Lý thuyết và bài tập chủ đề cấu tạo hạt nhân môn Vật Lý 12 năm 2021-2022

  - Khối lượng nghỉ m_o; Khối lượng tương đối tính: m =  \(m = \frac{{{m_o}}}{{\sqrt {(1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}})} }}\) ≥ m_o

  - Năng lượng nghỉ: W_o = m_oc²; Năng lượng toàn phần: W = mc²

  - Động năng: W_đ = K = W - W_o = (m - m_o).c²

  - Hạt nhân , có A nuclon; Z proton và (A-Z) notron

  - Độ hụt khối: Δm = Z.m_p + (A-Z).m_n - m_hn

  - Năng lượng liên kết của hạt nhân: W_lk = Δm.c²; với 1u = 931,5MeV/c²

  - Năng lượng liên kết tính riêng: ε = \(\frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A}\) (đặc trưng cho tính bền vững của hạt nhân)

  - Số hạt nhân trong m gam chất đơn nguyên tử: N = \(\frac{m}{M}.{N_A}\)

Với N_A=6,02.10²³ hạt/mol

Ví dụ 1: Một hạt nhân có ký hiệu là: O , hạt nhân có bao nhiêu nuclon?

A. 8                                       B. 10                                  C. 16                                  D. 7

Giải

Ta có: A = 16 ⇒ Số nuclon là 16

Ví dụ 2: Hạt nhân Al có bao nhiêu notron?

A. 13                                     B. 27                                  C. 14                                  D. 40

Giải

Ta có: N=A-Z=27-13=14 hạt

Ví dụ 3: Một vật có khối lượng nghỉ m_o=0,5kg. Xác định năng lượng nghỉ của vật?

A. 4,5.10¹⁶ J                          B. 9.10¹⁶ J                          C. 2,5.10⁶ J                        D. 4,5.10⁸ J

Giải

Ta có: E_o=m_o.c²=0,5.(3.10⁸)²=4,5.10¹⁶ J

Ví dụ 4: Một vật có khối lượng nghỉ m_o=1kg đang chuyển động với vận tốc v=0,6C. Xác định khối lượng tương đối của vật?

A. 1kg                                   B. 1,5kg                             C. 1,15kg                           D. 1,25kg

Giải

Ta có \(m = \frac{{{m_o}}}{{\sqrt {(1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}})} }}\) = 1(kg)

Ví dụ 5: Một vật có khối lượng nghỉ m_o đang chuyển động với vận tốc v = 0,6C. Xác định năng lượng toàn phần của vật?

A. m_o.c²                                B. 0,5m_o.c²                        C. 1,25m_o.c²                      D. 1,5m_o.c²

Giải

Ta có:  \(E = m{c^2} = \frac{{{m_o}}}{{\sqrt {(1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}})} }}{c^2}\) = 1,25m_o.c²

Ví dụ 6: Một vật có khối lượng nghỉ m_o đang chuyển động với vận tốc v = 0,6C. Xác định động năng của vật?

A. m_o.c²                                B. 0,5m_o.c²                        C. 0,25m_o.c²                      D. 1,5m_o.c²

Giải

Ta có:  \({W_{\rm{d}}} = E - {E_o} = m.{c^2} - {m_o}.{c^2} = {m_o}{c^2}\left( {\frac{1}{{\sqrt {(1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}})} }} - 1} \right)\) = 0,25m_o.c²

Ví dụ 7: Hạt nhân  (doteri) có khối lượng m = 2,00136u. Biết m=1,0073u; m=1,0087u. Hãy xác định độ hụt khối của hạt nhân D

A. 0,0064u                            B. 0,001416u                     C. 0,003u                           D. 0,01464u

Giải

Δm=Z.m_p+(A-Z).m_n-m_D=1,0073+1,0087-2,00136=0,01464u

Ví dụ 8: Hạt nhân  (doteri) có khối lượng m = 2,00136u. Biết m=1,0073u; m=1,0087u; c=3.10⁸ m/s. Hãy xác định năng lượng liên kết của hạt nhân D

A. 1,364MeV                        B. 1,643MeV                     C. 13,64MeV                    D. 14,64MeV

Giải

Ta có: E=Δm.c²=(Z.m_p+(A-Z).m_n-m_D ).c² = (1,0073+1,0087-2,00136).931,5=13,64MeV

Ví dụ 9: Hạt nhân  (doteri) có khối lượng m = 2,00136u. Biết m=1,0073u; m=1,0087u; c=3.10⁸ m/s. Hãy xác định năng lượng liên kết riêng của hạt nhân D?

