Đề bài
A.PHẦN TRẮC NGHIỆM (6 điểm, mỗi câu 0,3 điểm)
Câu 1: Khi nói về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, phát biểu nào sau đây là không đúng?
A.Hạt nhân được cấu tạo từ các nuclon (gồm hai loại là proton và notron).
B.Trong hạt nhân của các nguyên tố số notron có thể bằng, ít hơn hoặc nhiều hơn số proton.
C.Số proton trong hạt nhân đúng bằng số electron trong nguyên tử.
D.Số proton trong hạt nhân ít hơn số electron trong nguyên tử.
Câu 2: Các nguyên tử là nguyên tử đồng vị khi hạt nhân của chúng có
A.cùng số notron
B.cùng số proton
C.cùng số nuclon
D.cùng khối lượng.
Câu 3: 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.Hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.
B.Hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.
C.năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.
D.năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.
Câu 4: Hạt nhân \({}_{84}^{210}Po\) đang đứng yên thì phóng xạ \(\alpha \) , ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt \(\alpha \)
A.nhỏ hơn động năng của hạt nhân con.
B.bằng động năng của hạt nhân con.
C.chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con.
D.lớn hơn động năng của hạt nhân con.
Câu 5: Chọn phát biểu sai.
A.Tia \(\gamma \) có khả năng xuyên thấu nhỏ hơn tia \(\alpha \) và \(\beta .\)
B.Phóng xạ \(\gamma \) là phóng xạ đi kèm theo các phóng xạ \(\alpha \) và \(\beta .\)
C.Tia \(\gamma \) có khả năng xuyên thấu lớn hơn tia \(\alpha \) và \(\beta .\)
D.Phóng xạ \(\gamma \) xảy ra khi hạt nhân con ở trạng thái kích thích chuyển về trạng thái có năng lượng thấp hơn thì phát ra bức xạ điện từ \(\gamma .\)
Câu 6: Chọn phát biểu sai.
A.Phản ứng nhiệt hạch là sự tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, còn phản ứng phân hạch là sự phá vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn.
B.Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch.
C.Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
D.Hiện nay con người đã kiểm soát được phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch.
Câu 7: Hạt nhân \({}_{27}^{60}Co\) có độ hụt khối bằng 4,544u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \({}_{27}^{60}Co\) là
A.42,3 MeV/nuclon
B.57,5 MeV/nuclon
C.70,5 MeV/nuclon
D.156,7 MeV/nuclon.
Câu 8: Cho khối lượng nguyên tử heli là mHe=4,003u; khối lượng electron me=0,000549u. Khối lượng của hạt \(\alpha \) là
A.2,00951u B.4,001902u
C.4,000975u D.4,002654u
Câu 9: Một hạt nhân có 92 proton và 143 notron. Năng lượng liên kết của hạt nhân này bằng 7,6 MeV/nuclon. Biết \({m_p} = 1,0073u;{m_n} = 1,0087u.\) Khối lượng của hạt nhân đó bằng
A.234,998u B.236,915u
C.324,899u D.423,989u
Câu 10: Năng lượng liên kết của hạt nhân neon \({}_{10}^{20}Ne\) là 160,64 MeV. Cho \({m_p} = 1,00728u;{m_n} = 1,00866u,\)\(\,u = 931,5MeV/{c^2}.\) Khối lượng của nguyên tử neon bằng
A.19,98695u B.91,98695u
C.17,2453u D.71,2453u
Câu 11: Hạt nhân \({}_{88}^{226}Ra\) biến đổi thành hạt nhân \({}_{86}^{222}Rn\) bằng cách phát ra
