Trắc nghiệm Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết - Đề 05
Trắc nghiệm Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết - Đề 05 bao gồm nhiều câu hỏi hay, bám sát chương trình. Cùng làm bài tập trắc nghiệm ngay.
Câu 1: Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi hạt nhân này thành hạt nhân khác. Trong một phản ứng hạt nhân, đại lượng nào sau đây LUÔN được bảo toàn?
- A. Tổng khối lượng nghỉ của các hạt.
- B. Tổng năng lượng liên kết của các hạt nhân.
- C. Tổng số nuclôn (số khối) và tổng điện tích.
- D. Khối lượng riêng của hạt nhân.
Câu 2: Khi nói về năng lượng liên kết của hạt nhân, phát biểu nào sau đây là ĐÚNG?
- A. Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để giữ các nuclôn bay ra khỏi hạt nhân.
- B. Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclôn riêng lẻ.
- C. Năng lượng liên kết là năng lượng tỏa ra khi các nuclôn kết hợp lại tạo thành hạt nhân.
- D. Năng lượng liên kết bằng tích của độ hụt khối và bình phương vận tốc ánh sáng trong chân không.
Câu 3: Cho phản ứng hạt nhân: $^2_1D + ^3_1T to ^4_2He + n$. Biết khối lượng nghỉ của các hạt nhân đơteri, triti, heli và nơtron lần lượt là $m_D = 2,0136 u$, $m_T = 3,0155 u$, $m_{He} = 4,0015 u$ và $m_n = 1,0087 u$. Cho $1u = 931,5 MeV/c^2$. Năng lượng tỏa ra từ một phản ứng này là bao nhiêu?
- A. Khoảng 17,59 MeV.
- B. Khoảng 17,59 J.
- C. Khoảng 1,89 MeV.
- D. Khoảng 1,89 J.
Câu 4: Độ hụt khối của một hạt nhân được định nghĩa là:
- A. Hiệu giữa khối lượng của hạt nhân và tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành nó.
- B. Tổng khối lượng của các nuclôn riêng lẻ cộng lại.
- C. Hiệu giữa tổng khối lượng của các proton và neutron trong hạt nhân.
- D. Hiệu giữa tổng khối lượng của các nuclôn riêng lẻ và khối lượng của hạt nhân đó.
Câu 5: Cho hạt nhân $^A_ZX$ có khối lượng nghỉ là $m_X$. Khối lượng của proton là $m_p$, khối lượng của neutron là $m_n$. Độ hụt khối của hạt nhân X được tính theo công thức nào?
- A. $Z cdot m_p + (A+Z) cdot m_n - m_X$
- B. $A cdot m_p + (A-Z) cdot m_n - m_X$
- C. $Z cdot m_p + (A-Z) cdot m_n - m_X$
- D. $Z cdot m_n + (A-Z) cdot m_p - m_X$
Câu 6: Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đặc trưng cho điều gì?
- A. Độ bền vững của hạt nhân.
- B. Khối lượng của hạt nhân.
- C. Số lượng nuclôn trong hạt nhân.
- D. Năng lượng tỏa ra khi hạt nhân phân rã.
Câu 7: Cho phản ứng hạt nhân $A + B to C + D$. Năng lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng được xác định bởi biểu thức $Q = (m_A + m_B - m_C - m_D)c^2$. Dấu của Q cho biết điều gì?
- A. Q > 0: phản ứng thu năng lượng; Q < 0: phản ứng tỏa năng lượng.
- B. Q > 0: phản ứng tỏa năng lượng; Q < 0: phản ứng thu năng lượng.
- C. Q chỉ có thể dương trong mọi phản ứng hạt nhân.
- D. Q chỉ có thể âm trong mọi phản ứng hạt nhân.
Câu 8: Hạt nhân nào sau đây có năng lượng liên kết riêng LỚN NHẤT trong số các hạt nhân được biết đến, cho thấy nó là hạt nhân bền vững nhất?
- A. $^2_1H$
- B. $^{238}_{92}U$
- C. $^{56}_{26}Fe$
- D. $^4_2He$
Câu 9: Phản ứng phân hạch thường xảy ra với hạt nhân nào?
- A. Hạt nhân rất nặng.
- B. Hạt nhân rất nhẹ.
- C. Hạt nhân có số khối trung bình.
- D. Mọi loại hạt nhân.
Câu 10: Phản ứng tổng hợp hạt nhân thường xảy ra với hạt nhân nào?
- A. Hạt nhân rất nặng.
- B. Hạt nhân rất nhẹ.
- C. Hạt nhân có số khối trung bình.
- D. Mọi loại hạt nhân.