A. 1,364MeV/nuclon           

B. 6,82MeV/nuclon          

C. 13,64MeV/nuclon        

D. 14,64MeV/nuclon

Giải

Ta có: E = 13,64 MeV (đáp án trên)

⇒ Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân D:  \(\frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A} = \frac{{13,64}}{2} = 6,82\) (MeV/nuclon)

Câu 1: Hạt nhân nào sau đây không thể phân hạch ?

A.  \({}_{6}^{12}C \)           

B.  \({}_{92}^{238}U \)   

C.  \({}_{92}^{239}U \)        

D.  \({}_{92}^{239}U \)

Câu 2: Phản ứng nhiệt hạch là

A. phản ứng hạt nhân thu năng lượng.                           

B. phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lượng trung bình thành một hạt nhân nặng.

C. sự tách hạt nhân nặng thành các hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao.

D. nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số prôton bằng nhau, số nơtron khác nhau.         

B. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số khối A bằng nhau.             

C. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số nơtron bằng nhau, số prôton khác nhau.        

D. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có khối lượng bằng nhau.

Câu 4: Kết quả nào sau đây là sai khi nói về khi nói về định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn điện tích?

A. A hoặc B hoặc C đúng.   

B. Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄.        

C. A₁ + A₂ = A₃ + A₄.      

D. A₁ + A₂ + A₃ + A₄ = 0.

Câu 5: Khối lượng proton m_P = 1,007276u. Khi tính theo đơn vị kg thì

A. m_P = 1,762.10^-27 kg.        

B. m_P = 16,72.10^-27 kg.     

C. m_P = 167,2.10^-27 kg.    

D. m_P = 1,672.10^-27 kg.

Câu 6: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Vế trái của phương trình phản ứng có thể có một hoặc hai hạt nhân.

B. Trong số các hạt nhân trong phản ứng có thể có các hạt đơn giản hơn hạt nhân (hạt sơ cấp).

C. Nếu vế trái của phản ứng chỉ có một hạt nhân có thể áp dụng định luật phóng xạ cho phản ứng.         

D. Tất cả đều đúng.

Câu 7: Cho phản ứng hạt nhân sau  \({}_{{{Z}_{1}}}^{{{A}_{1}}}A+{}_{{{Z}_{2}}}^{{{A}_{2}}}B\to {}_{{{Z}_{3}}}^{{{A}_{3}}}C+{}_{{{Z}_{4}}}^{{{A}_{4}}}D \). Năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân tương ứng là ε_A, ε_B, ε_C, ε_D . Năng lượng của phản ứng ΔE được tính bởi công thức

A. ΔE = A₁ε_A + A₃ε_C – A₂ε_B – A₄ε_D                                        

B. ΔE = A₂ε_B + A₄ε_D – A₁ε_A – A₃ε_C

C. ΔE = A₁ε_A + A₂ε_B – A₃ε_C – A₂ε_B                              

D. ΔE = A₃ε_C + A₄ε_D – A₂ε_B – A₁ε_A

Câu 8: Hạt nhân  \({}_{92}^{238}U \) có cấu tạo gồm

A. 92p và 238n.                   

B. 238p và 146n.              

C. 92p và 146n.                

D. 238p và 92n.

Câu 9: Xét phản ứng: A → B + α. Hạt nhân mẹ đứng yên, hạt nhân con và hạt α có khối lượng và vận tốc lần lượt là v_B, m_B và v_α, m_α.. Tỉ số giữa v_B và v_α bằng:

A. 2 m_B / m_α                              

B. 2m_α/m_B      

C. m_α/m_B  

D. m_B/m_α

Câu 10: Trong hạt nhân nguyên tử

A. bán kính hạt nhân nguyên tử tỉ lệ với căn bậc hai của số khối

B. prôtôn không mang điện còn nơtron mang điện tích dương

C. nuclôn là hạt có bản chất khác ới hạt prôtôn và nơtron          

D. số khối A chính là tổng số các nuclôn

Câu 11: Phản ứng phân hạch U235 dùng trong lò phản ứng hạt nhân và cả trong bom nguyên tử. Tìm sự khác biệt căn bản giữa lò phản ứng và bom nguyên tử.

