100 câu trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử nâng cao (P1)
-
4373 lượt thi
-
25 câu hỏi
-
25 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho biết bán kính hạt nhân R = 1,2.10-15.A1/3 (m). Hãy xác định mật độ khối lượng, mật độ điện tích của hạt nhân. Chọn đáp án đúng.
Đáp án: A.
Thể tích của hạt nhân là:
Mật độ khối lượng:
Mật độ điện tích:
Câu 2:
Tìm tỉ số bán kính và tỉ số các điện tích riêng (q/m) của đồng vị O16 so với đồng vị O18.
Đáp án: A.
Bán kính và điện tích riêng (q/m) của đồng vị O16 tương ứng là
của đồng vị O18 là
Các tỉ số cần tìm là:
Câu 3:
Tìm số nuclôn có trong 100g khí CO2.
Đáp án: B
Trong mỗi phân tử CO2 có: 12 + 2.16 = 44 nuclôn nên tổng số nuclôn là
Câu 4:
Khí clo trong tự nhiên có thể coi là hỗn hợp của hai đồng vị chính là C35 có khối lượng nguyên tử là 34,969 u và C37 có khối lượng nguyên tử là 36,996 u. Cho khối lượng nguyên tử của clo trong tự nhiên là 35,453. Xác định tí lệ % số hạt C35 trong tự nhiên.
Đáp án: A.
Gọi tỉ lệ số hạt của C35 trong tự nhiên là x thì:
Câu 5:
Thôri sau một số phóng xạ a và β- sẽ biến thành đồng vị bền của chì . Số phòng xạ a và số phóng xạ β-trong quá trình biến đổi này tương ứng là bao nhiêu?
Đáp án: A.
Gọi x là số lần phóng xạ a và y là số lần phóng xạ β-. Phương trình biểu diễn quá trình biến đổi là:
Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta có:
232 = 208 + 4x
90 = 82 + 2x - y
Giải hệ ta tìm được: x = 6; y = 4.
Câu 6:
Chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 140 ngày, sau khi phóng xạ α biến thành hạt nhân chì (Pb). Ban đầu có 42mg, số prôton và nơtron của hạt nhân Pb nhận giá trị nào sau đây.
Đáp án: D
Số prôton và nơtron của Pb nhận giá trị: 124 notron và 82 proton.
Câu 7:
Trong dãy phân rã phóng xạ có bao nhiêu hạt α và β- được phát ra
Đáp án: B
Phương trình phản ứng:
Định luật bảo toàn:
Sô khối: 235 = 207 + 4x
Điện tích: 92 = 82 + 2x + yz
. Vậy có 7 hạt α và 4 hạt β-
Câu 8:
Cho 1u = 1,66055.10-27 kg; c = 3.108 m/s; 1 eV = 1,6.10-19 J. Hạt prôtôn có khối lượng mp = 1,007276 u, thì có năng lượng nghỉ là
Đáp án A.
E0 = m0c2 = 15,05369.10-11 J = 940,86 MeV.
Câu 9:
Một gia đình sử dụng hết 1000 kWh điện trong một tháng. Cho tốc độ ánh sáng là 3.108 m/s. Nếu có cách chuyển một chiếc móng tay nặng 0,1g thành điện năng thì sẽ đủ cho gia đình sử dụng trong bao lâu.
Đáp án B
Điện năng gia đình sử dụng trong 1 tháng W = 1000kWh = 3,6.109J
Năng lượng nghỉ của 0,1g móng tay: E = mc2 = 9.1012J
Thời gian gia đình sử dụng = 2500 tháng = 208 năm 4 tháng.
Câu 10:
Biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số prôtôn (prôton) có trong 0,27 gam là
Đáp án: D.
Câu 11:
Số prôtôn (prôton) là: hạt.
Biết NA = 6,02.1023 mol-1. Trong 59,5 g có số nơtron xấp xỉ là:
Đáp án: A.
Câu 12:
Cho khối lượng của hạt nhân là 106,8783u; của nơtron là 1,0087u; của prôtôn là 1,0073u. Độ hụt khối của hạt nhân là:
Đáp án: A
∆m = [Z.mp + (A - Z).mn] - m = [47. 1,0087 + (107 – 47). 1,0073] – 106,8783 = 0,9868u.
Câu 13:
Cho khối lượng của hạt prôton; nơtron và hạt nhân đơteri lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri là
Đáp án C.
Câu 14:
Biết khối lượng của prôtôn; của nơtron; của hạt nhân lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân xấp xỉ bằng
Đáp án C.
Elk = (8.1,0073 + 8.1,0087 – 15,9904).931,5 = 128,17 (MeV).
Câu 15:
Biết khối lượng của hạt nhân là 234,99 u, của prôtôn là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là
Đáp án B.
