: Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB và hạt α có khối lượng mα Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt α ngay sau phân rã bằng;

A m B mα B 2 B m mα    ÷   C 2 B m m α    ÷   D B m m α

Câu 3: Hạt nhân 1 1 A Z X phóng xạ và biến thành một hạt nhân 2 2 A Z Y bền Coi khối lượng của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ 1 1 A Z X có chu kì bán rã là T ban đầu có một khối lượng chất 1 1 A Z X , sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là:

A 1 2 4 A A B 2 1 3A A C 2 1 4A A D 1 2 3 A A

Câu 4: Cho mC = 12,00000u; mp = 1,00728u; mn = 1,00867u; 1u = 1,66058.10 – 27 kg; 1eV = 1,6.10 -19 J; c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân 12 6C thành các nuclôn riêng biệt bằng:

A 44,7 MeV B 72,7 MeV C 89,4 MeV D 8,94 MeV

Câu 5: Tìm độ phóng xạ của m0 = 200g chất phóng xạ 13153I Biết rằng sau 16 ngày lượng chất đó chỉ còn lại 1/4 ban đầu

A H0 = 9,22.1016 Bq B H0 = 2,3.1017 Bq C H0 = 3,2.1018 Bq D H0 = 4,12.1019 Bq

Câu 6: Biết chu kì bán rã của Po là T = 138 ngày, có độ phóng xạ 2 Ci Khối lượng của Po là:

A 0,115 mg B 0,422 mg C 276 mg D 383 mg

Câu 7: Hạt α có động năng Kα= 3,51 MeV đập vào hạt nhân nhôm đứng yên gây phản ứng : 27 30 13Al 15P X α + → + Cho biết khối lượng một số hạt nhân: mAl = 26,974u; mn = 1,0087u; mα= 4,0015u và mP = 29,9701u (1u = 931 MeV/ c2) Phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ?

A Toả ra 1,75 MeV B Thu vào 3,50 MeV

C Thu vào 2,61 MeV D Toả ra 4,12 MeV

Câu 8: Dùng một phôtôn có động năng WP = 5,58 MeV bắn phá hạt nhân 23 11Na đứng yên sinh ra hạt α và hạt X Phản ứng không bức xạ γ Nếu động năng hạt α là Wα= 6,6 meV thì động năng hạt nhân X là;

A 2,56 MeV B 25,6 MeV C 5,56 MeV D 55,6 MeV

Câu 9: Tại thời điểm ban đầu ta có 1,2 g 22286Rn Radon là chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 3,6 ngày Độ phóng xạ ban đầu của 1,2 g Rn bằng :

VẬT LÝ HẠT NHÂN

Câu 13: Chất phóng xạ iốt 13153I có chu kì bán rã 8 ngày Lúc đầu có 200g chất này Sau 24 ngày, số gam iốt

phóng xạ đã bị biến thành chất khác là:

A 25g B 50g C 150g D 175g

Câu 14: Có 2 mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kì bán rã T = 138,25 ngày và có khối lượng ban đầu như nhau Tại thời điểm quan sát, tỉ số độ phóng xạ của hai mẫu là B 2,72 A H H = Lấy ln2 = 0,693 Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là:

A 199,5 ngày B 199,8 ngày C 190,4 ngày D 189,8 ngày

Câu 15: Người ta tiêm vào máu một người một lượng nhỏ dung dịch chứa chất phóng xạ 2411Na có độ phóng xạ H0 = 4.103 Bq Sau 5 giờ, người ta lấy ra 1 cm3 máu người đó thì thấy độ phóng xạ của lượng máu này là H = 0,53 Bq Biết chu kì bán rã của 24 11Na là 15 giờ Thể tích máu của người được tiêm là:

A 6000 cm3 B 4000 cm3 C 5000 cm3 D 8000 cm3

Câu 16: Một mẫu chất có độ phóng xạ ở thời điểm t1 là H1 = 105 Bq và ở thời điểm t2 là H2 = 2.104 Bq Chu kì bán rã của mẫu là T = 138,2 ngày Số hạt nhân của mẫu chất đó bị phân rã trong khoảng thời gian t2 – t1 là :

A 1,378.1012 B 1,378.1014 C 1,387.1014 D 1,837.1012

Câu 17: Hai electrôn cùng bay vào một từ trường đều có các đường cảm ứng từ có phương vuông góc với vận tốc của chúng và tỉ số vận tốc của chúng là 2/3 Biết rằng trong từ trường hai electrôn này chuyển động theo hai quỹ đạo tròn khác nhau Tỉ số bán kính của hai quỹ đạo tương ứng là:

