30 bài tập trắc nghiệm Năng lượng liên kết của hạt nhân – Phản ứng hạt nhân có đáp án

Câu 1: Năng lượng liên kết riêng là:

A. năng lượng cần để giải phóng một nuclôn ra khỏi hạt nhân.

B. năng lượng cần để giải phóng một êlectron ra khỏi nguyên tử.

C. năng lượng liên kết tính trung bình cho một nuclôn trong hạt nhân.

D. là tỉ số giữa năng lượng liên kết và số hạt có trong nguyên tử.

* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ:

ΔE = Δm.c2 = (m0 – m)c2.

* Năng lượng liên kết riêng ε (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): ε = ΔE/A.

Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại. Thực tế các hạt nhân có số khối A trong khoảng 50u đến 90u có năng lượng liên kết riêng lớn nhất (ΔE0 ≈ 8,8MeV/1nucleon) nên bền hơn các hạt nhân có số khối ngoài khoảng.

Chọn đáp án C

Câu 2: Năng lượng liên kết của một hạt nhân:

A. có thể có giá trị dương hoặc âm

B. càng lớn thì hạt nhân càng bền vững

C. có thể có giá trị bằng 0

D. tỉ lệ với khối lượng hạt nhân

* Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclon riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng rẽ:

ΔE = Δm.c2 = (m0 – m)c2.

– Do vậy năng lượng liên kết của một hạt nhân ≥ 0.

* Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

Chọn đáp án C

Câu 3: Hạt nhân bền vững hơn nếu:

A. có năng lượng liên kết riêng lớn hơn

B. có năng luợng liên kết riêng nhỏ hơn

C. có nguyên tử số (A) lớn hơn

D. có độ hụt khối nhỏ hơn

– Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

Chọn đáp án A

Câu 4: Lực hạt nhân là:

A. lực từ

B. lực tương tác giữa các nuclôn

C. lực điện

D. lực điện từ

– Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn, nó là loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân (lực tương tác mạnh). Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10-15 m).

Chọn đáp án B

Câu 5: Khi bắn phá hạt nhân nitơ Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 bằng nơtron thì tạo ra đồng vị Bo Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 và một hạt:

A. nơtron        B. proton

C. hạt α        D. nơtrinô

– Ta có phương trình phản ứng hạt nhân:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

→ Hạt nhân X là hạt α.

Chọn đáp án C

Câu 6: Trong phản ứng hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 X là hạt nhân của nguyên tố:

A. nitơ        B. nêon

C. cacbon        D. ôxi

– Ta có phương trình phản ứng hạt nhân:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta được:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

→ Hạt nhân X là hạt Ôxi.

Chọn đáp án D

Câu 7: Gọi m là khối lượng, Δm là độ hụt khối, A là số nuclôn của hạt nhân nguyên tử. Độ bền vững của hạt nhân được quyết định bởi đại lượng:

A. m        B. Δm

C. m/A        D. Δm/A

– Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.

– Năng lượng liên kết riêng ε (là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn): ε = ΔE/A.

– Với: E = Δm.c2 = (m0 – m)c2.

Chọn đáp án D

Câu 8: Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật

A. bảo toàn số proton        B. bảo toàn số nơtron

C. bảo toàn số nuclôn        D. bảo toàn khối lượng

– Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật:

+ Bảo toàn số nuclôn (số khối).

+ Bảo toàn điện tích (nguyên tử số).

+ Bảo toàn động lượng.

+ Bảo toàn năng lượng toàn phần.

Chọn đáp án C

Câu 9: Trong phản ứng hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 X là hạt:

A. nơtron        B. bêta trừ

C. bêta cộng        D. đơteri

– Trong phản ứng hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 ta có:

A = 40 – 40 = 0 và Z = 19 – 20 = -1, nên X là bêta trừ (e)

Chọn đáp án B

Câu 10: Chọn phát biểu đúng về phản ứng hạt nhân:

A. Phản ứng hạt nhân là sự va chạm giữa hai nguyên tử.

B. Phản ứng hạt nhân không làm thay đổi nguyên tử số của hạt nhân.

C. Phản ứng hạt nhân là sự biến đổi của chúng thành những hạt nhân khác.

D. Phóng xạ không phải là phản ứng hạt nhân.

– Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân, phản ứng hạt nhân chia thành hai loại:

Phản ứng hạt nhân tự phát (phóng xạ): Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác: A → C + D. (Trong đó: A: hạt nhân mẹ; C: hạt nhân con; D: tia phóng xạ (α, β, γ))

Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau thành các hạt nhân khác.