Câu 16:
Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là Ax, By, Cz với Ax = 2Ay = 0,5Az. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ∆Ex, ∆Ey, ∆Ez với ∆Ez < ∆Ex < ∆Ey. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là
Đáp án C
Từ giả thiết AX = 2AY, 0,5Az = 2Ay ⇔ AZ = 2AX = 4Ay (1)
Ta lại có: ∆Ez < ∆Ex < ∆Ey (2)
Năng lượng liên kết riêng của X, Y, Z là
Từ đó ta dễ thấy
Vì năng lượng liên kết càng lớn thì càng bền vững nên sắp xếp tính bền vững giảm dần, ta có Y, X, Z.
Câu 17:
Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; ; của lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u; 1 u = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
Đáp án B.
Câu 18:
Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri là 2,2MeV và của là 28,3MeV. Nếu hai hạt nhân đơteri tổng hợp thành thì năng lượng tỏa ra là
Đáp án: C
∆E = 28,3 - 2.2,2 = 23,9MeV
Câu 19:
Các hạt nhân ; triti ; heli có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV; 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là
Đáp án: B
Câu 20:
Cho phản ứng hạt nhân : T + D → α + n. Cho biết mT = 3,016u; mD = 2,0136u; mα = 4,0015u; mn = 1,0087u; u = 931 MeV/c2. Khẳng định nào sau đây liên quan đến phản ứng hạt nhân trên là đúng ?
Đáp án : A
Ta có: T + D → α + n ta có M0= mT + mD ; M = m + mn . Vì M0 > M
⇒ Phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng là : ΔE = ΔM.c2 = (Mo – M).c2 = 18,6 MeV.
Câu 21:
Xét phản ứng: . Cho năng lượng liên kết riêng 235U là 7,7 MeV, của 140Ce là 8,43 MeV, của 93Nb là 8,7 MeV. Năng lượng tỏa ra ở phản ứng trên bằng
Đáp án A:
Năng lượng tỏa ra ở phản ứng
∆E = (mn + mU – mCe – mNb – 7mn – 7me)c2
= ΔElk(Ce) + ΔElk(Nb) + ΔElk(3n) + ΔElk(7e) – ΔElk(U) – ΔElk(n)
= ACe. εlkr(Ce) + ANb.εlkr(Nb) + A3n.εlkr(3n) + Ae.εlkr(e) – AU.εlkr(U) – An.εlkr(n)
= 140. 8,43 + 93.8,7 + 3.1.0 + 7.0.0 - 235. 7,7 – 1.0 = 179,8 MeV.
Câu 22:
Cho phản ứng hạt nhân . Biết độ hụt khối của là (∆mD = 0,0024u, ∆mHe = 0,0505u và 1u = 931,5Mev/c2, NA = 6,022.1023 mol-1. Nước trong tự nhiên có chứa 0,015% D2O, nếu toàn bộ được tách ra từ 1kg nước làm nhiên liệu dùng cho phản ứng trên thì toả ra năng lượng là
Đáp án D:
Độ hụt khối: ∆m = Zmp + (A - Z)mn – m -----> m = Zmp + (A-Z)mn – ∆m
Năng lượng một phản ứng toả ra:
ΔE = (ΔmHe + Δmn - 2ΔmD).c2 = (0,0505 + 0 – 2.0,0024).931,5 = 42,57 MeV = 68,11.10-13J.
Khối lượng D2O có trong 1000g H2O = 0,015x 1000/100 = 0,15 g.
Số phân tử D2 chứa trong 0,15 g D2O :
Năng lượng có thể thu được từ 1 kg nước thường nếu toàn bộ đơtêri thu được đều dùng làm nhiên liệu cho phản ứng nhiệt hạch là:
E = N.DE = 4,5165.1021. 68,11.10-13 = 307,62.108 J = 30,762.106 kJ .
Câu 23:
Khi một hạt nhân bị phân hạch thì tỏa ra năng lượng 200 MeV. Cho số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.1023 mol-1. Nếu 1g bị phân hạch hoàn toàn thì năng lượng tỏa ra xấp xỉ bằng
Đáp án B.
= 5,1234.1023 MeV = 8,2.1010 J.
Câu 24:
Tàu ngầm 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 U235 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 U235 là
Đáp án: D
Số hạt U trong 0,5 kg là:
+ Năng lượng tỏa ra với n hạt là: En = n.200 MeV
+ Năng lượng là động cơ sử dụng là:
+ Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg U là:
= 1863985 s= 21,6 ngày.
Câu 25:
Biết U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau:
Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: mU = 234,99332u; mn = 1,0087u; mI = 138,8970u; mY = 93,89014u; 1uc2 = 931,5MeV. Nếu có một lượng hạt nhân U235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1010 hạt U235 phân hạch theo phương trình trên và sau đó phản ứng dây chuyền xảy ra trong khối hạt nhân đó với hệ số nhân nơtrôn là k = 2. Coi phản ứng không phóng xạ gamma. Năng lượng toả ra sau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu)
Đáp án: C
Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:
DE = (mU + mn - mI - mY - 3mn)c2 = 0,18878 uc2 = 175,84857 MeV = 175,85 MeV
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là
1 + k1 + k2 + k3 + k4 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31
Do đó số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ 1010 phân hạch ban đầu N = 31.1010
Năng lượng tỏa ra: E = N.DE = 31.1010 x175,85 = 5,45.1013 MeV.