A 2/3 B 3/2 C 1/2 D 2

Câu 18: Một hạt nhân có số khối là A Ban đầu hạt nhân này đứng yên phóng xạ phát ra hạt α có vận tốc v Độ lớn của vận tốc hạt nhân con được tạo ra trong phóng xạ này là:

A 4v/(A – 4) B 4v/(A + 4) C 2v/(A – 4) D 2v/(A + 4)

Câu 19: Chu kì bán rã của 23892U là 4,5.109 năm Lúc đầu có 1g 23892U nguyên chất Độ phóng xạ ban đầu và độ phóng xạ sau 8 năm của lượng phóng xạ đó lần lượt là: A H0 = 12,2.104 Bq; H = 3,05.104 Bq; B H0 = 1,22.104 Bq; H = 0,305.104 Bq;

C H0 = 1,22.104 Bq; H = 0,0305.104 Bq; D H0 = 1,236.104 Bq; H = 0,3605.104 Bq;

Câu 20: Cho phản ứng : 31T+21D→24He+01n+17, 6 (MeV) Lấy NA = 6,02.1023 mol-1 Năng lượng toả ra từ phản ứng này khi tổng hợp được 2g He là:

A 53.1020 MeV; B 52,98.1023 MeV; C 3,01.1023 MeV; D 84,76J

Câu 21: Người ta dùng prôtôn bắn phá hạt nhân 9 4Be đứng yên Phản ứng cho ta hạt α và hạt nhân X Biết động năng của prôtôn là Kp = 5,4 MeV, của hạt α là Kα= 4,5 MeV, vận tốc của prôtôn và của hạt α vuông góc nhau Lấy khối lượng của một hạt nhân tính bằng đơn vị u có giá trị bằng số khối A của chúng Động năng của hạt X là:

A 3,9 MeV B 3,0 MeV C 1,65 MeV D 0,9 MeV

Câu 22: Sử dụng dữ kiện của câu 21 Tính năng lượng mà phản ứng toả ra?

A 3,9 MeV B 3,0 MeV C 1,65 MeV D 0,9 MeV

Câu 23: Sau mỗi giờ số nguyên tử của đồng vị phóng xạ côban giảm 3,8% Hằng số phóng xạ của côban là: A 39s-1 B 139s-1 C 239s-1 D 0,038h-1 Câu 24: Pôlôni phóng xạ có chu kỳ bán rã 138 ngày Sau 414 ngày lượng pôlôni giảm đi? A 12,5% B 75% C.87,5% D 25 % Câu 25: Trong phản ứng phân hạch hạt nhân 92U235, năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200 MeV Năng lượng toả ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg Urani là : A 8,2.1010 J B 8,2.1013 J C 8,2.107 J D 2.105 MeV Câu 26: Có ba hạt mang động năng bằng nhau: hạt prôton, hạt nhân đơteri và hạt α, cùng đi vào một từ trường đều, chúng đều có chuyển động tròn đều bên trong từ trường Gọi bán kính quỹ đạo của chúng lần lượt là : RH, RD, Rα ,và xem khối lượng các hạt m ≈ A.u Giá trị của các bán kính sắp xếp theo thứ tự giảm dần là : A RH > RD >Rα B Rα = RD > RH C RD > RH = Rα D RD > Rα > RH

VẬT LÝ HẠT NHÂN Câu 1: Hạt nhân 10

4Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng của nơtrôn mn = 1,0087u, khối lượng của prôtôn mp = 1,0073u, 1u = 931 MeV/ c2 Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 104Be là:

A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3251 MeV * D 632,1531 MeV Câu 2: Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB và hạt α có khối lượng

mα Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt α ngay sau phân rã bằng;

A m B

mα B

2

B

m

mα

  C

2

B

m m

α

  D B

m m

α

*

Câu 3: Hạt nhân 1

1

A

Z X phóng xạ và biến thành một hạt nhân 2

2

A

Z Y bền Coi khối lượng của hạt nhân X, Y bằng

số khối của chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ 1

1

A

Z X có chu kì bán rã là T ban đầu có một khối

lượng chất 1

1

A

Z X , sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là:

A 1

2

4 A

A B

2 1

3A

A * C

2 1

4A

A D

1 2

3 A

A

Câu 4: Cho mC = 12,00000u; mp = 1,00728u; mn = 1,00867u; 1u = 1,66058.10 – 27 kg; 1eV = 1,6.10 -19 J;

c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân 12

6C thành các nuclôn riêng biệt bằng:

A 44,7 MeV B 72,7 MeV C 89,4 MeV D 8,94 MeV * Câu 5: Tìm độ phóng xạ của m0 = 200g chất phóng xạ 13153I Biết rằng sau 16 ngày lượng chất đó chỉ còn lại

