15 câu trắc nghiệm Vật lí 12 Kết nối tri thức Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết có đáp án

Question 1

**PHẦN I.** **Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 10. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.**

Nếu 3,6 g một chất được chuyển hóa hoàn toàn thành năng lượng thì năng lượng đó có giá trị là bao nhiêu?

Accepted Answer

9.107 kWh.

Question 2

Cho khối lượng của hạt nhân $_{47}^{107}{\rm{Ag}}$ là 106,8783 amu; của neutron là 1,0087 amu; của proton là 1,0073 amu. Độ hụt khối của hạt nhân $_{47}^{107}{\rm{Ag}}$là

Accepted Answer

0,9868 amu.

Question 3

Cho phản ứng hạt nhân: ${\rm{X}} + _9^{19}\;{\rm{F}} \to _2^4{\rm{He}} + _8^{16}{\rm{O}}.$ Hạt X là

Accepted Answer

proton.

Question 4

Khối lượng của hạt proton, neutron và hạt deuteri $_1^2{\rm{D}}$ lần lượt là: 1,0073 amu; 1,0087 amu và 2,0136 amu. Năng lượng liên kết của hạt nhân $_1^2{\rm{D}}$ là

Accepted Answer

2,24 MeV.

Question 5

Hạt nhân $_4^{10}{\rm{Be}}$ có khối lượng 10,0135 amu. Khối lượng của neutron mn = 1,0087 amu, của proton mp = 1,0073 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_4^{10}{\rm{Be}}$ là

Accepted Answer

6,3249 MeV/nucleon.

Question 6

Biết khối lượng của các hạt α, proton và neutron lần lượt là 4,0015 amu; 1,0073 amu và 1,0087 amu. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 11,2 lít khí He ở điều kiện tiêu chuẩn là

Accepted Answer

8,55.10^24 MeV.

Question 7

Cho hạt nhân $_{92}^{238}{\rm{U}}$ có khối lượng lần lượt là 238,0004 amu. Biết mp = 1,0073 amu và mn = 1,0087 amu; 1 amu = 931 MeV/c2, NA = 6,022.1023. Khi tổng hợp được một mol hạt nhân $_{92}^{238}{\rm{U}}$ thì năng lượng toả ra

Accepted Answer

1,0884.10^{27} MeV.

Question 8

Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân $_{92}^{234}{\rm{U}};_8^{16}{\rm{O}}$ lần lượt là: 1,0073 amu; 1,0087 amu và 234,041 amu; 15,9904 amu và l uc2 = 931,5 MeV. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{92}^{234}{\rm{U}}$ thì năng lượng liên kết riêng của $_8^{16}{\rm{O}}$

Accepted Answer

lớn hơn 1 lượng 0,58 MeV.

Question 9

Biết khối lượng của các hạt proton, neutron và hạt nhân $_8^{18}{\rm{O}}$ lần lượt là $1,0073{\rm{u}}$; 1,0087 u; 17,9948 u. Độ hụt khối của hạt nhân $_8^{18}{\rm{O}}$ là

Accepted Answer

$0,1506{\rm{u}}.$

Question 10

Điều nào sau đây là đúng về lực hạt nhân?

Accepted Answer

Tất cả các phát biểu trên đều đúng.

Question 11

**PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai.** **Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai**

Cho hai hạt nhân A và B có các đặc điểm sau:

Hạt nhân A có 202 nucleon trong đó gồm 122 neutron. Độ hụt khối của hạt nhân A là 1,71228 u.

Hạt nhân B có 204 nucleon trong đó gồm 80 proton. Độ hụt khối của hạt nhân B là 1,72675u.

Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) A và B là hai hạt nhân đồng vị.

b) Số nucleon trung hoà trong mỗi hạt nhân bằng nhau.

c) Hạt nhân A có năng lượng liên kết nhỏ hơn hạt nhân B.

d) Hạt nhân B bền vững hơn hạt nhân A.

Accepted Answer

a) Hạt nhân A có 202 – 122 = 80 proton. Hạt nhân A và B là hai hạt nhân đồng vị → Phát biểu a) Đúng. b) Hạt nhân B có 204 – 80 = 124 neutron, trong khi đó hạt nhân A chỉ có 122 neutron → Phát biểu b) Sai. c) Hạt nhân A có độ hụt khối nhỏ hơn hạt nhân B: ( Delta {m_{ rm{A}}} < Delta {m_{ rm{B}}} Leftrightarrow Delta {m_{ rm{A}}}{{ rm{c}}^2} < Delta {m_{ rm{B}}}{{ rm{c}}^2} Leftrightarrow {E_{{ rm{lkA}}}} < {E_{{ rm{lkB}}}} ) → Phát biểu c) Đúng. d) Tính năng lượng liên kết riêng của mỗi hạt nhân: ({E_{{ rm{klkA}}}} = frac{{{E_{{ rm{kkA}}}}}}{{{A_{ rm{A}}}}} = frac{{1,71228. left( {931,5{ rm{MeV}}/{{ rm{c}}^2}} right){c^2}}}{{202{ rm{ nucleon }}}} = 7,896{ rm{MeV}}/ ) nucleon ({E_{{ rm{krB}}}} = frac{{{E_{{ rm{kkB}}}}}}{{{A_{ rm{B}}}}} = frac{{1,72675 cdot left( {931,5{ rm{MeV}}/{{ rm{c}}^2}} right){c^2}}}{{204{ rm{ nucleon }}}} = 7,885{ rm{MeV}}/ ) nucleon ({E_{{ rm{lkrA}}}} > {E_{{ rm{lkrB}}}} ) nên hạt nhân A bền vững hơn hạt nhân ({ rm{B}} = > ) Phát biểu d) Sai. Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.

