高中物理人教版5第十九章原子核6核裂變 上課用習(xí)題

第十九章第六節(jié)1．(安徽省池州市2023屆高三上學(xué)期期末)前不久，新華社評出2023年國際十大新聞：朝鮮核導(dǎo)試驗半島局勢趨緊列第五。有關(guān)核反應(yīng)方程，下列說法正確的是(A)A．eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He屬于α衰變B．eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H是β衰變C．核反應(yīng)方程eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(y,82)X＋eq\o\al(4,2)He中的y＝206，X的中子個數(shù)為128D．鈾核裂變的核反應(yīng)為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(141,36)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)n2．(湖南永州2023～2023學(xué)年高三二模)在所有能源中，核能具有能量密度大、區(qū)域適應(yīng)性強的優(yōu)勢。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量的核能。其中用中子轟擊鈾核發(fā)生裂變是核反應(yīng)堆中最常見的反應(yīng)，請完成此核反應(yīng)方程eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋__3eq\o\al(1,0)n__；在此核反應(yīng)中，分別用mn和mp表示中子和質(zhì)子的質(zhì)量，用mU、mBa、mKr表示eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(141,56)Ba、eq\o\al(92,36)Kr的質(zhì)量，用c表示真空中的光速，該反應(yīng)過程中釋放的核能為__(mU－mBa－mKr－2mn)c2__。3．(山東日照市2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期調(diào)研)2023年9月3日，是我國紀(jì)念抗日戰(zhàn)爭和世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年。1945年7月，為了加速日本軍國主義的滅亡，促使日本早日無條件投降，美國在日本的廣島、長崎投下了兩枚原子彈。落在日本廣島的原子彈，其爆炸力相當(dāng)于2×104tTNT爆炸的能量(約8.4×1013J)，由此可知該原子彈中鈾235的質(zhì)量是多少千克？(已知裂變的核反應(yīng)方程eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n＋201MeV，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023)第十九章第六節(jié)基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1.eq\o\al(235,92)U吸收一個慢中子后，分裂成eq\o\al(136,54)Xe和eq\o\al(90,38)Sr，還放出(C)A．1個α粒子 B．3個中子C．10個中子 D．10個質(zhì)子2．中國承諾到2023年碳排放量下降40%～45%。為了實現(xiàn)負(fù)責(zé)任大國的承諾，我國將新建核電站項目。目前關(guān)于核電站獲取核能的基本核反應(yīng)方程可能是(A)A．eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋10eq\o\al(1,0)nB．eq\o\al(24,11)Na→eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HD．eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He3．1938年哈恩用中子轟擊鈾核，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有原子核鋇(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射線。下列關(guān)于這個實驗的說法中正確的是(D)A．這個實驗的核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋eq\o\al(1,0)nB．這是一個核裂變過程，反應(yīng)后粒子質(zhì)量之和大于反應(yīng)前粒子質(zhì)量之和C．這個反應(yīng)中釋放出的能量不可以用愛因斯坦的質(zhì)能方程來計算D．實驗中產(chǎn)生的γ射線穿透能力極強4．在核反應(yīng)中，控制鈾235核裂變反應(yīng)速度的方法是(C)A．使用濃縮鈾B．改變鈾塊的臨界體積C．通過自動控制裝置，改變鎘棒插入的深度，以改變參與反應(yīng)的中子數(shù)D．利用石墨與中子的碰撞來改變中子的速度5．(重慶一中2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列說法正確的是(AC)A．盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HB．鈾核裂變的核反應(yīng)是eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)nC．已知質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么，2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2D．鈾(eq\o\al(238,92)U)經(jīng)過多次α、β衰變形成穩(wěn)定的鉛(eq\o\al(206,82)Pb)的過程中，有4個中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子6．關(guān)于原子核反應(yīng)堆，下列說法正確的是(ABD)A．鈾棒是核燃料，裂變時釋放核能B．鎘棒的作用是控制反應(yīng)堆的功率C．石墨的作用是吸收中子D．冷卻劑的作用是控制反應(yīng)堆的溫度和輸出熱能二、非選擇題7．一個鈾235核裂變時釋放出196MeV的能量，則1kg鈾235完全裂變時所放出的能量為多少？它相當(dāng)于多少噸優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時放出的能量。(煤的熱值為3.36×106J/kg)能力提升一、選擇題(1～2題為單選題，3、4題為多選題)1．關(guān)于重核的裂變，以下說法正確的是(D)A．核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時得到的能量B．中子從鈾塊中通過時，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C．重核裂變釋放出大量能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)要減小D．由于重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量核的核子平均質(zhì)量，所以重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的核時，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出核能2．我國秦山核電站第三期工程中有兩個60萬千瓦的發(fā)電機組，發(fā)電站的核能來源于eq\o\al(235,92)U的裂變，現(xiàn)有四種說法：①eq\o\al(235,92)U原子核中有92個質(zhì)子，143個中子；②eq\o\al(235,92)U的一種可能裂變是變成兩個中等質(zhì)量的原子核，反應(yīng)方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(95,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n；③eq\o\al(235,92)U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；④一個eq\o\al(235,92)U裂變能放出200MeV的能量，合3.2×10－11J。以個說法中完全正確的是(D)A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④3．下面是鈾核裂變反應(yīng)中的一個：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n已知鈾235的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶90的質(zhì)量為89.9077u，氙136的質(zhì)量為135.9072u，則此核反應(yīng)中(BD)A．質(zhì)量虧損為Δm＝235.0439u＋1.0087u－89.9077u－135.9072uB．質(zhì)量虧損為Δm＝(235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087)uC．釋放的總能量為ΔE＝(235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087)×(3×108)2JD．釋放的總能量為ΔE＝(235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087)×931.5MeV4．2023年3月由9.0級地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)致大量eq\o\al(131,53)I泄露在大氣中，eq\o\al(131,53)I是一種放射性物質(zhì)，會發(fā)生β衰變而變成Xe元素。下列說法中正確的是(BC)A．福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電B．eq\o\al(131,53)I發(fā)生β衰變的方程式為eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(131,54)Xe＋eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(131,53)I原子核內(nèi)有53個質(zhì)子，78個中子D．如果將碘131的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度二、非選擇題5．(湖北省部分重點中學(xué)2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量的核能。(1)核反應(yīng)方程eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(14