1/4 ban đầu

A H0 = 9,22.1016 Bq B H0 = 2,3.1017 Bq* C H0 = 3,2.1018 Bq D H0 = 4,12.1019 Bq

Câu 6: Biết chu kì bán rã của Po là T = 138 ngày, có độ phóng xạ 2 Ci Khối lượng của Po là:

A 0,115 mg B 0,422 mg C 276 mg * D 383 mg Câu 7: Hạt α có động năng Kα= 3,51 MeV đập vào hạt nhân nhôm đứng yên gây phản ứng :

α + → + Cho biết khối lượng một số hạt nhân: mAl = 26,974u; mn = 1,0087u; mα= 4,0015u và

mP = 29,9701u (1u = 931 MeV/ c2) Phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ?

A Toả ra 1,75 MeV B Thu vào 3,50 MeV

C Thu vào 2,61 MeV* D Toả ra 4,12 MeV

Câu 8: Dùng một phôtôn có động năng WP = 5,58 MeV bắn phá hạt nhân 23

11Na đứng yên sinh ra hạt α và hạt X Phản ứng không bức xạ γ Nếu động năng hạt α là Wα= 6,6 meV thì động năng hạt nhân X là;

A 2,56 MeV * B 25,6 MeV C 5,56 MeV D 55,6 MeV Câu 9: Tại thời điểm ban đầu ta có 1,2 g 22286Rn Radon là chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 3,6 ngày Độ

phóng xạ ban đầu của 1,2 g Rn bằng :

Câu 13: Chất phóng xạ iốt 13153I có chu kì bán rã 8 ngày Lúc đầu có 200g chất này Sau 24 ngày, số gam iốt

phóng xạ đã bị biến thành chất khác là:

A 25g B 50g C 150g D 175g *

Câu 14: Có 2 mẫu chất phóng xạ A và B thuộc cùng một chất có chu kì bán rã T = 138,25 ngày và có khối lượng ban đầu như nhau Tại thời điểm quan sát, tỉ số độ phóng xạ của hai mẫu là B 2,72 A H H = Lấy ln2 = 0,693 Tuổi của mẫu A nhiều hơn mẫu B là:

A 199,5 ngày * B 199,8 ngày C 190,4 ngày D 189,8 ngày

Câu 15: Người ta tiêm vào máu một người một lượng nhỏ dung dịch chứa chất phóng xạ 2411Na có độ phóng xạ H0 = 4.103 Bq Sau 5 giờ, người ta lấy ra 1 cm3 máu người đó thì thấy độ phóng xạ của lượng máu này là H = 0,53 Bq Biết chu kì bán rã của 1124Na là 15 giờ Thể tích máu của người được tiêm là:

A 6000 cm3 * B 4000 cm3 C 5000 cm3 D 8000 cm3

Câu 16: Một mẫu chất có độ phóng xạ ở thời điểm t1 là H1 = 105 Bq và ở thời điểm t2 là H2 = 2.104 Bq Chu kì bán rã của mẫu là T = 138,2 ngày Số hạt nhân của mẫu chất đó bị phân rã trong khoảng thời gian t2 – t1 là :

A 1,378.1012 * B 1,378.1014 C 1,387.1014 D 1,837.1012

Câu 17: Hai electrôn cùng bay vào một từ trường đều có các đường cảm ứng từ có phương vuông góc với vận tốc của chúng và tỉ số vận tốc của chúng là 2/3 Biết rằng trong từ trường hai electrôn này chuyển động theo hai quỹ đạo tròn khác nhau Tỉ số bán kính của hai quỹ đạo tương ứng là:

A 2/3 * B 3/2 C 1/2 D 2

Câu 18: Một hạt nhân có số khối là A Ban đầu hạt nhân này đứng yên phóng xạ phát ra hạt α có vận tốc v Độ lớn của vận tốc hạt nhân con được tạo ra trong phóng xạ này là:

A 4v/(A – 4) * B 4v/(A + 4) C 2v/(A – 4) D 2v/(A + 4)

Câu 19: Chu kì bán rã của 23892U là 4,5.109 năm Lúc đầu có 1g 23892U nguyên chất Độ phóng xạ ban đầu và độ phóng xạ sau 8 năm của lượng phóng xạ đó lần lượt là: A H0 = 12,2.104 Bq; H = 3,05.104 Bq; B H0 = 1,22.104 Bq; H = 0,305.104 Bq;

C H0 = 1,22.104 Bq; H = 0,0305.104 Bq; D H0 = 1,236.104 Bq; H = 0,3605.104 Bq; *

Câu 20: Cho phản ứng : 3 2 4 1 1T+1D→2He+0n+17, 6 (MeV) Lấy NA = 6,02.1023 mol-1 Năng lượng toả ra từ phản ứng này khi tổng hợp được 2g He là:

