Sử dụng bí kíp loại trừ một cửa ngõ bốn lối đi thầy Phạm Văn Tùng

kỹ năng giải đề thi đại học phần hạt nhân nguyên tử, về mối quan hệ giữa khối lượn g, động năng độ hụt khối, năng lượng liên kết riêng, công thức tính góc giữa 2 hạt nhân, tính động năng của mỗi hạt nhân, tính năng lượng thu tỏa. Tài liệu có kèm bài tập và đáp án

Trang 1

Đề thi thử Hocmai, Moon, Uschool

"

1

2 3

Z Z Z Z

A A A A

p p p p

W W (m m )c W W (m m )c

— Tính theo

2

E (m m ) (m m ) c

thu

— Tính theo

m msau

E (W W ) (W W )

Wsau

W

— Tính theo

2

E ( m m ) ( m m ) c

m

Trang 2

2

2 3 1

A

0 p p p p 2m W 2m W

E W W

3

®2

2

®3

m

m m m

m m

3

2

®

2

1 2K(MeV)

K W mv v

2K

2 m(u) v c.

931,5.m MeV

1 u 931,5

c

4

2 3

1 2 3 4

v B = 0

p p p p p p 2p p cos(p ;p )

W E W W

Trang 3

hơn t i lư

A thu năng lư B thu năng lư

C a năng lư D a năng lư

2

E ( m m ).c 0,02.931,5 18,63 MeV

lư

A 15,017 MeV B 200,025 MeV C 17,498 MeV D 21,076 MeV

2

E ( m m ).c [0,030382 (0,009106 0,002491)].931,5 17,498 MeV

C

: ( n + X Đ ng năng c n lư

4 MeV; 0; 12 MeV và 6 MeV

A ng thu năng lư B ng thu năng lư

C năng lư D năng lư

Trang 4

: 234 đang đ α t X Cho năng

lư a chúng Đ ng năng c α

A 12,06MeV B 14,10MeV C 15,26MeV D.13,86MeV

lk.

lk.X lk.U

W 7,15.4 28,6 MeV

W 7,72.230 1775,6 MeV

W 7,65.234 1790,1 MeV

lk.sau lk.tr−íc

E [W ] [W ] 14,1 MeV>0

X

®

X

m 230

W E 14,1 13,86 MeV

m m 234

D

: (ĐH- 2010) t prôtôn có đ ăng 5,45 MeV b đang đ

t α H t α bay ra theo phương vuông góc v i phương t a prôtôn và có đ năng 4 MeV Khi tính đ ng năng c i lư t tính theo đơn v i lư

a chúng Năng lư

— Mô hình:

p

X

p

p p p 2m W 2m W 2m W

X

W 3,575 MeV

E W W W 4 3,575 5,45 2,125 MeV

D

Trang 5

: t prôtôn p có đ ng năng K1 = 5,48 MeV đư đ

i đ ng năng b theo hư i

nhân tính theo đơn v 2

A 10,7.106 m/s B 1,07.106 m/s C 8,24.106 m/s D 0,824.106 m/s

— Mô hình:

p

X

p

Li

p

9

4Be

6

3Li

p p p 2m W 2m W 2m W

Li

W 3,58 MeV

6

2.3,58

v c 10,7.10 m/s 931,5.6

A

Trang 6

Luyện thi PEN-I: Môn Vật Lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Thầy Phạm Văn Tùng) KĨ NĂNG GIẢI ĐỀ

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

MỘT CỬA NGÕ 4 LỐI ĐI

PHẦN 1: XÁC ĐỊNH NĂNG LƯỢNG TỎA THU

Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân sau: 37

17Cl+ X  n + 37

18Ar Biết: mCl = 36,9569u; mn = 1,0087u; mX = 1,0073u;

mAr = 38,6525u Hỏi phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ?

A Toả 1,58MeV B Thu 1,58.103MeV C Toả 1,58J D Thu 1,58eV

Câu 2: Cho phản ứng hạt nhân 27 30

    , khối lượng của các hạt nhân là mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931Mev/c2 Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?

A Toả ra 4,275152MeV B.Thu vào 2,67197MeV C Toả ra 4,275152.10-13J D Thu vào 2,67197.10-13J

Câu 3: Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,8MeV bắn vào hạt nhân 7

3Li đứng yên, sinh ra hai hạt  có cùng

độ lớn vận tốc và không sinh ra tia  và nhiệt năng Cho biết: mP = 1,0073u; m = 4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u

= 931MeV/c2 = 1,66.10—27kg Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu năng lượng?