A + B → C + D

Chọn đáp án C

Câu 11: Biết khối lượng các hạt là: mp = 1,00728 u, mn = 1,00867 u, me = 0,000549 u. Độ hụt khối của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là:

A. 12,09 u        B. 0,0159 u

C. 0,604 u        D. 0,0957 u

– Khối lượng hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là:

mc = 12 – 6me = 12 – 6.0,000549 = 11,9967u

– Nên có độ hụt khối:

Δmc = 6.1,00728u + 6.1,00867u – 11,9967u = 0,0957u

Chọn đáp án D

Câu 12: Cho khối lượng hạt nhân sắt Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là 55,9207 u, khối lượng êlectron là me = 0,000549 u. Khối lượng của nguyên tử sắt Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là:

A. 55,934974 u        B. 55,951444 u

C. 56,163445 u        D. 55,977962 u

– Ta có:

m = 55,9207 + 25.0,000549 = 55,934974 u

Chọn đáp án A

Câu 13: Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là 128 MeV. Hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 bền vững hơn α vì

A. năng lượng liên kết của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 lớn hơn hạt α

B. số khối hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 lớn hơn số khối hạt α

C. năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 lớn hơn hạt α

D. điện tích của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 lớn hơn hạt α

– Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân α là 28,4 MeV của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là 128 MeV. Hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 bền vững hơn α vì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 lớn hơn hạt α.

Chọn đáp án C

Câu 14: Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,2 MeV và của Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là 28 MeV. Nếu hai hạt nhân đơteri tổng hợp thành Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 thì năng lượng tỏa ra là:

A. 30,2 MeV        B. 25,8 MeV

C. 23,6 MeV        D. 19,2 MeV

– Ta có:

Q = (28,0 – 2,2.2) = 23,6 MeV

Chọn đáp án C

Câu 15: Năng lượng liên kết của các hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 lần lượt là 28,3 MeV ; 2,2 MeV ; 1183 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Hạt nhân bền vững nhất là Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 vì nó năng lượng liên kết riêng lớn nhất.

Chọn đáp án A

Câu 16: Khối lượng nguyên tử của Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là 55,934939 u. Biết khối lượng proton mp = 1,00728 u và mn = 1,0087. Lấy 1 = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là:

A. 7,49 MeV/nuclôn        B. 7,95 MeV/ nuclôn

C. 8,57 MeV/nuclôn        D. 8,72 MeV/nuclôn

– Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Chọn đáp án C

Câu 17: Năng lượng liên kết của các hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 lần lượt là 28,4 MeV ; 1178 MeV ; 783 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất trong số các hạt nhân này là:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Năng lượng liên kết riêng của chúng lần lượt là 7,1; 8,3; 8,7; 7,6 (MeV/nuclôn) ta thấy Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 có năng lượng liên kết riêng lớn nhất nên bền vững nhất.

Chọn đáp án C

Câu 18: Dùng hạt α bắn phát hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 ta có phản ứng : Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Biết mα = 4,0015 u; mAl = 26,974 u; mP = 29,970 u; mn = 1,0087 u; 1u = 931 MeV/c2. Tốc độ tối thiểu của hạt α để phản ứng trên xảy ra là:

A. 1,44.107 m/s        B. 1,2.107 m/s

C. 7,2.106 m/s        D. 6.106 m/s

– Để phản ứng trên xảy ra thì động năng của hạt α bắn vào phải tối thiểu bằng năng lượng của phản ứng.

– Suy ra:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Từ đó tìm được:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Chọn đáp án B

Câu 19: Biết khối lượng hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 là mC = 11,9967 u, mα = 4,0015 u. Cho 1 uc2 = 931,5 MeV. Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 thành ba hạt α là:

A. 6,27 MeV        B. 7,27 MeV

C. 8,12 MeV        D. 9,46 MeV

– Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 thành ba hạt α là :

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Chọn đáp án B

Câu 20: Người ta dùng photon bắn phá hạt nhân Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 đứng yên. Phản ứng cho ta hạt α và hạt nhân X. Biết động năng của photon là Wđp = 5,45 MeV, của hạt α là Wđα = 4 MeV, vận tốc của photon và của hạt α vuông góc nhau. Động năng của hạt X là:

A. 2,125 MeV        B. 7,575 MeV

C. 3,575 MeV        D. 5,45 MeV

– Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích cho phản ứng hạt nhân ta tìm được X là Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Từ sơ đồ các véctơ động lượng:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Chọn đáp án C

Câu 21: Phản ứng hạt nhân tuân theo những định luật bảo toàn nào sau đây?

