Bài giảng Vật lý 2 - Chương 8a: Trắc nghiệm Vật lý hạt nhân, hạt cơ bản - Lê Quang Nguyên

Trắc nghiệm VL Hạt Nhân, Hạt Cơ Bản Lê Quang Nguyên www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle59@yahoo.com Câu 1 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 A. – 20,7 MeV B. 20,7 MeV C. 28,3 MeV D. – 28,3 MeV TL câu 1 ( ) 22 2p n HeQ m m m c= + − 2 ,truoc ,saui j i j Q m m c   = −    ∑ ∑ 28,3Q MeV= TL: C 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 A. 7.3 MeV B. 7.7 MeV C. 7.9 MeV D. 8.3 MeV TL câu 2 lk W A ε = ( ) 2lk p nW Zm A Z m M c = + − −  Độ hụt khối 7,9MeVε = TL: C Câu 3 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: A. 1/2 giờ B. 1 giờ C. 3 giờ D. 8 giờ TL câu 3 ( ) ( )0 expH t H tλ= − 1/2 ln2 T λ = 1 2 3600T s= TL: B ( )1/2 0 ln2 ln T t H H = Câu 4 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: 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 ( )dNH N t dt λ= − = 1/2 ln2 T λ = H tỷ lệ nghịch với chu kỳ bán rã Tốc độ phân rã TL: B Câu 5 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? A. 3 B. 6 C. 8 D. 60 TL câu 5 ( )0 1/2 ln 8 ln2 H Ht T = − = TL: C ( ) ( )0 expH t H tλ= − ( ) 0 1/2 exp ln2 t H t H T   = −     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 A. 1.1 W B. 9.6 W C. 3.2 W D. 0.33 W TL câu 6 P = (số phân rã/s) × (nhiệt/phân rã) 0 A mol m N N m =0 0H Nλ= 1/2 ln2 T λ = ( )6 190,0186 10 1.6 10−× × ⋅ 1,1P W= TL: A Câu 7 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? 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. Trả lời câu 7 2A A-4 A-4 Z Z-2 ZX Y Z α β − → → TL: A Câu 8 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 ( ) 0 1/2 exp ln2 t H t H T   = −     ( )0 1/2 ln ln2 H Ht T = − 17200t n= TL: D Câu 9 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: A. U238 B. U235 C. Th232 D. Np237 TL câu 9 Chỉ có phân rã α mới làm thay đổi số khối (giảm 4). Do đó: Atrước – Asau = bội số của 4 TL: A Câu 10 Một nguyên tử O16 hấp thụ một proton, và sau đó phát ra một deuteron. Hạt nhân con là hạt nhân nào sau đây? A. nitrogen-15 B. oxygen-17 C. oxygen-15 D. fluorine-15 TL câu 10 16 17 15 8 9 8O Y Z p D+ − → → TL: C 15 8O Câu 11 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? 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. TL câu 11 0 X X p p p pα α= + ⇒ =

X m mα < X K Kα⇒ > 1 X X m Q K K K m α α α   = + = +    2 2 p K m = 1 Y m K m α α   ′= +    X Y m m K Kα α′> ⇒ > TL: D 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 A. 123 MeV B. 174 MeV C. 199 MeV D. 218 MeV TL câu 12 truoc U n M m m= + 2 sau I Y n M m m m= + + ( ) 2truoc sauQ M M c= − TL: B 174Q MeV= Câu 13 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: A. phân rã meson B. phân rã β− C. phân rã β+ D. phân rã proton 1 1 0 0 1 1 e n p e ν − → + + TL: B Câu 14 Ở trạng thái tự do, hạt nào sau đây kém bền nhất? 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. Câu 15 Hạt nào sau đây được xem là hạt cơ bản? A. neutron B. meson C. electron D. tất cả các hạt trên. TL: C Câu 16 Lực tương tác yếu giữa một electron và một quark được thực hiện bởi sự trao đổi các hạt: A. photons. B. gluons. C. gravitons. D. W+, W–, hay Z0 bosons. TL: D Câu 17 Trong các hạt sau đây, hạt nào được khám phá sau cùng? A. electron B. neutrino C. neutron D. proton TL: B 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 A. 1.2 × 10−15 m B. 1.4 × 10−15 m C. 2.0 × 10−15 m D. 7.5 × 10−15 m TL câu 18 .E t∆ ∆ >ɶ ℏ 2E m cpi∆ = t r c∆ = TL: B 151,4 10r m−= × Câu 19 Electron-neutrino νe không có tính chất nào sau đây? A. Không có spin. B. Không có điện tích. C. Khối lượng gần bằng không. D. Là một loại lepton. TL: A Câu 20 Trong phân rã của muon thành một electron, một neutrino và một phản neutrino, phản neutrino là một ______________-phản neutrino: A. electron B. muon C. tau D. gluon TL câu 20 eµ ν ν→ + + TL: A Vậy hạt còn lại là electron-phản neutrino Trước phản ứng Le = 0 Sau phản ứng electron có Le = 1, phản neutrino, nếu thuộc loại e sẽ có Le = −1 Và như vậy Le sẽ bảo toàn Câu 21 Trong các hạt sau đây hạt nào không phải là một meson? A. muon B. pion C. kaon D. tất cả các hạt trên. TL: A Câu 22 Neutron và proton có cùng: A. Điện tích. B. Chu kỳ bán rã. C. Khối lượng. D. Số baryon. TL: D Câu 23 Nếu một photon tạo thành một cặp electron- positron và một hạt khác. Hạt còn lại có thể là: A. muon. B. phản neutrino. C. neutrino. D. photon. TL: D Để bảo toàn điện tích hạt còn lại phải trung hòa. Để bảo toàn số lepton hạt còn lại không thể là lepton. Câu 24 Đại lượng nào sau đây không bảo toàn? A. số lepton B. số baryon C. số meson D. năng lượng TL: C Meson có thể xuất hiện riêng lẻ trong một phản ứng. Do đó số meson không bảo toàn. Câu 25 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 lạ. B. điện tích. C. số baryon. D. tất cả các đại lượng trên. TL: C Btrước = 2 Bsau = 0 TL câu 25 – 1 Quark lạ có S = − 1 S = 0 S = − 1 TL câu 25 – 2 0p n −+ →Σ +Σ TL: C p n Σ0 Anti-Σ− q S B 1 0 0 1 0 0 −1 1 1 1 1 −1 Btrước = 2 Bsau = 0 Câu 26 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? A. Σ– and Σ0 B. Σ+ và phản Σ0 C. phản Σ+ và Σ0 D. phản Σ– và Σ0 TL câu 26 0p n ++ →Σ +Σ 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 TL: C