粵教版選修35 4.5 裂變和聚變 課時作業(yè).doc

課時訓練16裂變和聚變基礎夯實1.裂變反應中釋放出的能量來自于()a.核子消失轉化為能量b.原子中電子與原子核的電勢能減小c.入射的中子消失轉化為能量d.原子核的比結合能變大,釋放出能量答案d解析發(fā)生核反應過程中,核子數(shù)保持守恒,中子未消失,故a錯誤;能量來自于原子核內部,因重核分裂為中等質量的核時,比結合能增加而釋放出能量,d正確.2.科學家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的he(氦3).它是一種高效、清潔、安全的核聚變燃料,其參與的一種核聚變反應的方程式為hehehe.關于he聚變,下列表述正確的是()a.聚變反應不會釋放能量b.聚變反應產(chǎn)生了新的原子核c.聚變反應沒有質量虧損d.目前核電站都采用he聚變反應發(fā)電答案b解析聚變反應是輕核變?yōu)檩^大質量核的反應,發(fā)生質量虧損,釋放能量.目前核電站采用重核裂變反應.3.一個u原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應,其裂變方程為u+nsr+n,則下列敘述正確的是()a.x原子核中含有86個中子b.x原子核中含有141個核子c.因為裂變時釋放能量,根據(jù)e=mc2,所以裂變后的總質量數(shù)增加d.因為裂變時釋放能量,出現(xiàn)質量虧損,所以生成物的總質量數(shù)減少答案a解析x原子核中的核子數(shù)為(235+1)-(94+2)=140,b項錯誤.中子數(shù)為140-(92-38)=86,a項正確.裂變時釋放能量,出現(xiàn)質量虧損,但是其總質量數(shù)是不變的,所以c、d項錯誤.4.鈾核裂變時,對于產(chǎn)生鏈式反應的重要因素,下列說法中正確的是()a.反應堆中鈾的質量是重要因素與體積無關b.為了使裂變的鏈式反應容易發(fā)生,最好直接利用裂變時產(chǎn)生的中子c.若鈾235的體積超過它的臨界體積,裂變的鏈式反應就能夠發(fā)生d.能否發(fā)生鏈式反應與鈾塊的質量無關答案c解析使鈾核裂變產(chǎn)生鏈式反應,鈾塊的體積必須大于臨界體積,但鈾核的質量無論怎樣,只要組成鈾塊的體積小于臨界體積,則不會產(chǎn)生鏈式反應,裂變反應中產(chǎn)生的中子為快中子,這些快中子不能直接引發(fā)新的裂變.如果鈾塊的質量大,則其體積大,若超過臨界體積則發(fā)生鏈式反應,由此知a、b、d錯誤,c正確.5.(多選)下列關于聚變的說法中,正確的是()a.要使聚變產(chǎn)生,必須克服庫侖斥力做功b.輕核聚變需要幾百萬攝氏度的高溫,因此聚變又叫熱核反應c.原子彈爆炸能產(chǎn)生幾百萬攝氏度的高溫,所以氫彈利用原子彈引發(fā)熱核反應d.太陽和許多恒星內部都在激烈地進行著裂變反應答案abc解析聚變時,要使輕核之間的距離達到10-15 m,所以必須克服庫侖斥力做功.原子核必須有足夠的動能,才能使它們接近核力能發(fā)生作用的范圍.實驗證明,原子核必須處在幾百萬攝氏度以上的高溫才有這樣的能量,氫彈是利用原子彈爆炸獲得高溫引發(fā)熱核反應的.在太陽和許多恒星內部存在著熱核反應.6.(多選)鈾核裂變是核電站核能的重要來源,其一種裂變反應式是bakr+n.下列說法正確的有()a.上述裂變反應中伴隨著中子放出b.鈾塊體積對鏈式反應的發(fā)生無影響c.鈾核的鏈式反應可人工控制d.鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響答案ac解析反應后的中子數(shù)多于反應前參與的中子數(shù),所以該裂變反應中有中子放出,鈾塊的大小是鏈式反應能否發(fā)生的重要因素,裂變物質能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積.