2020-2021学年高中物理 第十九章 原子核 6 重核的裂变课堂演练（含解析）新人教版选修3-5.doc

《2020-2021学年高中物理 第十九章 原子核 6 重核的裂变课堂演练（含解析）新人教版选修3-5.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高中物理 第十九章 原子核 6 重核的裂变课堂演练（含解析）新人教版选修3-5.doc（5页珍藏版）》请在课堂库上搜索。

1、重核的裂变1原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由哪四部分组成()A原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统B原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统C原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统D原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统解析：原子反应堆主要由四部分组成： 原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统故选A.答案：A2.核反应堆是人工控制链式反应速度、并获得核能的装置.它是由以下几个主要部件构成：（1）铀棒；（2）控制棒；（3）减速剂；（4）冷却剂.关于控制棒的主要作用，下面说法正确的是（）A.使快中子减速，维持链式反应的进行B.吸收中子，控制链式反应的速度C.冷却降温

2、，控制核反应堆的温度不要持续升高D.控制铀的体积不要超过临界体积解析：控制棒是用含有金属铪、铟、银、镉等材料做成的，可以有效吸收反应堆中的中子；中子越多，核反应越剧烈，故核反应堆就像一堆火一样，要想让核燃料的“火势”减弱或加强，可通过调整控制棒在核反应堆里的高度来实现，插入得越深，“吃”掉的中子越多，拔出的越高，产生的中子越多；要想关闭核反应堆，只需把足够量的控制棒插入到核反应堆里即可.答案：B3.U吸收一个慢中子后，分裂成Xe和Sr，还放出()A1个粒子B3个中子C10个中子 D10个质子解析：设放出的粒子的质量数为x，电荷数为y，核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒由题意可得由此判断该核反

3、应放出的一定是中子，且个数是10.答案：C4一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为UnXSr2n，则下列叙述正确的是()AX原子核中含有86个中子BX原子核中含有141个核子C因为裂变时释放能量，根据Emc2，所以裂变后的总质量数增加D因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少解析：X原子核中的核子数为(2351)(942)140(个)，B错误中子数为140(9238)86(个)，A正确裂变时释放能量，出现质量亏损，但是其总质量数是不变的，C、D错答案：AA级抓基础1.（多选）轴核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应UnBrKr3n，下列说法正确的

4、是（）A.上述裂变反应中伴随着中子放出B.轴块体积对链式反应的发生无影响C.轴核的链式反应可人工控制D.轴核的半衰期会受到环境温度的影响解析：由核反应方程式可以看出该反应生成了3个中子，A正确；铀块体积需达到临界体积才能发生链式反应，所以轴块体积对链式反应的发生有影响，B错误；铀核的链式反应可以通过控制棒进行人工控制，C正确；放射性物质的半衰期是元素本身的属性，与外界物理环境和化学环境均无关，D错误.答案：AC2.下列核反应中，表示核裂变的是（）A.92U90ThHeB.6C7NeC.92Un56BaKr3n D.BeHe6Cn解析：A是衰变方程；B是衰变方程；C是重核裂变方程；D是原子核的人

5、工转变方程；故选C.答案：C3.（多选）铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这类核反应定名为核裂变.1947年中国科学家钱三强、何泽慧在实验中观察到铀核也可能分裂为三部分或四部分，其概率大约是分裂为两部分的概率的千分之三.关于铀核的裂变，下列说法正确的是（）A.裂变的产物不是唯一的B.裂变的同时能放出23个或更多个中子C.裂变能够释放巨大能量，每个核子平均释放的能量在裂变反应中比在聚变反应中的大D.裂变物质达到一定体积（即临界体积）时，链式反应才可以持续下去解析：因铀核也可能分裂为三部分或四部分，则裂变的产物不是唯一的，选项A正确；因裂变是链式反应，则裂变的同时能放出23个或更多个中

6、子，在重新轰击铀核发射裂变，选项B正确；核子在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多，但平均每个核子在聚变中释放的能量一定大，故C错误；裂变物质达到一定体积（即临界体积）时，链式反应才可以持续下去，选项D正确；故选ABD.答案：ABD4.（多选）2017年11月6日“华龙一号”核电项目首台发电机已通过“型式试验”，全部指标达到和优于设计要求，标志着我国“华龙一号”首台发电机自主研制成功.“华龙一号”是利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电的.U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，并产生3个中子.要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积.已知U、Ba、

7、Kr和中子n的质量分别是235.043 9u、140.913 9u、91.897 3u和1.008 7u.若取1u931.5 MeV，则下列说法正确的是（）A.该核反应方程为：UBaKr2nB.该核反应方程为：UnBaKr3nC.因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少D.一个U裂变时放出的能量约为E200.55 MeV 解析：U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，产生3个中子，根据质量数守恒，则有：UnBaKr3n，故A错误，B正确；该核反应过程中，发生质量亏损，释放能量，但是反应前后总质量数保持不变，故C错误；由题知，m235.043 9u140.913 9u91.89

8、7 3u21.008 7u0.215 3，由质能方程Emc2，取1u931.5 MeV，代入数据解得放出的能量约为E200.55 MeV，故D正确.答案：BDB级提能力5.一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程uXBaKr3n，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.核反应方程中，X粒子是粒子B.核反应方程中，X粒子是质子C.U、Ba和Kr相比，Ba核的比结合能最大，它最稳定D.U、Ba和Kr相比，U核的核子数最多，它的结合能最大解析：根据U235核裂变的特点可知，U235需要吸收一个中子后才会发生裂变，所以X一定是中子，故AB错误；根据比

9、结合能的曲线可知，在Fe56附近原子核的比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，所以U、Ba和Kr相比，Kr核的比结合能最大，它最稳定.故C错误；由于在核反应UnBaKr3n的过程中释放核能，可知，U、Ba和Kr相比，U核的核子数最多，它的结合能最大.故D正确.答案：D6一个铀235吸收一个中子发生核反应时大约放出196 MeV的能量，则1 g纯92U完全发生核反应时放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)()ANA196 MeV B235NA196 MeVC235196 MeV D.196 MeV解析：由于1 mol的铀核质量为235 g，1 g铀235的摩尔数为，因此1 g铀235释放

10、的能量E196 MeV，故D正确答案：D7用中子轰击铀核(U)，其中的一个可能反应是分裂成钡(Ba)和氪(Kr)两部分，放出3个中子各个核和中子的质量如下：mU390.313 91027 kg，mn1.674 91027 kg，mBa234.001 61027 kg，mKr152.604 71027 kg.试写出核反应方程，算出反应中释放的核能解析：根据反应前后的质量数守恒、核电荷数守恒和反应中的能量守恒，就可以写出核反应方程根据该反应前后的质量亏损，用爱因斯坦的质能方程就可算出释放的核能此铀核裂变方程为：nUBaKr3n.则核反应前后的质量亏损为：mmUmnmBamKr3mn0.357 81027 kg.由爱因斯坦的质能方程可得释放的核能为：Emc20.357 81027(2.997 9108)2 J3215 71011 J.答案：nUBaKr3n3215 71011 J