Bài giảng Vật lý 2: Chương 8b (Trắc nghiệm)

Câu 1

Trắc nghiệm VL Hạt Nhân, Hạt Cơ Bản

Lê Quang Nguyên www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle59@yahoo.com

Hai proton và hai neutron được kết hợp để cho một hạt nhân Helium (2He4). Tìm nhiệt trao đổi của phản ứng, cho biết mp = 1,007 825 u, mn = 1,008 665 u, mHe = 4,002 602 u, 1u = 931,5 MeV/c2

TL câu 1

A. – 20,7 MeV B. 20,7 MeV C. 28,3 MeV D. – 28,3 MeV

∑

m i

,truoc

,sau

  

   (

) 2 m m c

+ 2p

Câu 2 Tìm năng lượng liên kết riêng của 79Au197, cho biết mAu = 196,966 543 u, mp = 1,007 825 u, mn = 1,008 665 u, 1u = 931,5 MeV/c2

28,3

MeV

TL: C

A. 7.3 MeV B. 7.7 MeV C. 7.9 MeV D. 8.3 MeV

TL câu 2

Câu 3

e =

lkW A

Độ hụt khối

(

)

W lk

Zm p

A Z m M c n

 

 

e =

7,9MeV

- - Lúc đầu một chất phóng xạ có độ phóng xạ là 1000 phân rã/s. Ba giờ sau đó độ phóng xạ giảm xuống còn 125 phân rã/s. Chu kỳ bán rã của chất này là:

TL: C

TL câu 3

Câu 4

A. 1/2 giờ B. 1 giờ C. 3 giờ D. 8 giờ

(

)

( ) H t

0 exp

l =

ln2 T 1/2

T 1/2

)

(

ln2 H H 0

T 1 2 3600

Xét hai mẫu chất của hai đồng vị X và Y. Biết rằng hai mẫu này có cùng số lượng nguyên tử, và đồng vị X có chu kỳ bán rã lớn gấp đôi đồng vị Y, hãy so sánh tốc độ phân rã của chúng:

TL: B

A. X có tốc độ phân rã lớn hơn Y. B. X có tốc độ phân rã nhỏ hơn Y. C. X và Y có cùng tốc độ phân rã. D. Độ phân rã phụ thuộc vào bậc số nguyên tử, chứ không phụ thuộc vào chu kỳ bán rã.

TL câu 4

Câu 5

= -

( ) N t

dN = dt

Tốc độ phân rã

l =

ln2 T 1/2

Khoảng sau bao nhiêu chu kỳ bán rã thì độ phóng xạ của một chất đồng vị phóng xạ giảm xuống còn 0,004 của độ phóng xạ ban đầu?

H tỷ lệ nghịch với chu kỳ bán rã A. 3 B. 6 C. 8 D. 60

TL câu 5

TL: B

(

)

( ) H t

0 exp

( ) H t

exp

ln2

t T 1/2

 -  

   

Câu 6 Tritium 1T3 có chu kỳ bán rã 12,3 năm và tỏa ra một nhiệt lượng 0,0186 MeV trên mỗi phân rã. Tìm công suất tỏa nhiệt của 1 g Tritium, cho biết: NA = 6,02 × 1023 mol−1, 1 năm = 3,16 × 107 s, 1 MeV = 1,6 × 10−13 J, mT = 3,016 05 u

(

) =

ln = - 8 H H ln2 t T 1/2

TL: C

A. 1.1 W B. 9.6 W C. 3.2 W D. 0.33 W

TL câu 6

Câu 7

l =

Nl=

= N N

mol

ln2 T 1/2

Hạt nhân ban đầu và hạt nhân kết quả sẽ là đồng vị của cùng một chất trong quá trình phân rã nào sau đây?

P = (số phân rã/s) × (nhiệt/phân rã)

· · (cid:215)

(

)

6 0,0186 10

1.6 10-

A. Phân rã α nối tiếp bởi hai phân rã β−. B. Hai phân rã gamma. C. Phân rã β− nối tiếp bởi một phân rã α. D. Phân rã β− nối tiếp bởi phát xạ một neutron.

