Trắc nghiệm Vật Lí 12 Cánh diều Bài 2 (có đáp án): Năng lượng hạt nhân

Với câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 2: Năng lượng hạt nhân có đáp án chi tiết đầy đủ các mức độ sách Cánh diều sẽ giúp học sinh lớp 12 ôn luyện trắc nghiệm Vật Lí 12.

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 7. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Câu 1: Biết khối lượng của proton; neutron; hạt nhân ${}_8^{16}\text{O}$ lần lượt là 1,0073 amu; 1,0087 amu; 15,9904 amu. Năng lượng liên kết của hạt nhân ${}_8^{16}\text{O}$ xấp xỉ bằng

A. 4,25 MeV.

B. 18,76 MeV.

C. 128,17 MeV.

D. 190,81 MeV.

Hiển thị đáp án

$\Delta \text{m}={\text{Zm}}_{\text{p}}+(\text{A}-\text{Z}){\text{m}}_{\text{n}}-{\text{m}}_{\text{X}}$ = $8\cdot \mathrm{1,0073}\text{u}+(16-8)\cdot \mathrm{1,0087}-\mathrm{15,9904}$ = 0,1376amu

=> ${\text{E}}_{\mathcal{l}\text{k}}=\Delta \text{m}\cdot {\text{c}}^2=\mathrm{0,1376}\underset{\mathrm{931,5}\text{MeV}}{\underbrace{\text{amu}\cdot {\text{c}}^2}}=\mathrm{128,1744}\left(\text{MeV}\right)$. Chọn C.

Câu 2:Nếu 3,6 g một chất được chuyển hóa hoàn toàn thành năng lượng thì năng lượng đó có giá trị là bao nhiêu?

A. 9.10¹⁰ kWh.

B. 9.10⁷ kWh.

C. 3,24.10¹⁰ kWh.

D. 3,24.10⁷ kWh.

Hiển thị đáp án

Ta có: E = mc² = 3,6.10^-3.(3.10⁸)² = 3,24.10¹⁴ (J) = 9.10⁷kWh. Chọn B

Câu 3: Cho phản ứng hạt nhân: $\text{X}{+}_9^{19} \text{F}{\to }_2^4\text{He}{+}_8^{16}\text{O}$. Hạt X là

A. anpha.

B. neutron.

C. deuteri.

D. proton.

Hiển thị đáp án

Ta có: ${}_Z^{A}X{+}_9^{19} \text{F}{\to }_2^4\text{He}{+}_8^{16}\text{O}$ => $\left\{\begin{array}{l}\text{A}+19=4+16\\ \text{Z}+9=2+8\end{array}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{A}=1\\ \text{Z}=1\end{array}\right.\right.$. Chọn D.

Câu 4: Khối lượng của hạt proton, neutron và hạt deuteri ${}_1^2\text{D}$ lần lượt là: 1,0073 amu; 1,0087 amu và 2,0136 amu. Năng lượng liên kết của hạt nhân ${}_1^2\text{D}$ là

A. 2,24 MeV.

B. 3,06 MeV.

C. 1,12 MeV.

D. 4,48 MeV.

Hiển thị đáp án

$\Delta \text{m}={\text{Zm}}_{\text{p}}+(\text{A}-\text{Z}){\text{m}}_{\text{n}}-{\text{m}}_{\text{X}}$ = $1\cdot \mathrm{1,0073}+(2-1)\cdot \mathrm{1,0087}-\mathrm{2,0136}=\mathrm{2,4}\cdot {10}^{-3}\text{amu}$

=> ${\text{E}}_{\mathcal{l}\text{k}}=\Delta \text{m}\cdot {\text{c}}^2=\mathrm{2,4}\cdot {10}^{-3}\cdot \underset{\mathrm{931,5}}{\underbrace{\text{amu}\cdot {\text{c}}^2}}=\mathrm{2,2356}\text{MeV}$. Chọn A.