(I) Khối lượng      (II) Số khối      (III) Động năng

A. Chỉ (I).       B. Cả (I), (II) và (III).

C. Chỉ (II).      D. Chỉ (II) và (III).

– Có 4 định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân, gồm:

+ Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4

+ Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4

+ Bảo toàn động lượng và – Bảo toàn năng lượng toàn phần.

Chọn đáp án C

Câu 22: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên?

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

do Rơ-dơ-pho thực hiện năm 1919.

Chọn đáp án A

Câu 23: Phản ứng hạt nhân nào sau đây không đúng?

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Phản ứng A sai vì Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12.

Chọn đáp an A

Câu 24: Trong phản ứng hạt nhân:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Thì X và Y lần lượt là :

A. proton và electron

B. electron và đơtơri

C. proton và đơrơti

D. triti và proton

– Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân.

Chọn đáp án B

Câu 25: Đối với phản ứng hạt nhân thu năng lượng, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tổng động năng của các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng động năng của các hạt sau phản ứng.

B. Tổng năng nghỉ trước phản ứng nhỏ hơn tổng năng lượng nghỉ sau phản ứng.

C. Các hạt nhân sinh ra bền vững hơn cá hạt nhân tham gia trước phản ứng.

D. Tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng lớn hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng.

– A. Phát biểu đúng,vì theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– B. Phát biểu đúng, vì năng lượng nghỉ của phản ứng:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– C. Phát biểu sai,vì các hạt nhân sinh ra chưa thể khẳng định là bền vững hơn các hạt nhân tham gia trước phản ứng.

– D. Phát biểu đúng , tương tự như câu B.

Chọn đáp án C

Câu 26: Trong phương trình phản ứng hạt nhân A + B → C + D; gọi m0 = mA + mB , m = mC + mD là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân tương tác và tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sản phẩm. Phản ứng hạt nhân là tỏa năng lượng khi:

A. m > m0      B. m < m0

C. m = m0      D. m = 2m0

– Năng lượng của phản ứng hạt nhân ΔE là

ΔE = (m0 – m)c2, ΔE > 0 toả năng lượng → m0 > m

Chọn đáp án B

Câu 27: Trong phương trình phản ứng hạt nhân A + B → C + D; gọi mA , mB, mC, mD là khối lượng mỗi hạt nhân. KA, KB , KC , KD là động năng của mỗi hạt nhân.

W = Δm.c2 = (mtrước – msau)c2 = [(mA + mB) – (mC + mD)].c2 là năng lượng của phản ứng. Tìm hệ thức đúng:

A. W = (KC + KB) – (KA + KD)

B. W = (KC + KA) – (KB + KD)

C. W = (KC + KD) – (KA + KB)

D. W = (KA + KB) – (KC + KD)

– Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có:

mA.c2 + KA + mB.c2 + KB = mC.c2 + KC + mD.c2 + KD

→ W =[(mA + mB) – (mC + mD)].c2 = (KC + KD) – (KA + KB)

Chọn đáp án C

Câu 28: Trong phương trình phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng: A + B → C + D;

– Gọi m0 = mA + mB , m = mC + mD là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân tương tác và tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sản phẩm. Wđs là tổng động năng của các hạt nhân sản phẩm. Năng lượng cần phải cung cấp cho các hạt nhân A, B dưới dạng động năng là :

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Ta có:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Chọn đáp án B

Câu 29: Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 sau một số lần phân rã α và β- biến thành hạt nhân bền là Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12. Hỏi quá trình này đã phải trải qua bao nhiêu lần phân rã α và β- ?

A. 6 lần phần rã α và 8 lần phân rã β-

B. 8 lần phân rã α và 6 lần phân rã β-.

C. 32 lần phân rã α và 10 lần phân rã β-.

D. 10 lần phân rã α và 82 lần phân rã β-.

– Ta có:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Chọn đáp án B

Câu 30: Trong dãy phân rã phóng xạ Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 có bao nhiêu hạt α và β- được phát ra:

A. 3α và 4 β-      B. 7α và 4 β-

C. 4α và 7 β-      D. 7α và 2β-

– Phương trình phản ứng:

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

– Định luật bảo toàn:

+ Sô khối: 235 = 207 + 4x

+ Điện tích: 92 = 82 + 2x +yz

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 | Câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12

Vậy có 7 hạt α và 4 hạt β-