40 bài tập trắc nghiệm Phản ứng hạt nhân có lời giải (phần 2)

---

---

Với 40 bài tập trắc nghiệm Phản ứng hạt nhân (phần 2) có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập trắc nghiệm Phản ứng hạt nhân (phần 2)

40 bài tập trắc nghiệm Phản ứng hạt nhân có lời giải (phần 2)

Bài 1: Cho hạt prôtôn có động năng K_P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, sinh ra hai hạt α có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia γ và nhiệt năng. Cho biết: m_P = 1,0073u; m_α = 4,0015u; m_Li = 7,0144u; 1u = 931MeV/c² = 1,66.10^-27kg. Động năng của mỗi hạt mới sinh ra bằng bao nhiêu?

A. K_α = 8,70485MeV.

B. K_α = 9,60485MeV.

C. K_α = 0,90000MeV.

D. K_α = 7,80485MeV.

Lời giải:

Chọn B.

Theo bảo toàn năng lượng ta có K_p + ΔE = 2.K_α

suy ra K_α = 9,60485 MeV.

Bài 2: Cho hạt prôtôn có động năng K_P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, sinh ra hai hạt α có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia γ và nhiệt năng. Cho biết: m_P = 1,0073u; m_α = 4,0015u; m_Li = 7,0144u; 1u = 931MeV/c² = 1,66.10^—27kg. Độ lớn vận tốc của các hạt mới sinh ra bằng bao nhiêu?

A. v_α = 2,18734615m/s.

B. v_α = 15207118,6m/s.

C. v_α = 21506212,4m/s.

D. v_α = 30414377,3m/s.

Lời giải:

Chọn C.

Động năng của hạt α được tính theo công thức

Bài 3: Cho hạt prôtôn có động năng K_P = 1,8MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, sinh ra hai hạt α có cùng độ lớn vận tốc và không sinh ra tia γ và nhiệt năng. Cho biết: m_P = 1,0073u; m_α = 4,0015u; m_Li = 7,0144u; 1u = 931MeV/c² = 1,66.10^—27kg. Độ lớn vận tốc góc giữa vận tốc các hạt là bao nhiêu?

A. 83º45’.    B. 167º30’;

C. 88º15’.    D. 178º30’.

Lời giải:

Chọn D.

Theo định luật bảo toàn động lượng:

Bài 4: Hạt α bắn vào hạt nhân Al đứng yên gây ra phản ứng : . phản ứng này thu năng lượng Q = 2,7 MeV. Biết hai hạt sinh ra có cùng vận tốc, tính động năng của hạt α. (coi khối lượng hạt nhân bằng số khối của chúng).

A. 1,3 MeV    B. 13 MeV

C. 3,1 MeV    D. 31 MeV

Lời giải:

Ta có ⇒ K_p = 30 K_N. Mà Q = K_α ─ (K_p + K_N) (1)

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: m_α.v_α = (m_p + m_n)v ⇒

Mà tổng động năng của hệ hai hạt :

Thế (2) vào (1) ta được K_α = 3,1MeV. Chọn C.

Bài 5: Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C. Gọi m_A, m_B, m_C là khối lượng nghỉ của các hạt A, B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q. Biểu thức nào sau đây đúng?

Lời giải:

Năng lượng toàn phần được bảo toàn nên:

m_Ac² = m_Bc² + m_Cc² + Q. Chọn A.

Bài 6: Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nitơ đang đứng yên thì thu được một hạt prôtôn và hạt nhân ôxi theo phản ứng: . Biết khối lượng các hạt trong phản ứng là: m_α = 4,0015 u; m_N = 13,9992 u; m_O = 16,9947 u; m_p = 1,0073 u. Nếu bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì động năng tối thiểu của hạt α là

A. 1,503 MeV.    B. 29,069 MeV.

C. 1,211 MeV.    D. 3,007 Mev.

Lời giải:

W_đα ≥ (4,0015 + 13,9992 – 16,9947 – 1,0073).931,5 = - 1,211 (MeV). Chọn C.

Bài 7: Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

A. 3,125 MeV.    B. 4,225 MeV.

C. 1,145 MeV.    D. 2,125 MeV.

Lời giải:

Phương trình phản ứng:

Chọn D.

Bài 8: Bắn một prôtôn vào hạt nhân đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 60º. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là

A. 4.    B. 0,25    C. 2.    D. 0,5

Lời giải:

Phương trình phản ứng:

Chọn A.