A.Toả ra 17,4097MeV B Thu vào 17,4097MeV C Toả ra 2,7855.10-19J D Thu vào 2,7855.10-19J

Câu 4: Cho phản ứng hạt nhân 27 30

13Al  15P n Biết khối lượng mAl = 26,97u ; m = 4,0015u ; mn = 1,0087u

; mp = 1,0073u ; mP = 29,97u 1uc2 = 931,5 MeV Bỏ qua động năng của các hạt tạo thành Năng lượng tối thiểu

để phản ứng xảy ra là

A 5,804 MeV B 4,485 Mev C.6,707 MeV D 4,686 MeV

Câu 5: (CĐ-2009): Cho phản ứng hạt nhân: 23 1 4 20

11Na1H2He10Ne Lấy khối lượng các hạt nhân 23

11Na ; 20

10Ne

; 4

2He; 1

1H lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Trong phản ứng này, năng lượng

A thu vào là 3,4524 MeV B thu vào là 2,4219 MeV

C tỏa ra là 2,4219 MeV D tỏa ra là 3,4524 MeV

Câu 6: (ĐH- 2010)Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 9

4Be đang đứng yên Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

Câu 7: (ĐH-2011): Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u Phản ứng hạt nhân này

A thu năng lượng 18,63 MeV B thu năng lượng 1,863 MeV

C tỏa năng lượng 1,863 MeV D tỏa năng lượng 18,63 MeV

Câu 8: Thực hiện phản ứng hạt nhân sau : 23

11Na + 2

1D → 4

2He + 20

10Ne Biết mNa = 22,9327 u ; mHe = 4,0015

u ; mNe = 19,9870 u ; mD = 1,0073 u Phản úng trên toả hay thu một năng lượng bằng bao nhiêu J ?

A.thu 2,2375 MeV B.toả 2,3275 MeV C.thu 2,3275 MeV D toả 2,2375 MeV

Câu 9: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: 2 2 A 1

1D 1D ZX0n Biết độ hụt khối của hạt nhân D là mD = 0,0024u

và của hạt nhân X là mX = 0,0083u Phản ứng này thu hay toả bao nhiêu năng lượng ? Cho 1u = 931MeV/c2

A toả năng lượng là 4,24MeV B toả năng lượng là 3,26MeV

C thu năng lượng là 4,24MeV D thu năng lượng là 3,26MeV

Câu 10: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân 2 3 4

1D, T, He1 2 lần lượt là mD0,0024u; m T0,0087u;

Trang 7

Câu 11: (ĐH-2009): Cho phản ứng hạt nhân: 3 2 4

1T 1D2HeX Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng

Câu 12: Độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân 2

1D, 3

1T, 4

2He lần lượt là ΔmD = 0,0024u ; ΔmT = 0,0087u ;

ΔmHe = 0,0305u Phản ứng hạt nhân 2 3 4 1

1D 1T2He0n tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?

A Tỏa 18,0614 eV B Thu 18,0614 eV C Thu 18,0614 MeV D Tỏa 18,0711MeV

Câu 13: Cho phản ứng hạt nhân D + Li  n + X Động năng của các hạt D, Li, n và X lần lượt là: 4 MeV; 0;

12 MeV và 6 MeV

A Phản ứng thu năng lượng 14 MeV B Phản ứng thu năng lượng 13 MeV

C Phản ứng toả năng lượng 14MeV D Phản ứng toả năng lượng 13 MeV

Câu 14: Hạt nhân U234 đang đứng yên ở trạng thái tự do thì phóng xạ  và tạo thành hạt X Cho năng lượng liên kết riêng của hạt , hạt X và hạt U lần lượt là 7,15 MeV, 7,72 MeV và 7,65 MeV Lấy khối lượng các hạt tính theo u xấp xỉ số khối của chúng Động năng của hạt  bằng

A 12,06MeV B 14,10MeV C 15,26MeV D.13,86MeV

Câu 15: Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri là 1,1MeV/nuclon và của hêli là 7MeV/nuclon Khi hai hạt đơteri tổng hợp thành một nhân hêli(4

2He) năng lượng toả ra là

A 30,2MeV B 25,8MeV C 23,6MeV D 19,2MeV

Câu 16: Hạt prôtôn có động năng KP = 2MeV bắn phá vào hạt nhân 7

3Li đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X có cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: p + 7

3Li  X + X Cho biết mP = 1,0073u; mLi = 7,0144u; mX = 4,0015u 1u = 931MeV/c2 Theo phản ứng trên: để tạo thành 1,5g chất X thì phản ứng toả ra bao nhiêu năng lượng?