A. Trong lò phản ứng số nơtron cần để gây phản ứng phân hạch tiếp theo thì nhỏ hơn ở bom nguyên tử.

B. Số nơtron được giải phóng trong mỗi phản ứng phân hạch ở bom nguyên tử nhiều hơn ở lò phản ứng

C. Năng lượng trung bình được mỗi nguyên tử urani giải phóng ra ở bom nguyên tử nhiều hơn hơn ở lò phản ứng

D. Trong lò phản ứng số nơtron có thể gây ra phản ứng phân hạch tiếp theo được khống chế

Câu 12: Tìm phát biểu sai về phản ứng nhiệt hạch:

A. Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân năng hơn cũng toả ra năng lượng.            

B. Mỗi phản ứng kết hợp toả ra năng lượng bé hơn một phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều hơn.

C. Phản ứng kết hợp toả ra năng lượng nhiều, làm nóng môi trường xung quanh nên gọi là phản ứng nhiệt hạch.

D. Bom H là ứng dụng của phản ứng nhiệt hạch nhưng dưới dạng phản ứng nhiệt hạch không kiểm soát được .

Câu 13: Xét hạt nhân nguyên tử  \(_{4}^{9}Be \) có khối lượng m₀ ; biết khối lượng prôtôn là m_p và khối lượng nơtrôn là m_n. Ta có:

A. m₀ = 4m_n + 5m_p              

B. m₀ = 5m_n + 4m_p           

C. m₀ > 4m_n + 5m_p           

D. m₀ < 5m_n + 4m_p

Câu 14: Đồng vị phóng xạ A phân rã α và biến đổi thành hạt nhân B . Gọi ΔE là năng lượng tạo ra của phản ứng. K_α, K_B lần lượt là động năng của hạt α và B . Khối lượng của chúng tương ứng là m_α, m_B . Biểu thức liên hệ giữa ΔE, K_B, m_α, m_B là:

A.  \(\Delta E={{K}_{B}}\frac{{{m}_{\alpha }}+{{m}_{B}}}{{{m}_{\alpha }}} \)         

B.  \(\Delta E={{K}_{B}}\frac{{{m}_{B}}}{{{m}_{\alpha }}} \)     

C.  \(\Delta E={{K}_{B}}\frac{{{m}_{\alpha }}+{{m}_{B}}}{{{m}_{B}}} \)     

D.  \(\Delta E={{K}_{B}}\frac{{{m}_{\alpha }}+{{m}_{B}}}{{{m}_{B}}-{{m}_{\alpha }}} \)

Câu 15: Hạt nhân ²³²₉₀Th chuyển thành ²⁰⁸₈₂Pb sau một loạt phóng xạ α và β^–, hãy tính xem có bao nhiêu phóng xạ α và β^–.

A.  4 phóng xạ α, 6 phóng xạ β^–

B. 6 phóng xạ α, 4 phóng xạ β^–

C. 6 phóng xạ α, 8 phóng xạ β^–

D. 6 phóng xạ α, 6 phóng xạ β^–

---Để xem đầy đủ nội dung từ câu 16 đến câu 40, vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---

ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP

1.A	2.D	3.A	4.D	5.D	6.D	7.D	8.C	9.C	10.D
11.D	12.C	13.D	14.A	15.B	16.A	17.A	18.A	19.B	20.C
21.D	22.B	23.D	24.D	25.A	26.D	27.C	28.C	29.C	30.D
31.A	32.D	33.D	34.B	35.C	36.B	37.A	38.B	39.C	40.A

 

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Lý thuyết và bài tập chủ đề cấu tạo hạt nhân môn Vật Lý 12 năm 2021-2022. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.