Bài 9: Cho phản ứng hạt nhân: . Biết khối lượng của các hạt lần lượt là m_D = 2,0135u; m_He = 3,0149 u; m_n = 1,0087u. Năng lượng tỏa ra của phản ứng trên bằng

A. 1,8821 MeV.    B. 2,7391 MeV.

C. 7,4991 MeV.    D. 3,1671 MeV.

Lời giải:

Ta có: ΔW = (2.2,0135 – 3,0149 – 1,0087).931,5 = 3,1671 (MeV). Chọn D.

Bài 10: Cho phản ứng hạt nhân: . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng tỏa ra của phản ứng là

A. 15,017 MeV.    B. 200,025 MeV.

C. 17,498 MeV.    D. 21,076 MeV.

Lời giải:

Vì X là nơtron không có độ hụt khối nên

ΔW = (0,030382 – 0,009106 – 0,002491).931,5 = 17,498 (MeV). Chọn C.

Bài 11: 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

A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV.

B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV.

C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV.

D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 12: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này

A. thu 18,63 MeV.    B. thu 1,863 MeV.

C. tỏa 1,863 MeV.    D. tỏa 18,63 MeV.

Lời giải:

m_t < m_s nên thu năng lượng; ΔW = 0,02.931.5 = 18,63 MeV. Chọn A.

Bài 13: Hạt nhân là chất phóng xạ α. Biết năng lượng tỏa ra trong một phản ứng phóng xạ khi hạt nhân đứng yên là 14,15 MeV. Coi khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối. Tính động năng của hạt α.

A. 13,7 MeV.    B. 12,9 MeV.

C. 13,9 MeV.    D. 12,7 MeV.

Lời giải:

Vì ban đầu U đứng yên nên p_Y = p_α → 2m_YW_dY = 2m_αW_dα

Chọn C.

Bài 14: Hạt nhân đứng yên phân rã α thành hạt nhân Coi khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối. Hỏi động năng của hạt α bằng bao nhiêu % của năng lượng phân rã?

A. 1,68%.    B. 98,3%.    C. 81,6%.    D. 16,8%.

Lời giải:

Ta có: p_Y = p_α → 2m_YW_dY = 2m_αW_dα

Chọn B.

Bài 15: Hạt nhân đứng yên phân rã α thành hạt nhân X. Biết động năng của hạt α trong phân rã đó bằng 4,8 MeV. Coi khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối. Tính năng lượng tỏa ra trong một phân rã

A. 4,886 MeV.    B. 5,216 MeV.

C. 5,867 MeV.    D. 7,812 MeV.

Lời giải:

Ta có: p_X = p_α → 2m_XW_dX = 2m_αW_dα

Chọn A.

Bài 16: Dùng một hạt có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên gây ra phản ứng . Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng các hạt nhân m_α = 4,0015u; m_p = 1,0073u; m_N14 = 13,9992u; m_O17 = 16,9947u. Biết 1u = 931,5 MeV/c². Động năng của hạt là

A. 6,145 MeV.    B. 2,214 MeV.

C. 1,345 MeV.    D. 2,075 MeV.

Lời giải:

Ta có: → m_OK_O = m_αK_α + m_pK_p (1);

ΔE = K_O + K_p - K_α = (m_α + m_N – m_p – m_O)c² = - 1,21 MeV

→ K_p = K_α - K_O – 1,21 (2).

Thay (2) vào (1): m_OK_O = m_αK_α + m_pK_α - m_pK_O – m_p.1,21

Chọn D.

Bài 17: Tổng hợp hạt nhân heli từ phản ứng hạt nhân . Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol hêli là

A. 1,3.10²⁴ MeV.    B. 2,6.10²⁴ MeV.

C. 5,2.10²⁴ MeV.    D. 2,4.10²⁴ MeV.

Lời giải:

Mỗi phản ứng tổng hợp được 2 hạt nhân hêli nên:

= 6,02.10²³.17,3 = 26.10²³ (MeV). Chọn B.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

• Dạng 1: Viết phương trình phản ứng hạt nhân

• Dạng 2: Tính năng lượng của phản ứng hạt nhân

• Dạng 3: Tính động năng, động lượng trong phản ứng hạt nhân

• Bài tập về phản ứng hạt nhân

• Bài tập về phản ứng hạt nhân (phần 2)

---

---

---