高中物理 第十九章 原子核 19.6 核裂變檢測(cè) 新人教版選修3-5

1、19.6 核裂變新提升課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.U吸收一個(gè)慢中子后，分解成Xe和Sr，并放出()A一個(gè)粒子 B一個(gè)氘核C三個(gè)中子 D兩個(gè)中子【解析】核反應(yīng)方程為UnXeSr3n，故C正確【答案】C2為使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，可采用下列辦法中的()A鈾塊可制成任何的體積B鈾核裂變釋放的中子可直接去轟擊另外的鈾核C通過慢化劑將產(chǎn)生的中子減速D用鎘棒作為慢化劑使中子減速【解析】使鈾塊發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的體積應(yīng)大于臨界體積，故A錯(cuò)誤；鈾核裂變釋放出的為快中子，不能直接再去轟擊鈾核，必須用慢化劑減速，而鎘棒是用于控制中子數(shù)量的，故C正確，B、D錯(cuò)誤【答案】C3一個(gè)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程

2、為UnXSr2n，則下列敘述正確的是()AX原子核中含有86個(gè)中子BX原子核中含有141個(gè)核子C因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù)Emc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少【解析】首先根據(jù)裂變反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒確定X的核電荷數(shù)和核子數(shù)，然后由于235 92U裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核，平均結(jié)合能增加，必定釋放能量，發(fā)生質(zhì)量虧損進(jìn)行分析判斷【答案】A4關(guān)于核反應(yīng)堆中用鎘棒控制反應(yīng)速度的原理，下列說法正確的是()A鎘棒能釋放中子，依靠釋放的多少控制反應(yīng)速度B用鎘棒插入的多少控制快中子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量C利用鎘棒對(duì)中子吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn)，依靠插入的多少控制中子

3、數(shù)量D鎘棒對(duì)鈾核裂變有一種阻礙作用，利用其與鈾的接觸面積的大小控制反應(yīng)速度【解析】鎘棒并不能釋放中子，也不能使中子減速，對(duì)鈾核裂變也沒有阻礙作用，而是利用對(duì)中子吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn)，控制中子數(shù)量的多少而控制核反應(yīng)速度，故C正確【答案】C5鎘棒在核反應(yīng)堆中所起的作用是()A使快中子變成慢中子B使慢中子變成快中子C使反應(yīng)速度加快D控制反應(yīng)速度，調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的快慢【解析】在核反應(yīng)堆中石墨起變快中子為慢中子的作用鎘棒又叫控制棒，起吸收中子、控制反應(yīng)速度、調(diào)節(jié)功率大小的作用，故D正確【答案】D6原子核反應(yīng)有廣泛的應(yīng)用，如用于核電站等，在下列核反應(yīng)中，屬于核裂變反應(yīng)的是()A.BnLiHeB.UThHeC.N

4、HeOHD.UnBaKr3n【解析】核裂變反應(yīng)是指重核分裂成中等質(zhì)量的核的反應(yīng)，裂變時(shí)放出23個(gè)中子再引起其他核裂變，即能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，符合上述特征的只能是D項(xiàng)【答案】D7(多選)下面是鈾核裂變反應(yīng)中的一個(gè)：UnXeSr10n，已知鈾235的質(zhì)量為235.0439 u，中子質(zhì)量為1.0087 u，鍶90質(zhì)量為89.9077 u，氙136質(zhì)量為135.9072 u，則此核反應(yīng)中()A質(zhì)量虧損為m235.0439 u1.0087 u89.9077 u135.9072 uB質(zhì)量虧損為m(235.04391.008789.9077135.9072101.0087) uC釋放總能量為E(235.0439