A.một hạt \(\alpha \) kèm theo một hạt \({\beta ^ - }.\)
B.một hạt \(\alpha \) kèm theo một hạt \({\beta ^ + }.\)
C.một hạt \(\alpha .\)
D.một hạt \(\beta .\)
Câu 12: Cho phản ứng hạt nhân: \(n + {}_Z^AX \to {}_6^{14}C + {}_1^1p,\) hạt nhân X là
\(\begin{array}{l}A.{}_8^{16}O\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.{}_7^{14}N\\C.{}_{11}^{23}Na\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.{}_{13}^{27}Al.\end{array}\)
Câu 13: Một mẫu phóng xạ có chu kì bán rã là 3 ngày. Sau 12 ngày, khối wlowngj của mẫu phóng xạ này còn lại là 1kg. Khối lượng ban đầu của mẫu là
A.12kg B.16kg
C.17kg D.36kg
Câu 14: Đồng vị \({}_{11}^{24}Na\) là chất phóng xạ \({\beta ^ - },\) với chu kì bán rã là 15h. Biết ban đầu có 1mg chất này. Sau 1h số hạt \({\beta ^ - }\) được phóng ra là
A.24,74.1015 hạt
B.24,74.1014 hạt
C.1,34.1015 hạt
D.1,34.1014 hạt
Câu 15: Sau 4,5 giờ phóng xạ, số hạt nhân của một mẫu đồng vị phóng xạ chỉ còn 12,5% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị này là
A.3 giờ B.2 giờ
C.2,5 giờ D.1,5 giờ
Câu 16: Kết quả của chuỗi 6 phản ứng hạt nhân trong chu trình cacbon-nito được biểu diễn bằng phương trình: \(4{}_1^1H \to {}_2^4He + 2{}_1^0e + 26,8\,MeV.\) Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1g heli từ các hạt nhân hidro xấp xỉ bằng
\(\begin{array}{l}A.2,{58.10^{12}}J\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.6,{43.10^{12}}J\\C.6,{43.10^{11}}J\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.2,{58.10^{11}}J\end{array}\)
Câu 17: Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: \({}_1^2H + {}_1^2H \to {}_2^3He + {}_0^1n.\) Cho biết độ hụt khối của hạt \({}_1^2H\) là 0,0024u, của hạt \({}_2^3He\) là 0,0083u và biết \(u = 931,5\,MeV/{c^2}.\) Phản ứng này
A.tỏa năng lượng xấp xỉ bằng 6,52 MeV.
B.tỏa năng lượng xấp xỉ bằng 3,26 MeV.
C.thu năng lượng xấp xỉ bằng 3,26 MeV.
D.thu năng lượng xấp xỉ bằng 6,52 MeV.
Câu 18: Hạt nhân đồng vị phóng xạ mẹ đứng yên, phóng xạ ra hạt với khối lượng m1 và m2. Tỉ số tốc độ \(\dfrac{{{v_2}}}{{{v_1}}}\) của hai hạt có giá trị bằng
\(\begin{array}{l}A.\dfrac{{{m_2}}}{{{m_1}}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.{m_1}.{m_2}\\C.\dfrac{{{m_1}}}{{{m_2}}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.\dfrac{{{m_1}}}{{{m_1}.{m_2}}}\end{array}\)
B.PHẦN TỰ LUẬN (4 điểm)
Câu 19: (2,5 điểm) Đồng vị \({}_{11}^{24}Na\) là chất phóng xạ \({\beta ^ - }\) và tạo thành đồng vị của magie. Ban đầu có 240 mg \({}_{11}^{24}Na\). Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần. Cho biết số avogadro \({N_A} = 6,{02.10^{13}}(mo{l^{ - 1}}).\)
a)(1 điểm) Viết phương trình phản ứng hạt nhân.
b)(1,5 điểm) Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu (tính theo đơn vị Bq) của mẫu.
câu 20: (2,5 điểm) Trong phản ứng hạt nhân: \({}_7^{14}N + {}_2^4He \to {}_1^1H + {}_8^{17}O.\) Động năng của hạt \(\alpha \) bằng 9,7 MeV, của proton là 7,0 MeV. Xác định góc giữa phương chuyển động của hạt \(\alpha \) và proton.
