Đáp án D Điểm giống nhau giữa phóng xạ và phản ứng nhiệt hạch là đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.. đều không phải là phản ứng hạt nhân Đáp án A Phóng xạ và phân hạch hạt nhân đề
Trang 1HẠT NHÂN NGUYÊN TỬCâu 1 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Trong hạt nhân của đồng vị phóng xạ 235 có
92 U
A 92 prôtôn và tổng số prôtôn và electron là 235.
B 92 electron và tổng số prôtôn và electron là 235.
Câu 2 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Phóng xạ và phản ứng nhiệt hạch giống nhau ở điểm nào sau đây?
A Đều xảy ra ở hạt nhân có số khối lớn.
B Đều xảy ra ở nhiệt độ rất cao.
C Đều là phản ứng có thể điều khiển được.
D Đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Đáp án D
Điểm giống nhau giữa phóng xạ và phản ứng nhiệt hạch là đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Câu 3 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Biết khối lượng của prôtôn, nơtron và hạt nhân 16 lần lượt là mp =
8 O1,0073u; mn = 1,0087u; mO = 15,9904u Và 1u = 931,5MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 16 là
Câu 4 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Ban đầu một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t1 đã có
80% số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã Đến thời điểm t2 = t1 + 100s thì số hạt nhân chưa bị phân rã chỉ còn 5% so với hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã của chất đó là
Đáp án D
Trang 2
Câu 6 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Bắn hạt nơtron có động năng 2 MeV vào hạt nhân 6 đang đứng yên
3Lithì xảy ra phản ứng: 1 6 3 Hạt α và hạt nhân bay theo các hướng hợp với hướng tới
1Hcủa nơtron những góc tương ứng bằng 15o và 30o Lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số giữa các số khối của chúng Bỏ qua bức xạ γ Hỏi phản ứng tỏa hay thu bao nhiêu năng lượng?
A Thu năng lượng 1,66 MeV B Tỏa năng lượng 3 MeV.
C Thu năng lượng 3 MeV D Tỏa năng lượng 1,66 MeV.
Trang 3Câu 7 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Phóng xạ và phân hạch hạt nhân
A đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng B đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng
C đều là phản ứng tổng hợp hạt nhân D đều không phải là phản ứng hạt nhân
Đáp án A
Phóng xạ và phân hạch hạt nhân đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Câu 8 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của
hạt nhân X nhỏ hơn số nuclon của hạt nhân Y thì
A năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau
B năng lượng liên kết của hạt nhân X nhỏ hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y
C hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y
D hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X
Đáp án C
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
Có công thức năng lượng liên kết riêng là: LKR mc2
A
W
Mà X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của hạt nhân X nhỏ hơn số nuclon của hạt nhân Y thìnăng lượng liên kết riêng của X sẽ lớn hơn năng lượng liên kết riêng của Y nên hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y
Câu 9 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn
Trang 4Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn số notron
Câu 10 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Trong phản ứng hạt nhân: 19 16 , hạt X là:
Câu 13 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm
t1 mẫu chất phóng xạ X còn lại 40% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t2 = t1 + 80 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã chỉ còn 10% so với hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là
40 100.2
Trang 5A phản ứng nhiệt hạch B phản ứng thu năng lượng.
C phản ứng phân hạch D hiện tượng phóng xạ hạt nhân.
Đáp án A
Phản ứng trên là phản ứng nhiệt hạch (phản ứng tỏa năng lượng)
Câu 15 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Khi bắn phá hạt nhân 14 bằng hạt α người ta thu được một hạt
7 Nprôtôn và một hạt nhân X Hạt nhân X là
Câu 17 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Người ta dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân
đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng Giả sử phản ứng không
Câu 18 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hidrô
thành hạt nhân 4 thì ngôi sao lúc này chỉ có với khối lượng 4,6.1032 kg Tiếp theo đó,
2Hechuyển hóa thành hạt nhân 12 thông qua quá trình tổng hợp
2He2He2He6 C 7, 27MeV.Coi toàn bộ năng lượng tỏa ra từ quá trình tổng hợp này đều được phát ra với công suất trung bình là
Trang 65,3.1030 W Cho biết: 1 năm bằng 365,25 ngày, khối lượng mol của 4 là 4g/mol, số A-vô-ga-đrô NA =
2He6,02.1023 mol–1, 1eV=1,6.10–19J Thời gian để chuyển hóa hết 4 ở ngôi sao này thành vào khoảng
A Thu vào 2,67197MeV B Thu vào 2,67197.10-13J
C Toả ra 4,275152.10-13J D Toả ra 4,275152MeV.