Question 12

**PHẦN III. Câu trả lời ngắn**. **Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3**

Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: $_3^6{\rm{Li}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^4{\rm{He}} + _Z^A{\rm{X}}$

Biết khối lượng nguyên tử của các hạt là ${m_{\rm{D}}} = 2,01410{\rm{u}};{m_{{\rm{Li}}}} = 6,01512{\rm{u}}$; ${m_{{\rm{He}}}} = 4,00260{\rm{u}};$

a) Hoàn thành phương trình phản ứng.

b) Tính năng lượng toả ra của mỗi phản ứng. (Viết kết quả theo đơn vị MeV và lấy đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).

c) Nếu tổng hợp được 1,00 g khí helium từ phương trình phản ứng này thì tổng năng lượng toả ra có thể đun sôi bao nhiêu kilôgam nước ở 200C ? Cho biết nhiệt dung riêng của nước là $4180\;{\rm{J}}/({\rm{kg}}.{\rm{K}}).$

Accepted Answer

a) Do điện tích và số nucleon được bảo toàn trong các phản ứng hạt nhân nên: (3 + 1 = 2 + Z Rightarrow Z = 2 ) (6 + 2 = 4 + A Rightarrow A = 4 ) Hạt nhân (_Z^A{ rm{X}} ) là (_2^4{ rm{He}}. ) Phương trình phản ứng hạt nhân có dạng: (_3^6{ rm{Li}} + _1^2{ rm{D}} to _2^4{ rm{He}} + _2^4{ rm{He}}. ) b) Năng lượng toả ra của một phản ứng hạt nhân: Etoả = (mtrước – msau)c2 ( = [(6,01512{ rm{u}} + 2,01410{ rm{u}}) - (2.4,00260{ rm{u}})]{{ rm{c}}^2} ) ( = 0,02402{ rm{u}}{{ rm{c}}^2} = 0,02402. left( {931,5{ rm{MeV}}/{{ rm{c}}^2}} right){{ rm{c}}^2} = 22,37{ rm{MeV}}. ) c) Mỗi phản ứng tạo ra hai nguyên tử helium nên để tổng hợp được 1,00 g helium, số phản ứng cần xảy ra là ( frac{{(1,00 ;{ rm{g}})}}{{(4 ;{ rm{g}}/{ rm{mol}})}} cdot (6,02 cdot {10^{23}} ) nguyên tử /mol) : (2 nguyên tử /phản ứng) = 7,53.1022 phản ứng. Tổng năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1,00 g helium là E = (7,53.1022 phản ứng).(22,4 MeV/phản ứng) ( cdot left( {1,6 cdot {{10}^{ - 13}} ;{ rm{J}}/{ rm{MeV}}} right) = 2,69 cdot {10^{11}} ;{ rm{J}} ) Năng lượng này đun sôi được số kilôgam nước ở 200C là m=EcΔt=2,70⋅1011 J(4180 J/kg⋅K)⋅100°C−20°C=8,07⋅105 kg Đáp án: a) (_3^6{ rm{Li}} + _1^2{ rm{D}} to _2^4{ rm{He}} + _2^4{ rm{He}}. ); b) (22,4{ rm{MeV}} ); c) (8,{07.10^5} ;{ rm{kg}}. )

Question 13

Tính năng lượng tỏa ra khi 100g $_2^3{\rm{He}}$ được tạo thành trong phản ứng nhiệt hạch: $_1^2{\rm{H}} + _1^2{\rm{H}} \to _2^3{\rm{He}} + _0^1{\rm{n}}$, biết rằng mỗi phản ứng này tỏa ra năng lượng khoảng 3,27 MeV. So sánh với năng lượng tỏa ra khi phân hạch hoàn toàn 100g $_{92}^{235}{\rm{U}}$, biết trung bình mỗi phản ứng phân hạch của $_{92}^{235}{\rm{U}}$ tỏa ra năng lượng khoảng 200 MeV.

Accepted Answer

Số hạt nhân He trong 100 g (_2^3{ rm{He}} ) là: ({{ rm{N}}_{{ rm{He}}}} = frac{{ rm{m}}}{{ rm{A}}} cdot {{ rm{N}}_{ rm{A}}} = frac{{100}}{3} cdot 6,023 cdot {10^{23}} approx 2 cdot {10^{25}} ) Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 100 g He là: ({2.10^{25}} cdot 3,27 = 6,{54.10^{25}}{ rm{MeV}} ) Số hạt nhân U trong 100g (_{92}^{235}{ rm{U}} ) là: ({{ rm{N}}_{{ rm{He}}}} = frac{{ rm{m}}}{{ rm{A}}} cdot {{ rm{N}}_{ rm{A}}} = frac{{100}}{{235}} cdot 6,023 cdot {10^{23}} = 2,56 cdot {10^{23}} ) Năng lượng tỏa ra khi phân hạch 100 g (_{92}^{235}{ rm{U}} ) là (2,56 cdot {10^{23}} cdot 200 = 5,{13.10^{25}}{ rm{MeV}} ) Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch tạo thành 100 g (_2^3{ rm{He}} ) lớn hơn năng lượng tỏa ra khi phân hạch 100 g (_{92}^{235}{ rm{U}} ) Đáp án: 1,41.1025 MeV.

Question 14

Năng lượng liên kết của các hạt nhân $_1^2{\rm{H}},_2^4{\rm{He}},_{26}^{56}{\rm{Fe}}$ và $_{92}^{235}{\rm{U}}$ lần lượt là 2,22 MeV; 28,3 MeV; 492 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất là hạt nhân nào?

Accepted Answer

_{26}^{56}{\rm{Fe}}

15 câu trắc nghiệm Vật lí 12 Kết nối tri thức Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết có đáp án

Xem trước câu hỏi