Câu 11: Cho khối lượng của proton là $m_p = 1,007276 u$, khối lượng của neutron là $m_n = 1,008665 u$, khối lượng hạt nhân $^4_2He$ là $m_{He} = 4,00150 u$. Cho $1u = 931,5 MeV/c^2$. Năng lượng liên kết của hạt nhân $^4_2He$ là:
- A. Khoảng 7,07 MeV.
- B. Khoảng 2,83 MeV.
- C. Khoảng 28,3 MeV/nuclon.
- D. Khoảng 28,3 MeV.
Câu 12: Dựa vào đồ thị năng lượng liên kết riêng theo số khối A, có thể suy ra rằng các phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng khi:
- A. Các hạt nhân nhẹ kết hợp lại tạo thành hạt nhân nhẹ hơn.
- B. Các hạt nhân nặng phân rã thành các hạt nhân nặng hơn.
- C. Các hạt nhân có năng lượng liên kết riêng nhỏ biến đổi thành các hạt nhân có năng lượng liên kết riêng lớn hơn.
- D. Các hạt nhân có năng lượng liên kết riêng lớn biến đổi thành các hạt nhân có năng lượng liên kết riêng nhỏ hơn.
Câu 13: Một lượng chất có khối lượng 1 kg biến đổi hoàn toàn thành năng lượng. Năng lượng này có giá trị là bao nhiêu? (Cho tốc độ ánh sáng trong chân không $c = 3,0 times 10^8 m/s$)
- A. $3,0 times 10^8 J$
- B. $9,0 times 10^{16} J$
- C. $9,0 times 10^{13} J$
- D. $1,0 J$
Câu 14: Cho phản ứng hạt nhân: $^6_3Li + X to ^4_2He + ^4_2He$. Hạt X là hạt nhân nào?
- A. $^2_1H$ (đơteri)
- B. $^1_1H$ (proton)
- C. $^3_1H$ (triti)
- D. $^1_0n$ (neutron)
Câu 15: Tại sao phản ứng tổng hợp hạt nhân chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ rất cao (cỡ hàng chục đến hàng trăm triệu độ C)?
- A. Để phá vỡ liên kết trong các hạt nhân ban đầu.
- B. Để cung cấp năng lượng liên kết cho hạt nhân sản phẩm.
- C. Để các hạt nhân nhẹ vượt qua lực đẩy Coulomb giữa chúng.
- D. Để tạo ra nơtron cần thiết cho phản ứng.
Câu 16: Giả sử một phản ứng hạt nhân tỏa ra năng lượng Q. Nếu năng lượng này được chuyển hóa hoàn toàn thành động năng cho các hạt sản phẩm, thì tổng động năng của các hạt sản phẩm sẽ như thế nào so với tổng động năng của các hạt ban đầu (giả sử hạt ban đầu đứng yên)?
- A. Bằng tổng động năng ban đầu.
- B. Lớn hơn tổng động năng ban đầu một lượng bằng Q.
- C. Nhỏ hơn tổng động năng ban đầu một lượng bằng Q.
- D. Không liên quan đến năng lượng Q.
Câu 17: Cho phản ứng hạt nhân $A + B to C + D$. Biết năng lượng liên kết riêng của các hạt A, B, C, D lần lượt là $varepsilon_A, varepsilon_B, varepsilon_C, varepsilon_D$ và số khối của chúng là $A_A, A_B, A_C, A_D$. Phản ứng này tỏa năng lượng nếu:
- A. $A_C varepsilon_C + A_D varepsilon_D > A_A varepsilon_A + A_B varepsilon_B$
- B. $A_C varepsilon_C + A_D varepsilon_D < A_A varepsilon_A + A_B varepsilon_B$
- C. $varepsilon_C + varepsilon_D > varepsilon_A + varepsilon_B$
- D. $varepsilon_C + varepsilon_D < varepsilon_A + varepsilon_B$
Câu 18: Khối lượng của hạt nhân $^7_3Li$ là 7,0160 u. Khối lượng của proton là 1,0073 u, khối lượng của neutron là 1,0087 u. Độ hụt khối của hạt nhân $^7_3Li$ là:
- A. 0,0424 u.
- B. 0,0406 u.
- C. 0,0442 u.
- D. 0,0460 u.
Câu 19: Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng phản ứng phân hạch của Urani ($^{235}U$) để tạo năng lượng. Giả sử mỗi phản ứng phân hạch của $^{235}U$ giải phóng trung bình 200 MeV năng lượng. Để nhà máy có công suất 1000 MW, cần bao nhiêu phản ứng phân hạch xảy ra trong mỗi giây? (Cho $1 eV = 1,6 times 10^{-19} J$)
- A. $3,125 times 10^{16}$ phản ứng/giây.
- B. $3,125 times 10^{19}$ phản ứng/giây.
- C. $3,125 times 10^{17}$ phản ứng/giây.
- D. $3,125 times 10^{20}$ phản ứng/giây.