Đáp án A
Năng lượng tỏa ra là: DE = Dmc2 = (4,0015 + 26,97435 - 1,00867 - 29,97005)c2 = - 2,67197 MeV
=> Phản ứng thu vào 2,67197 MeV
Câu 21 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Chất pôlôni 210 là là phóng xạ hạt 4a có chu kỳ bán rã là 138 ngày
84 PoBan đầu giả sử mẫu quặng Po là nguyên chất và có khối lượng 210g, sau 276 ngày người ta đem mẫu quặng đó ra cân Hãy tính gần đúng khối lượng còn lại của mẫu quặng, coi khối lượng các hạt lấy gần bằng số khối
Đáp án B
Trang 7210 4 206
276 t
138 T
m m 2 210.2 52,5(g)
2 Pb
nó Góc giữa vectơ vận tốc của hạt α và hạt X là:
Câu 23 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Công thức xác định số hạt
nhân N còn lại sau thời gian t của một chất phóng xạ là
Câu 24 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Một hạt nhân có 8 proton và 9 notron, năng lượng liên kết riêng của
hạt nhân này là 7,75 MeV/nuclon Biết mp = 1,0073 u; mn = 1,0087 u Khối lượng hạt nhân đó là
Trang 8Câu 25 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Phát biểu nào sau đây là sai về phản ứng nhiệt hạch ?
A Nguyên liệu thường dùng là đơtơri
B Nhiệt độ của phản ứng rất cao
C Các hạt nhân phải có vận tốc nhỏ.
D Tổng hợp các hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn.
Đáp án C
Khi nhiệt độ của phản ứng cao, các hạt nhân có vận tốc càng lớn
Câu 26 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Hạt nhân càng bền vững khi có
C năng lượng liên kết càng lớn D năng lượng liên kết riêng càng lớn
Đáp án D
Hạt nhân càng bền vững khi có năng lượng liên kết riêng càng lớn
Câu 27 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Trong quặng Urani có lẫn chì là do Urani phóng xạ tạo thành chì Ban
đầu có một mẫu Urani nguyên chất Ở thời điểm hiện tại cứ 10 nguyên tử trong mẫu thì có 2 nguyên tử chì Chu kì bán rã của Urani là T Tuổi của mẫu quặng đó xấp xỉ là
Trang 9Câu 30 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Hạt nhân càng bền vững khi có
A số nuclon càng nhỏ B năng lượng liên kết riêng càng lớn.
C số nuclon càng lớn D năng lượng liên kết càng lớn.
Đáp án B
Hạt nhân càng bền vững khi có năng lượng liên kết riêng càng lớn
Câu 31 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là
A lực hấp dẫn B lực điện từ C lực tương tác mạnh D lực tĩnh điện.
Đáp án C
Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là lực tương tác mạnh
Câu 32 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Trong không khí, tia phóng xạ nào sau đây có tốc độ nhỏ nhất?
Trang 10A Tia α B Tia γ C Tia β- D Tia β+.
Sau thời điểm đó bao lâu thì tỉ lệ số nguyên tử nói trên bằng 11?
A 7,13.108 năm B 17,825.108 năm C 10,695.108 năm D 14,26.108 năm
Đáp án D
Tại thời điểm đề bài cho, gọi số nguyên tử Th là NTh và số nguyên tử Urani là NU Th 2 *
U
N N
Theo đề bài 1 Urani phóng xạ tạo thành 1 Thori
Sau thời gian t tính từ thời điểm tỉ lệ bằng 2 thì số nguyên tử Urani còn lại: 2 1
t T U
t T
Trang 11Theo đề T = 7,13.108 (năm) => t = 2.7,13.108 = 14,26.108(năm).