Lời giải chi tiết
Đáp án
| 1. D | 2. B | 3. B | 4. D | 5. A | 6. B | 7. C | 8. B | 9. A |
| 10. A | 11. C | 12. B | 13. B | 14. C | 15. D | 16. C | 17. B | 18. C |
Giải chi tiết
Câu 1: D
Câu 2: B
Câu 3: B
Câu 4: D
Câu 5: A
Câu 6: B
Câu 7: C
\({{\rm{W}}_{lkr}} = \dfrac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A} \)\(\,= \dfrac{{\Delta m.{c^2}}}{A} = \dfrac{{4,544.931,5}}{{60}} = 70,5\,MeV/nuclon\)
Câu 8: B
\({m_\alpha } = {m_{He}} - 2{m_e} = 4,003 - 2.0,000549 = 4,001902u\)
Câu 9: A
Số nuclon trong hạt nhân là: \(A=92+143=235.\)
Suy ra năng lượng liên kết của hạt nhân này bằng:
\({{\rm{W}}_{lk}} = {{\rm{W}}_{lkr}}.A = 7,6.235 = 1786\,MeV\)
Do đó độ hụt khối: \(\Delta m = \dfrac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{{{c^2}}} = \dfrac{{1786}}{{931,5}} = 1,9173u\)
Vậy khối lượng của hạt nhân là:
\(\begin{array}{l}m = 92{m_p} + 143{m_n} - \Delta m\\m = 92.1,0073 + 143.1,0087 - 1,9173\\m = 234,943u\end{array}\)
Câu 10: A
Câu 11: C
Câu 12: B
Câu 13: B
\(m = \dfrac{{{m_0}}}{{{2^{\frac{1}{T}}}}} = \dfrac{{{m_0}}}{{{2^4}}}\)\(\, \Rightarrow {m_0} = 16m = 16kg.\)
Câu 14: C
Câu 15: D
\(\dfrac{m}{{{m_0}}} = 0,125 = \dfrac{1}{8} \)
\(\Rightarrow m = \dfrac{{{m_0}}}{{{2^3}}} \Rightarrow T = \dfrac{t}{3} = 1,5h\)
Câu 16: C
Số nguyên tử có trong 1g heli là:
\(N = \dfrac{{m.{N_A}}}{A} = \dfrac{{1.6,{{023.10}^{23}}}}{4} = 1,{5.10^{23}}\)
Năng lượng tạo ra khi 1g heli được tạo rhanhf theo phản ứng là:
\({\rm{W}} = 26,8.1,{6.10^{ - 19}}.1,{5.10^{23}} = 6,{43.10^5}J.\)
Câu 17:B
Câu 18: B
Câu 19:
a)Phương trình phản ứng hạt nhân:
\(\begin{array}{l}{}_{11}^{24}N \to {}_{ - 1}^0e + {}_{12}^{24}Mg\\b)\,\dfrac{{{H_0}}}{H} = \dfrac{1}{{{e^{ - \lambda t}}}} = {e^{\lambda t}} = 128\\ \Rightarrow \lambda t = \ln 128 \Leftrightarrow \dfrac{{\ln 2}}{T}t = \ln 128\\ \Rightarrow T = \dfrac{{\ln 2}}{{\ln 128}}.t = \dfrac{{\ln 2}}{{\ln 128}}.105 = 15h\\{H_0} = {N_0}\lambda = \dfrac{{m.{N_A}.\ln 2}}{{M.T}}\\\;\;\;\;\;\; = \dfrac{{0,24.6,{{02.10}^{23}}\ln 2}}{{24.15.3600}} = 7,{7.10^{16}}Bq\end{array}\)
Câu 20:
Phương trình phản ứng hạt nhân:
\({}_7^{14}N + {}_2^4He \to {}_1^1H + {}_8^{17}O\)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân ta có:
\(\begin{array}{l}\overrightarrow {{P_\alpha }} = \overrightarrow {{P_H}} + \overrightarrow {{P_O}} \\ \Rightarrow P_O^2 = P_H^2 + P_\alpha ^2 - 2{P_H}.P\alpha .cos\varphi \\ \Rightarrow m_O^2.v_O^2 = m_H^2.v_H^2 + m_\alpha ^2.v_\alpha ^2 - 2{m_H}.{v_H}.{m_\alpha }.{v_\alpha }.cos\varphi \\ \Rightarrow {m_O}.{{\rm{W}}_O} = {m_H}.{{\rm{W}}_H} + {m_\alpha }.{{\rm{W}}_\alpha } - 2\sqrt {{m_H}.{{\rm{W}}_H}.{m_\alpha }.{\rm{W}}\alpha .cos\varphi } \,\,\,\,\,\,(1)\end{array}\)
Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân ta có:
\(\begin{array}{l}({m_H} + {m_\alpha } - {m_H} - {m_O}){c^2} = {{\rm{W}}_H} + {{\rm{W}}_O} - {\rm{W}}\alpha \\{{\rm{W}}_O} = ({m_H} + {m_\alpha } - {m_H} - {m_O}){c^2} + {{\rm{W}}_\alpha } - {{\rm{W}}_H}\\{{\rm{W}}_O} = (14,003074 + 4,002603 - 1,007825 - 16,999133).931,5 + 9,7 - 7,0\\ = 1,507\,MeV\,\,\,\,\,\,\,(2)\end{array}\)
Thay (2) vào (1) ta suy ra \(cos\varphi = 0,612 \Rightarrow \varphi = {52^0}\)