A 53.1020 MeV; B 52,98.1023 MeV;* C 3,01.1023 MeV; D 84,76J

Câu 21: Người ta dùng prôtôn bắn phá hạt nhân 9 4Be đứng yên Phản ứng cho ta hạt α và hạt nhân X Biết động năng của prôtôn là Kp = 5,4 MeV, của hạt α là Kα= 4,5 MeV, vận tốc của prôtôn và của hạt α vuông góc nhau Lấy khối lượng của một hạt nhân tính bằng đơn vị u có giá trị bằng số khối A của chúng Động năng của hạt X là:

A 3,9 MeV * B 3,0 MeV C 1,65 MeV D 0,9 MeV

Câu 22: Sử dụng dữ kiện của câu 21 Tính năng lượng mà phản ứng toả ra?

A 3,9 MeV B 3,0 MeV * C 1,65 MeV D 0,9 MeV

Câu 23: Sau mỗi giờ số nguyên tử của đồng vị phóng xạ côban giảm 3,8% Hằng số phóng xạ của côban là: A 39s-1 B 139s-1 C 239s-1 D 0,038h-1 Câu 24: Pôlôni phóng xạ có chu kỳ bán rã 138 ngày Sau 414 ngày lượng pôlôni giảm đi? A 12,5% B 75% C.87,5% D 25 % Câu 25: Trong phản ứng phân hạch hạt nhân 92U235, năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200 MeV Năng lượng toả ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg Urani là : A 8,2.1010 J B 8,2.1013 J C 8,2.107 J D 2.105 MeV Câu 26: Có ba hạt mang động năng bằng nhau: hạt prôton, hạt nhân đơteri và hạt α, cùng đi vào một từ trường đều, chúng đều có chuyển động tròn đều bên trong từ trường Gọi bán kính quỹ đạo của chúng lần lượt là : RH, RD, Rα ,và xem khối lượng các hạt m ≈ A.u Giá trị của các bán kính sắp xếp theo thứ tự giảm dần là : A RH > RD >Rα B Rα = RD > RH C RD > RH = Rα D RD > Rα > RH

ĐÁP ÁN

E m c  m m m MeV

Năng lượng liên kết riêng : 6,3215

10

A

Chọn C

Câu 2: Từ ĐLBT năng lượng ⇒ B

B

m v

v m

α α

2

2 2 2

1

2

2

B B

B

α

α α

Câu 3:

Câu 4:

Câu 5: Lượng chất phóng xạ còn lại

2

 

=  ÷  chứng tỏ t = 16 ngày = 2T Vậy chu kì bán rã của 131

53I là T = 8 ngày H0 = 20 0 2

A

A

H0 =

23

17

0,693 6,022.10 1

Câu 6: H0 = 2 Ci = 2.3,7.1010 Bq = λ.m0.NA/ A ⇒ 0 4

A

AH m

N

λ

−

Câu 7: Độ hụt khối của phản ứng: ∆ =M m Al+mα −m P−m n = −0,0028 u c2 < ⇒0 Phản ứng thu năng lượng

Suy ra: ∆ = ∆E M c 2 = −0,0028 u c2 = −0,0028.931= −2,61MeV Vậy phản ứng thu NL 2,61MeV Câu 8: Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng :

X

WP +m c p +m c Na = m cα +Wα + m c X +W ⇒

Wp+ ∆ =E Wα +W ⇒W = Wp+ ∆ −E Wα =2,56MeV

Câu 9: H0 = λN0 = N0

T ln2 =

21

15

3, 255.10

.0,692 7, 241.10

Câu 10:

Câu 11: 2A = 1+7 = 8 ⇒ A = 4; 2Z = 1+3 = 4 ⇒ Z = 2 vậy X là Hêli

Câu 12: Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:

p Li P

m +m c +K = m cα + Kα ⇒Kα = MeV

Câu 13: Số gam Iốt còn lại là : m = m0.2-t/T = 25 g

Câu 17: 1 1 2 2 1 1

;

4

Y

m v v

p p m v m v v

α α

−

Câu 21: PTPƯ: 11p+49Be→24He+36Li

H He Li Li He H Li Li He He H H

p = p +p ⇒ p = p +p ⇒m v =m v +m v

uuuv uuuv uuuv

Li Li Li He He He H H H

m  m v  m  m v  m  m v 

3,9

He He H H

Li Li He He H H Li

Li

m K m K

m

+

Câu 22: ∆ +E1 K H = ∆ +E2 K He+K Li Vậy năng lượng phản ứng toả ra:

1 2 He Li H 3,9 4,5 5, 4 3, 0