Câu 20: Phát biểu nào sau đây về năng lượng trong phản ứng hạt nhân là SAI?
- A. Phản ứng tỏa năng lượng khi tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng lớn hơn tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng.
- B. Phản ứng thu năng lượng khi tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng lớn hơn tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng.
- C. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng hạt nhân lớn hơn rất nhiều so với năng lượng tỏa ra trong phản ứng hóa học có cùng khối lượng chất tham gia.
- D. Trong phản ứng hạt nhân, có sự chuyển hóa từ khối lượng sang năng lượng và ngược lại.
Câu 21: Cho phản ứng hạt nhân: $^7_3Li + ^1_1H to ^4_2He + X$. Hạt X là hạt nhân nào?
- A. $^1_0n$
- B. $^3_1H$
- C. $^2_1H$
- D. $^4_2He$
Câu 22: Đơn vị "u" (đơn vị khối lượng nguyên tử) tương đương với bao nhiêu năng lượng? (Cho $c^2 approx 931,5 MeV/u$)
- A. Khoảng 931,5 MeV.
- B. Khoảng 931,5 J.
- C. Khoảng 1,66 times 10^{-27} kg.
- D. Khoảng $3,0 times 10^8 m/s$.
Câu 23: Xét phản ứng hạt nhân $A + B to C + D$. Nếu tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng ($m_A + m_B$) nhỏ hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng ($m_C + m_D$), thì phản ứng này là:
- A. Phản ứng tỏa năng lượng.
- B. Phản ứng thu năng lượng.
- C. Phản ứng không tỏa cũng không thu năng lượng.
- D. Phản ứng chỉ xảy ra nếu có nơtron chậm.
Câu 24: Cho khối lượng của hạt nhân $^2_1H$ là 2,0136 u. Biết $m_p = 1,0073 u$, $m_n = 1,0087 u$ và $1u = 931,5 MeV/c^2$. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri ($^2_1H$) là:
- A. Khoảng 2,24 MeV.
- B. Khoảng 1,12 J/nuclon.
- C. Khoảng 1,12 MeV/nuclon.
- D. Khoảng 2,24 J.
Câu 25: Trong phản ứng hạt nhân, động lượng có được bảo toàn không?
- A. Có, động lượng luôn được bảo toàn.
- B. Không, động lượng không được bảo toàn.
- C. Chỉ bảo toàn khi phản ứng là tỏa năng lượng.
- D. Chỉ bảo toàn khi các hạt ban đầu đứng yên.
Câu 26: Khối lượng của hạt nhân $^7_3Li$ là 7,0160 u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $^7_3Li$ là khoảng 5,6 MeV/nuclon. Sử dụng thông tin này, hãy ước tính khối lượng của hạt nhân $^7_3Li$ theo đơn vị kg. (Cho $1u approx 1,6605 times 10^{-27} kg$)
- A. $7,0160 times 1,6605 times 10^{-27} J$
- B. $7,0160 u$
- C. Khoảng $1,16 times 10^{-26} J$
- D. Khoảng $1,16 times 10^{-26} kg$
Câu 27: Giả sử có phản ứng tổng hợp hạt nhân $2^4_2He to ^8_4Be$. Biết năng lượng liên kết riêng của $^4_2He$ là 7,07 MeV/nuclon và của $^8_4Be$ là 6,88 MeV/nuclon. Năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng này là bao nhiêu?
- A. Tỏa năng lượng, khoảng 1,52 MeV.
- B. Thu năng lượng, khoảng 1,52 MeV.
- C. Tỏa năng lượng, khoảng 0,19 MeV.
- D. Thu năng lượng, khoảng 0,19 MeV.
Câu 28: Hiện tượng nào sau đây KHÔNG phải là phản ứng hạt nhân?
- A. Phân rã phóng xạ alpha của hạt nhân Urani.
- B. Va chạm giữa một hạt nơtron và hạt nhân Urani gây ra phân hạch.
- C. Nguyên tử Hidro mất electron trở thành ion $H^+$.
- D. Hai hạt nhân đơteri kết hợp lại tạo thành hạt nhân Heli.
Câu 29: Một lượng năng lượng 1 J tương đương với khối lượng nghỉ là bao nhiêu? (Cho $c = 3,0 times 10^8 m/s$)
- A. Khoảng $1,11 times 10^{-17} kg$.
- B. Khoảng $9,0 times 10^{16} kg$.
- C. Khoảng $3,0 times 10^8 kg$.
- D. Khoảng $1,0 kg$.
Câu 30: Đồ thị biểu diễn năng lượng liên kết riêng theo số khối A cho thấy năng lượng liên kết riêng đạt cực đại ở vùng các hạt nhân có số khối A xấp xỉ:
- A. 10.
- B. 56.
- C. 150.
- D. 238.