W= 1,1

Trả lời câu 7

Câu 8

TL: A

b 2

(cid:190) (cid:190) ﬁ (cid:190) (cid:190) ﬁ

X

Y

Z

A Z

A-4 Z-2

A-4 Z

TL: A Một mẫu gỗ được thu thập từ một di tích khảo cổ. Độ phóng xạ 6C14 của mẫu gỗ bằng 12,5% độ phóng xạ của các chất hữu cơ ngày nay. Hãy xác định tuổi của mẫu gỗ, biết rằng chu kỳ bán rã của carbon là 5730 năm.

A. 4 460 năm B. 8 600 năm C. 13 150 năm D. 17 200 năm

TL câu 8

Câu 9

( ) H t

exp

ln2

t T 1/2

 -  

   

(

)

= -

H H ln2

t T 1/2

17200

ln Trong một chuỗi phóng xạ hạt nhân phân rã α và β− nhiều lần cho đến khi đạt đến một hạt nhân bền. Đồng vị phóng xạ Ra226 thuộc về một trong bốn chuỗi phóng xạ. Chuỗi phóng xạ đó bắt đầu từ đồng vị phóng xạ nào sau đây:

TL câu 9

Câu 10

TL: D A. U238 B. U235 C. Th232 D. Np237

Chỉ có phân rã α mới làm thay đổi số khối (giảm 4).

Một nguyên tử O16 hấp thụ một proton, và sau đó phát ra một deuteron. Hạt nhân con là hạt nhân nào sau đây?

Do đó: Atrước – Asau = bội số của 4

TL: A A. nitrogen-15 B. oxygen-17 C. oxygen-15 fluorine-15 D.

TL câu 10

Câu 11

- (cid:190) (cid:190) ﬁ (cid:190) (cid:190) ﬁ

O

Z

16 8

17 Y 9

15 8

Hai hạt nhân đứng yên khác nhau cùng phát ra hạt α, năng lượng tỏa ra trong mỗi phân rã là như nhau. Thành phần nào sau đây có động năng lớn nhất?

TL: C

TL câu 11

+ ⇒ =

(cid:1) p

p m 2 (cid:1) p a

a⇒ > K

p p a m ma <

Câu 12 Một hạt nhân 92U235 hấp thụ một neutron và phân rã thành I139, Y95 và hai neutron. Tìm nhiệt tỏa ra trong phân rã, cho biết: mU = 235,0439u; mI = 138,9350u; mY = 94,913 4u; mn = 1,00867u

= Q K

K a

¢= K a

A. Hạt nhân con nhẹ hơn. B. Hạt nhân con nặng hơn. C. Hạt α từ hạt nhân nhẹ hơn. D. Hạt α từ hạt nhân nặng hơn.

m a m X

m a m Y

 + 1      + 1    

> ⇒ >

K a

m m Y

TL: D A. 123 MeV B. 174 MeV C. 199 MeV D. 218 MeV

TL câu 12

Câu 13

truoc

+ m m n

+ m m Y

m n

Khi uranium phân rã thành hai hạt nhân trung bình, các hạt nhân kết quả thường có dư neutron so với hạt nhân bền. Do đó chúng thường cho:

( = Q M

truoc

) 2 M c sau

174

MeV

TL: B

+ 1 p 1

1 0

ﬁ - A. phân rã meson B. phân rã β− C. phân rã β+ D. phân rã proton + e n 0 1

Câu 14

Câu 15

TL: B

Ở trạng thái tự do, hạt nào sau đây kém bền nhất? Hạt nào sau đây được xem là hạt cơ bản?

A. neutron B. meson C. electron D. tất cả các hạt trên. A. electron B. photon C. neutron D. proton

TL: C

Electron là một hạt cơ bản, photon là một boson truyền: chúng không phân rã. Neutron có khối lượng lớn hơn proton, nên dễ phân rã hơn. TL: C

Câu 16

Câu 17

Lực tương tác yếu giữa một electron và một quark được thực hiện bởi sự trao đổi các hạt: Trong các hạt sau đây, hạt nào được khám phá sau cùng?