Câu 34 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Người ta dùng prôtôn có động năng Kp = 5,45 MeV bắn phá vào hạt nhân 9 đứng yên sinh ra hạt a và hạt nhân Li Biết rằng hạt asinh ra có động năng 4MeV và chuyển
Trang 12Câu 35 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Để tăng cường sức mạnh hải quân, Việt Nam đã đặt mua của Nga 6
tàu ngầm hiện đại lớp ki-lô: HQ - 182 Hà Nội, HQ - 183 Hồ Chí Minh, Trong đó HQ - 182 Hà Nội có công suất của động cơ là4400 kW chạy bằng điêzen - điện Nếu động cơ trên dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân 235U với hiệu suất 20% và trung bình mỗi hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng 200 MeV Lấy
NA= 6,023.1023 Coi trị số khối lượng nguyên tử tính theo u bằng số khối của nó Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg 235U là
Đáp án D
0,5 kg = 500 g 235U tương ứng với số mol: 500 2,127
235
U U
Mà theo đề cứ mỗi hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng là 200 MeV
=> 1,2815.1024 hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng là 1,2815.1024.200 = 2,563.1026 (MeV) = 4,1.1013 (J)(Trong đó 1eV = 1,6.10-19(J) hay 1MeV = 1,6.10-13)
Nhưng hiệu suất phân hạch là 20% => Năng lượng thực tế tỏa ra là : 20%.4,1.1013 = 8,2016.1012 (J)Theo đề công suất động cơ P = 4400 kW = 4400 000 W
Thời gian tiêu thụ hết số năng lượng trên cần: 8, 2016.1012 1864000
Câu 36 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ hạt β+ và hạt β- bị lệch về hai phía khác nhau
B Hạt β+ và hạt β- có khối lượng bằng nhau
hạt β không do cùng một đồng vị phóng xạ phân rã, ví dụ C14 phân rã β- còn C11 phân rã β+
Câu 37 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Tia α
A là dòng các hạt nhân 4
2He
Trang 13B là dòng các hạt nhân 1
1H
C không bị lệch khi đi qua điện trường và từ trường.
D có tốc độ bằng tốc độ ánh sáng trong chân không.
A 200,035 MeV B 17,499 MeV C 21,076 MeV D 15,017 MeV.
Wlk
MeV A
Trang 14Câu 42 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Thực chất, tia phóng xạ β
-A làm một phần năng lượng liên kết của hạt nhân chuyển hóa thành electron.
B là electron trong vỏ nguyên tử bị kích thích phóng ra.
C là electron trong hạt nhân bị kích thích phóng ra.
D được phóng ra khi một notron trong hạt nhân phân rã thành proton.
Đáp án D
Trong phóng xạ β- ta thấy thực chất chính là phản ứng 1 1 0 Như vậy thực chất, tia phóng
0n1 p1e
xạ β- là được phóng ra khi một notron trong hạt nhân phân rã thành proton
Câu 43 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Cho phản ứng hạt nhân 1 235 144 89 1
Câu 44 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Giả sử ban đầu đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất có chu kì bán
rã T và biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1, tỉ lệ giữa số hạt nhân Y và số hạt nhân X trong mẫu là
k Tại thời điểm t2 = t1 + 3T thì tỉ lệ đó là
Trang 15A 5 nơtrôn và 6 prôtôn B 11 nơtrôn và 6 prôtôn.
C 6 nơtrôn và 5 prôtôn D 5 nơtrôn và 12 prôtôn.
Đáp án A
+ Số proton của Si là ZSi = 14 => Số nơtron của Si là NSi = 29 – 14 = 15
+ Số proton của Ca là ZCa = 20 => Số nơtron của Ca là NCa = 40 – 20 = 20
→ Vậy hạt Ca nhiều hơn Si 6 proton và 5 nơtron
Câu 46 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau 1 năm nữa, số hạt nhân đã phân rã của chất phóng xạ đó
6
9
9
16
N N
N
N N N
Trang 16Câu 47 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclon của
hạt nhân X lớn hơn số nuclon của hạt nhân Y thì
A năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.
B hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.
C năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt Y.
D hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.
Đáp án B
Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững
Năng lượng liên kết riêng được tính theo công thức:
2 r
Do đó các hạt có cùng độ hụt khối nhưng hạt nào có số khối nhỏ hơn thì năng lượng liên kết riêng lớn hơn
Câu 48 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Hạt nhân phóng xạ 234 đứng yên phóng xạ α vào tạo ra hạt nhân con là
92 U
X Biết khối lượng các hạt nhân là: mU = 233,9904u, mα = 4,0015u, mX = 229,9737u và u = 931,5MeV/c 2 và quá trình phóng xạ không kèm theo γ Xác định động năng của hạt X và hạt α?