且鏈式反應可人工控制,放射性元素的半衰期由核內部自身因素決定,與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系.選項a、c正確.7.(多選)人類通過鏈式反應利用核能的方式有()a.利用可控制的快中子鏈式反應,制成原子彈b.利用不可控制的快中子鏈式反應,制成原子彈c.利用可控制的慢中子鏈式反應,建成原子反應堆d.利用不可控制的慢中子鏈式反應,建成原子反應堆答案bc解析原子彈爆炸時,鈾塊的體積大于臨界體積,快中子直接被鈾核吸收,發(fā)生裂變反應,放出核能,鏈式反應速度不可控制,極短的時間內釋放出大量的核能;原子反應堆釋放核能的速度是穩(wěn)定的,鏈式反應的速度可以控制,因此選b、c.8.(多選)關于聚變,以下說法正確的是()a.兩個輕核聚變?yōu)橹械荣|量的原子核時釋放出能量b.同樣質量的物質發(fā)生聚變時放出的能量比同樣質量的物質裂變時釋放的能量大好多倍c.聚變反應的條件是聚變物質的體積達到臨界體積d.發(fā)生聚變反應時的原子核必須有足夠大的動能答案bd解析兩個輕核聚合為較大質量的原子核就可釋放能量,但不一定是中等質量的核,故a錯誤.聚變反應放出的能量比同樣質量的物質裂變時放出的能量大得多,這點我們由聚變反應的特點就可以知道,故b正確.裂變反應的條件是裂變物質的體積達到臨界體積,而聚變反應的條件是原子核間距達到10-15 m,故要求有足夠大的動能才能克服電荷間強大的斥力做功,故c錯誤,d正確.能力提升9.(多選)下列關于原子結構和原子核的說法中正確的是()a.盧瑟福在粒子散射實驗的基礎上提出了原子的核式結構模型b.天然放射性元素在衰變過程中電荷數(shù)和質量數(shù)守恒,其放射線在磁場中不偏轉的是射線c.據(jù)圖可知,原子核a裂變成原子核b和c要放出核能d.據(jù)圖可知,原子核d和e聚變成原子核f要吸收能量答案abc解析盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結果提出了原子的核式結構模型,則選項a對;放射性元素在衰變過程中電荷數(shù)和質量數(shù)守恒,而射線不帶電,它在電磁場中不會偏轉,則選項b對;由題圖可知,a為重核,b、c為中等質量的核,重核裂變?yōu)橹械荣|量的核將向外釋放出能量,則選項c對;而d、e為輕核,輕核聚變成較大質量的原子核時要向外釋放巨大的能量,則選項d錯.10.(多選)核電站的核能來源于u核的裂變,下列說法中正確的是()a.u原子核中有92個質子、143個中子bu的一種可能的裂變是變成兩個中等質量的原子核,如xe和sr,反應方程式為nsr+ncu是天然放射性元素,常溫下它的半衰期約為45億年,升高溫度半衰期縮短d.反應后的核廢料已不具有放射性,不需要進一步處理e.一個u核裂變的質量虧損為m=0.215 5 u,則釋放的核能約201 mev答案abe解析根據(jù)核反應的質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知a、b正確;特別要注意的是,由于重核裂變的可能性很多,只要滿足這兩個條件,即發(fā)生了分裂,都是可能反應中的一種;半衰期不會因為溫度變化而變化,c錯誤;核裂變的核廢料有強烈的放射性,必須深埋處理,d錯誤;根據(jù)愛因斯坦質量虧損方程知e正確.11.已知鈾核u)裂變生成鋇ba)和氪kr),ba、kr以及中子的質量分別是235.043 9 u、143.913 9 u、88.897 3 u和1.008 7 u.我國秦山核電站一期工程的功率為30104 kw,假如u能夠完全發(fā)生裂變,其中有一半核能轉化為電能.則核電站一年要消耗多少u?(已知1 u=1.6610-27 kg)答案231.1 kg解析核裂變方程為bakr+n.則一個u裂變釋放出來的核能e=(235.043 9 u-143.913 9 u-88.897 3 u-21.008 7 u)c2=0.215