A. electron B. neutrino C. neutron D. proton A. photons. B. gluons. C. gravitons. D. W+, W–, hay Z0 bosons.

TL câu 18

TL: D TL: B

D > ɶ ℏ .E t

D =

D = t

r c

E m cp

Câu 18 Pion (mπ = 140 MeV/c2) là hạt trao đổi trong tương tác hạt nhân. Trong thời gian tồn tại cho phép bởi hệ thức bất định Δt.ΔE ⪞ħ, pion có thể di chuyển một khoảng cách tối đa là bao nhiêu? ħ = 1.05 × 10−34 J⋅s, c = 3.00 × 108 m/s, 1 eV = 1.6 × 10−19 J

1,4 10

TL: B

A. 1.2 × 10−15 m B. 1.4 × 10−15 m C. 2.0 × 10−15 m D. 7.5 × 10−15 m

Câu 20

Câu 19 Electron-neutrino νe không có tính chất nào sau đây?

Trong phân rã của muon thành một electron, một neutrino và một phản neutrino, phản neutrino là một ______________-phản neutrino:

A. Không có spin. B. Không có điện tích. C. Khối lượng gần bằng không. D. Là một loại lepton.

A. electron B. muon tau C. D. gluon

TL câu 20

Câu 21

ﬁ + + n n e

TL: A

Trong các hạt sau đây hạt nào không phải là một meson? Trước phản ứng Le = 0

Sau phản ứng electron có Le = 1, phản neutrino, nếu thuộc loại e sẽ có Le = −1

A. muon B. pion C. kaon D. tất cả các hạt trên. Và như vậy Le sẽ bảo toàn

Vậy hạt còn lại là electron-phản neutrino

TL: A TL: A

Câu 22

Câu 23

Neutron và proton có cùng:

Nếu một photon tạo thành một cặp electron- positron và một hạt khác. Hạt còn lại có thể là:

A. Điện tích. B. Chu kỳ bán rã. C. Khối lượng. D. Số baryon.

A. muon. B. phản neutrino. C. neutrino. D. photon.

Để bảo toàn điện tích hạt còn lại phải trung hòa. TL: D Để bảo toàn số lepton hạt còn lại không thể là lepton.

Câu 24

Câu 25

TL: D

Đại lượng nào sau đây không bảo toàn?

Các hạt Σ+, Σ− và Σ0 đều có số lạ bằng −1. Phản ứng va chạm giữa một proton và một neutron để tạo ra một Σ0 và một phản Σ− không thể xảy ra vì nó không bảo toàn:

A. số lepton B. số baryon C. số meson D. năng lượng

Meson có thể xuất hiện riêng lẻ trong một phản ứng.

Do đó số meson không bảo toàn.

Bsau = 0 TL: C A. số lạ. B. điện tích. C. số baryon. D. tất cả các đại lượng trên. Btrước = 2 TL: C

TL câu 25 – 2

TL câu 25 – 1

S + S

+ ﬁ p n

S = 0

S = − 1

p 1 0 1 n 0 0 1 Σ0 0 −1 1 Anti-Σ− 1 1 −1 q S B

Btrước = 2 Bsau = 0

Câu 26

TL câu 26

TL: C Quark lạ có S = − 1

Kết quả phải là một cặp hạt và phản hạt để tổng số lạ hay tổng số baryon bằng 0: A sai

Tổng điện tích phải bằng − 1: B và D sai Các hạt Σ+, Σ− và Σ0 đều có số lạ bằng −1. Va chạm giữa một phản proton và một neutron có thể tạo ra hạt nào sau đây?

S + S

+ ﬁ p n

TL: C

A. Σ– and Σ0 B. Σ+ và phản Σ0 C. phản Σ+ và Σ0 D. phản Σ– và Σ0