A 17,41MeV B 19,65.1023MeV C 39,30.1023MeV D 104,8.1023MeV

Câu 17: Cho phản ứng hạt nhân sau: p + 7

3Li  X +  + 17,3MeV Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1 gam khí Hêli là

A 13,02.1026MeV B 13,02.1023MeV C 13,02.1020MeV D 13,02.1019MeV

Câu 18: Cho phản ứng hạt nhân sau: 1 9 4 7

1H4Be2He 3Li 2,1(MeV) Năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 89,5cm3 khí heli ở điều kiện tiêu chuẩn là

A 187,95 meV B 5,061.1021 MeV C 5,061.1024 MeV D 1,88.105 MeV

Câu 19: (ĐH-2010)Cho phản ứng hạt nhân 3 2 4 1

1H 1H2He0n 17,6MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 g khí heli xấp xỉ bằng

A 4,24.108J B 4,24.105J C 5,03.1011J D 4,24.1011J

Câu 20: (ĐH-2012): Tổng hợp hạt nhân heli 4

2He từ phản ứng hạt nhân 1 7 4

1H 3Li2HeX Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là

A 1,3.1024 MeV B 2,6.1024 MeV C 5,2.1024 MeV D 2,4.1024 MeV

PHẦN 2: NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG PHÓNG XẠ

Trang 8

A.0,1MeV B 0,1MeV C 0,1MeV D 0,2MeV

Câu 24: Pôlôni 210

84Po phóng xạ  và biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng các hạt nhân Po; ; Pb lần lượt là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u và 1 u =931,5MeV2

c Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân pôlôni phân rã xấp xỉ bằng

Câu 25: (CĐ-2011): Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C Gọi

mA, mB, mC lần 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?

A mA = mB + mC. B mA = Q2

c - mB – m C. C mA = mB + mC + Q2

c D mA = mB + mC - Q2

c

Câu 26: Cho một hạt nhân khối lượng A đang đứng yên thì phân rã thành hai hạt nhân có khối lượng B và D (với B < D) Cho tốc độ ánh sáng trong chân không là C Động năng của hạt B lớn hơn động năng hạt D là

A

2

(B D A)(A B D)c

B D

2

D(B D A)c B

 

C

2

B(A B D)c D

 

D

2

(D B)(A B D)c

B D



PHẦN 3: KÍCH THÍCH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

Câu 27: Dùng proton có động năng KP = 1,6MeV bắn phá hạt nhân 7

3Li đang đứng yên thu được 2 hạt nhân X giống nhau Cho m(7

3Li) = 7,0144u; m(X) = 4,0015u; m(p) = 1,0073u Động năng của mỗi hạt X là

A 3746,4MeV B 9,5MeV C 1873,2MeV D 19MeV

Câu 28: Hạt proton có động năng KP = 6MeV bắn phá hạt nhân 9

4Be đứng yên tạo thành hạt  và hạt nhân X Hạt  bay ra theo phương vuông góc với phương chuyển động của proton với động năng bằng 7,5MeV Cho khối lượng của các hạt nhân bằng số khối Động năng của hạt nhân X là

A 6 MeV B 14 MeV C 2 MeV D 10 MeV

Câu 29: Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX = 4,0015u Động năng của một hạt nhân X sinh ra là

A 9,34MeV B 93,4MeV C 934MeV D 134MeV

Câu 30: Người ta dùng hạt proton có động năng KP = 5,45MeV bắn vào hạt nhân 9

4Be đứng yên Phản ứng tạo

ra hạt nhân X và hạt  Sau phản ứng hạt  bay ra theo phương vuông góc với phương của hạt p với động năng

K = 4MeV Coi khối lượng của một hạt nhân xấp xỉ số khối A của nó ở đơn vị u Động năng của hạt nhân X

là

A KX = 3,575eV B KX = 3,575MeV C KX = 35,75MeV D KX = 3,575J

Câu 31: Hạt nơtron có động năng Kn = 1,1MeV bắn vào hạt nhân Li(6

3Li) đứng yên gây ra phản ứng hạt nhân

là n + 6

3Li  X +  Cho biết m = 4,00160u; mn = 1,00866u; mX = 3,01600u; mLi = 6,00808u Sau phản ứng hai hạt bay ra vuông góc với nhau Động năng của hai hạt nhân sau phản ứng là