A Wα = 12,5 1MeV, WX = 1,65 MeV B Wα = 1,65 MeV, WX = 12,51 MeV
C Wα = 0,24 MeV, WX = 13,92 MeV D Wα = 13,92 MeV, WX = 0,24 MeV
Đáp án D
+ Năng lượng của phản ứng: W = (mt – ms)c2 = 0,0152uc2 = 14,1588MeV
+ Bảo toàn năng lượng toàn phần: W = Wđ-sau – Wđ-trước = Wα+ WX => 14,1588 = Wα + WX (1)
+ Bảo toàn động lượng: pt ps 0 p pX p2 p2X
2
2 Wd W XWX(2)
+ Giải hệ (1) và (2) ta được Wα = 13,92 MeV, WX = 0,24 MeV
Câu 49 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Hạt nhân 12 được tạo thành bởi
5 C
A prôtôn và nơtron B nơtron và êlectron C prôtôn và êlectron D êlectron và nuclôn.Đáp án A
Hạt nhân nguyên tử được tạo thành bởi các hạt prôtôn và nơtron
Electron cấu tạo nên lớp vỏ nguyên tử
Câu 50 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Tia α là dòng các hạt nhân
Trang 17Câu 52 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Hai hạt nhân A và B tham gia phản ứng tạo ra hai hạt nhân C và D có
khối lượng thỏa mãn: mA + mB > mC + mD Phản ứng này là
A phản ứng tỏa năng lượng, các hạt C, D bền hơn A, B.
B phản ứng thu năng lượng, các hạt C, D bền hơn A, B.
C phản ứng thu năng lượng, các hạt A, B bền hơn C, D.
D phản ứng tỏa năng lượng, các hạt A, B bền hơn C, D.
Đáp án A
Do tổng khối lượng của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng => ΔE = (Mo – M)c2 > 0 => Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Trong phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng thì các hạt nhân sinh ra bền vững hơn
Câu 53 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Năng lượng liên kết riêng là năng lượng
A liên kết tính cho mỗi nuclon trong hạt nhân.
B tỏa ra khi hạt nhân tự phân rã dưới dạng động năng của hạt nhân con.
C cần cung cấp cho các hạt nhân ban đầu để phản ứng hạt nhân thu năng lượng xảy ra.
D tối thiểu cần cung cấp cho hạt nhân để phá vỡ nó thành các nuclôn riêng lẻ.
Đáp án A
Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính cho mỗi nuclon
Câu 54 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân 210 137 65 4
84 Po ;55Cs Cu He ;29 ;2
Trang 18Câu 55 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Trong các tia phóng xạ, tia có cùng bản chất với sóng vô tuyến là
Đáp án D
Tia γ có bản chất sóng điện từ nên cùng bản chất với sóng vô tuyến
Câu 56 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Giả sử, một nhà máy điện hạt nhân dùng nhiên liệu urani 235 Biết
Trang 19Trong hạt nhân nguyên tử không có đơn vị MeV/c.
Đơn vị chuẩn của khối lượng là kg
Ngoài ra khối lượng còn đơn vị u (1u = 1,66055.10-27kg)
Vậy khối lượng còn có đơn vị MeV/c2
Câu 59 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Hạt nhân 238 có cấu tạo gồm
92 U
A 238 proton và 146 nơtron B 238 proton và 92 nơtron.
C 92 proton và 238 nơtron D 92 proton và 146 nơtron.
Đáp án C
Hạt nhân AZX, trong đó A là số khối, Z là số proton và A – Z là số notron
So sánh với hạt nhân 23892 U có 92 proton và 146 nơtron
Câu 60 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Trong sự phóng xạ 234 230 tỏa ra năng lượng 14MeV Cho
92 U 90 Thbiết năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,1MeV, của hạt 234 là 7,63MeV Năng lượng liên kết riêng
92 Ucủa hạt 230 xấp xỉ bằng
90 Th
Đáp án D
Năng lượng tỏa ra nên ΔE > 0
Ta có công thức xác định năng lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng hạt nhân là:
E W W W A .A .A
Trang 20Câu 62 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Để tăng cường sức mạnh hải quân, Việt Nam đã đặt mua của Nga 6
tàu ngầm hiện đại lớp ki-lô: HQ – 182 Hà Nội, HQ – 183 Hồ Chí Minh,… Trong đó HQ – 182 Hà Nội có công suất của động cơ là 4400 kW chạy bằng điêzen – điện Nếu động cơ trên dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân 235U với hiệu suất 20% và trung bình mỗi hạt 235U phân hạch tỏa ra năng lượng 200 MeV Lấy NA = 6,023.1023 Coi trị số khối lượng nguyên tử tính theo u bằng số khối của nó Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg 235U là
Trang 21Câu 63 (Thầy Ngô Thái Ngọ 2018) : Bắn hạt proton có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân 73Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân 7 Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ gama, hai hạt α