5、1.008789.9077135.9072101.0087)(3108)2JD釋放總能量為E(235.04391.008789.9077135.9072101.0087)931.5 MeV【解析】計(jì)算質(zhì)量虧損時(shí)要用反應(yīng)前的總質(zhì)量減去反應(yīng)后的總質(zhì)量，二者差值可用“u”或“kg”作單位，前者直接用“1 u的虧損放出能量931.5 MeV”計(jì)算總能量，后者得到的核能單位是“J”【答案】BD81945年7月，為了加速日本軍國(guó)主義的滅亡，促使日本早日無條件投降，美國(guó)在日本的廣島、長(zhǎng)崎投下了兩枚原子彈，落在日本廣島的原子彈，其爆炸釋放的能量相當(dāng)于2104 t TNT爆炸的能量(約8.41013 J)，由此

6、可知該原子彈中鈾235的質(zhì)量是多少千克？(已知裂變的核反應(yīng)方程為92Un56BaKr3n201 MeV，阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1)【解析】由核反應(yīng)方程知，一個(gè)鈾核裂變能放出201 MeV的能量，則1 mol鈾核裂變放出的能量為E06.021023201 MeV1.9361013 J,1 mol鈾核的質(zhì)量為0.235 kg，則原子彈中鈾核的質(zhì)量為m0.235 kg0.235 kg1.02 kg.【答案】1.02 kg能力提升11個(gè)U吸收1個(gè)中子發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，大約放出200 MeV的能量，則1 g純U完全發(fā)生核反應(yīng)放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))()ANA200 MeV B

7、235NA200 MeVC.200 MeV D.200 MeV【解析】U的摩爾質(zhì)量M235 g/mol,1 g純U含有的原子個(gè)數(shù)NNA，故放出的能量為200 MeV，D正確【答案】D2(多選)為應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高清潔能源的比重，我國(guó)制定了優(yōu)先選擇核能，其次加快發(fā)展風(fēng)能和再生能源的政策，在核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中要求2020年核電運(yùn)行裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到4 000萬(wàn)千瓦的水平，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)，判斷下列說法中正確的是()A核能發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電要小B核能發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電要大C現(xiàn)有核電站都只利用重核裂變釋放大量的原子能D現(xiàn)有核電站既可以利用重核裂變，又可以利用輕核裂變釋放大

8、量的原子能【解析】目前，核電站都用核裂變，其原料是軸，且核裂變?cè)诤朔磻?yīng)堆中應(yīng)用的是比較清潔的能源，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。【答案】AC3下列說法正確的是()A研制核武器的钚239(94Pu)由鈾239(92U)經(jīng)過4次衰變而產(chǎn)生B發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是BeHe6CnC20 g的92U經(jīng)過兩個(gè)半衰期后其質(zhì)量變?yōu)?5 gD.92U在中子轟擊下，生成Sr和54Xe的核反應(yīng)前后，原子核的核子總數(shù)減少【答案】B4(多選)鈾核裂變是核電站核能的重要來源，其一種裂變反應(yīng)式是92Un56BaKr3n.下列說法正確的有()A上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出B鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響C鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制

9、D鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響【解析】由質(zhì)量數(shù)守恒可知有3個(gè)中子放出，故A正確鈾塊的體積和純度都對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生產(chǎn)生影響，故B錯(cuò)誤核反應(yīng)堆的鈾核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制，放射性元素的半衰期由核本身決定，故C正確，D錯(cuò)誤【答案】AC5利用反應(yīng)堆工作時(shí)釋放出的熱能使水汽化以推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，這就是核電站核電站消耗的“燃料”很少，但功率卻很大，目前，核能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，我國(guó)已經(jīng)具備了發(fā)展核電的基本條件(1)核反應(yīng)堆中的“燃料”是92U，完成下面的核反應(yīng)方程式92Un90()Sr54Xe10n；(2)一座100萬(wàn)千瓦的核電站，每年需要多少濃縮鈾？已知鈾核的質(zhì)量為235.043 9 u，氙核質(zhì)量為135.907 2 u，鍶核質(zhì)量為89.907 7 u1 u1.661027 kg，濃縮鈾中鈾235的含量占2%.【解析】(1)92Un 90(38)SrXe10n.(2)核電站每年放出的熱量：QPt1.01093.