A KX = 0,09MeV; K = 0,21MeV B KX = 0,21MeV; K = 0,09MeV

C KX = 0,09eV; K = 0,21eV D KX = 0,09J; K = 0,21J

Câu 32: Cho hạt prôtôn có động năng Kp=1,8MeV bắn vào hạt nhân 7

3Li đứng yên, sinh ra hai hạt α có cùng

độ lớn vận tốc và không sinh ra tia gamma Cho biết: mn=1,0073u; m =4,0015u; mLi = 7,0144u; 1u = 931MeV/c2 = 1,66.10-27kg Động năng của mỗi hạt mới sinh ra bằng

A 8,70485MeV B 7,80485MeV C 9,60485MeV D 0,90000MeV

Trang 9

Câu 34: (CĐ-2011): Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nitơ đang đứng yên thì thu được một hạt prôtôn và hạt nhân ôxi theo phản ứng : 4 14 17 1

2 7 N8 O1p Biết khối lượng các hạt trong phản ứng trên là: mα = 4,0015 u; mN = 13,9992 u; mO = 16,9947 u; mP = 1,0073 u Nếu bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì động năng tối thiểu của hạt α là

Câu 35: (ĐH-2013): Dùng một hạt  có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 14

7 N đang đứng yên gây ra phản ứng 14 1 17

    Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt  Cho khối lượng các hạt nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u Biết 1u = 931,5 MeV/c2 Động năng của hạt nhân 17

8 O là

Câu 36: (ĐH-2014): Bắn hạt  vào hạt nhân nguyên tử nhôm đang đứng yên gây ra phản ứng:

2He 13A 15P0n Biết phản ứng thu năng lượng là 2,70 MeV; giả sử hai hạt tạo thành bay ra với cùng vận tốc và phản ứng không kèm bức xạ  Lấy khối lượng của các hạt tính theo đơn vị u có giá trị bằng số khối của chúng Động năng của hạt α là

PHẦN 4: XÁC ĐỊNH VẬN TỐC VÀ GÓC BAY

Câu 37: Hạt prôtôn p có động năng K15,48MeV được bắn vào hạt nhân 9

4Be đứng yên thì thấy tạo thành một hạt nhân 6

3Li và một hạt X bay ra với động năng bằng K2 4MeV theo hướng vuông góc với hướng chuyển

động của hạt p tới Tính vận tốc chuyển động của hạt nhân Li (lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u gần bằng số khối) Cho 1u = 931,5 MeV/c2

A 10,7.106 m/s B 1,07.106 m/s C 8,24.106 m/s D 0,824.106 m/s

Câu 38: Dùng p có động năng K1 bắn vào hạt nhân 9

4Be đứng yên gây ra phản ứng: p + 9

4Be   + 6

3Li.Phản ứng này thu năng lượng bằng 2,125MeV Hạt nhân 6

3Li và hạt  bay ra với các động năng lần lượt bằng K2 = 4MeV và K3 = 3,575MeV(lấy gần đúng khối lượng các hạt nhân, tính theo đơn vị u, bằng số khối) 1u = 931,5MeV/c2 Góc giữa hướng chuyển động của hạt  và p bằng

Câu 39: Cho phản ứng hạt nhân sau:  + 14

7N p + 17

8O Hạt  chuyển động với động năng K = 9,7 MeV đến bắn vào hạt N đứng yên, sau phản ứng hạt p có động năng KP = 7,0MeV Cho biết: mN = 14,003074u; mP

= 1,007825u; mO = 16,999133u; m = 4,002603u Xác định góc giữa các phương chuyển động của hạt  và hạt p ?

Câu 40: Cho hạt prôtôn có động năng KP = 1,46MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên Hai hạt nhân X sinh ra giống nhau và có cùng động năng Cho mLi = 7,0142u, mp = 1,0073u, mX = 4,0015u Góc tạo bởi các vectơ vận tốc của hai hạt X sau phản ứng là

A 168036’ B 48018’ C 600 D 700

Trang 10

ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Giáo viên: Phạm Văn Tùng

Nguồn : Hocmai.vn

1B 2B 3A 4C 5C 6D 7A 8B 9B 10C

11C 12D 13C 14D 15C 16B 17B 18B 19D 20C

21C 22B 23A 24A 25C 26D 27B 28A 29A 30B

31A 32C 33C 34B 35A 36B 37A 38B 39C 40A

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	1,91 MB