Câu 5: Hạt nhân ${}_4^{10}\text{Be}$ có khối lượng 10,0135 amu. Khối lượng của neutron m_n = 1,0087 amu, của proton m_p = 1,0073 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ${}_4^{10}\text{Be}$ là

A. 0,6321 MeV/nucleon.

B. 63,2152 MeV/nucleon.

C. 632,1531 MeV/nucleon.

D. 6,3215 MeV/nucleon.

Hiển thị đáp án

$\Delta \text{m}={\text{Zm}}_{\text{p}}+(\text{A}-\text{Z}){\text{m}}_{\text{n}}-{\text{m}}_{\text{X}}$ = $4\cdot \mathrm{1,0073}+(10-4)\cdot \mathrm{1,0087}-\mathrm{10,0135}=\mathrm{0,0679}\text{amu}$

=> $E_{\mathcal{l}\text{k}}=\Delta \text{m}\cdot {\text{c}}^2=\mathrm{0,0679}\cdot \underset{\mathrm{931,5}\text{MeV}}{\underbrace{\text{amu}\cdot {\text{c}}^2}}=\mathrm{63,2489}\text{MeV}$

=> $E_{\mathcal{l}\text{kr}}=\frac{E_{\mathcal{l}k}}{A}=\frac{\mathrm{63,2489}}{10}=\mathrm{6,3249}\left(\frac{\text{MeV}}{\text{ nucleon }}\right)$. Chọn D.

Câu 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

A. 8,55.10²⁴ MeV.

B. 4,71.10²⁵ MeV.

C. 3,41.10²⁵ MeV.

D. 2,11.10²⁷ MeV.

Hiển thị đáp án

$\text{Q}=\text{n}\cdot {\text{E}}_{\mathcal{l}\text{k}}=\frac{\text{V}}{\mathrm{22,4}}\cdot {\text{N}}_{\text{A}}\cdot \text{Q }$ = $\frac{\mathrm{11,2}}{\mathrm{22,4}}\cdot \mathrm{6,023}\cdot {10}^{23}\cdot (2\cdot \mathrm{1,0073}+2\cdot \mathrm{1,0087}-\mathrm{4,0015})\cdot \mathrm{931,5}$

$\approx \mathrm{8,55}\cdot {10}^{24}\text{MeV}$. Chọn A.

Câu 7: Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết

A. tính cho một nucleon.

B. tính riêng cho hạt nhân ấy.

C. của một cặp proton-proton.

D. của một cặp proton-neutron.

Hiển thị đáp án

Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính cho một nucleon=> Chọn A.

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Câu hỏi: 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.

Hiển thị đáp án

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:

$\Delta m_{\text{A}}<\Delta m_{\text{B}}\iff \Delta m_{\text{A}}{\text{c}}^2<\Delta m_{\text{B}}{\text{c}}^2\iff E_{\text{lkA}}<E_{\text{lkB}}$ → Phát biểu c) Đúng.

d) Tính năng lượng liên kết riêng của mỗi hạt nhân:

$E_{\text{klkA}}=\frac{E_{\text{kkA}}}{A_{\text{A}}}=\frac{\mathrm{1,71228.}\left(\mathrm{931,5}\text{MeV}/{\text{c}}^2\right)c^2}{202\text{ nucleon }}=\mathrm{7,896}$ MeV / nucleon

$E_{\text{krB}}=\frac{E_{\text{kkB}}}{A_{\text{B}}}=\frac{\mathrm{1,72675}\cdot \left(\mathrm{931,5}\text{MeV}/{\text{c}}^2\right)c^2}{204\text{ nucleon }}=\mathrm{7,885}$ MeV / nucleon

$E_{\text{lkrA}}>E_{\text{lkrB}}$ nên hạt nhân A bền vững hơn hạt nhân B => Phát biểu d) Sai.

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.

PHẦN III. Câu trả lời ngắn

Câu hỏi: Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW. Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của 235U và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra 200 MeV; số Avôgađro N_A = 6,023.10²³mol⁻¹. Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là bao nhiêu?

Hiển thị đáp án

Năng lượng do phân hạch sinh ra trong 3 năm:

A_tp = A_ich = P_ich.t = 200.10⁶.3.365.86400 = 1,89216.10¹⁶ (J).

Vì mỗi phân hạch tỏa ΔE = 200 MeV = 3,2.10⁻¹⁴ (J) nên số hạt U235 cần phân hạch là:

$N=\frac{{\mathrm{1,89216.10}}^{16}}{{\mathrm{3,2.10}}^{-14}}={\mathrm{5,913.10}}^{29}$

Khối lượng 235U cần dùng: $m=\frac{N}{N_A}A=\frac{{\mathrm{5,913.10}}^{26}}{{\mathrm{6,023.10}}^{23}}\mathrm{.0,235}=\mathrm{230,8}\left(kg\right)$.

Đáp án: 230,8 kg.

Xem thêm câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí lớp 12 Cánh diều có đáp án hay khác:

• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 2: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 3: Cảm ứng điện từ

• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 4: Đại cương về dòng điện xoay chiều

• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 1: Cấu trúc hạt nhân

• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 3: Phóng xạ

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải SBT Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---