高中物理 19.6 核裂变课后课时精练 新人教版选修3-5

19.6 核裂变课后课时精练1下列说法正确的是()A裂变与衰变相同，也能自发进行B铀块的体积对链式反应有影响C核电站应用的是原子核的天然放射性D核反应堆中链式反应速度可人工控制E核电站用的核燃料必须是纯铀棒F核武器原子弹，应用的是重核裂变解析：裂变不能自发进行，A错，原子核的天然放射较慢，C错。答案：BDF2关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是()A镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度B用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量D镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度解析：镉棒并不能释放中子，也不能使中子减速，对铀核裂变也没有阻碍作用，而是利用其对中子吸收能力强的特点，控制中子数量的多少而控制核反应速度，故C正确。答案：C3关于重核的裂变，以下说法中正确的是()A一种重核只能存在一种裂变方式B一种重核可以有多种裂变方式C重核核子的平均质量比中等质量核的核子的平均质量大，因而裂变时，存在质量亏损，释放大量核能D中等质量核的核子平均质量比重核的核子平均质量大，因而裂变时存在质量亏损，释放大量核能解析：一种重核可以有多种裂变方式，A错，B对，重核核子的平均质量比中等质量核的核子的平均质量大，C对，D错。答案：BC4下列说法中正确的是()A核能发电对环境的污染比火力发电要小B核能发电对环境的污染比火力发电要大C所有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能D核能是非常清洁的能源，无任何污染解析：目前核电站都用核裂变，其原料是铀，且核裂变在核反应堆中应用的是比较清洁的能源，但也有一定的污染，故A、C正确，B、D错误。答案：AC5下列核反应中，表示核裂变的是()A.UThHeB.UnBaKr3nC.6C7N01eD.BeHe6 Cn解析：裂变是重核分裂成中等质量的原子核的核反应，选项B正确。选项A为衰变，选项C为衰变，选项D为发现中子的人工核转变。答案：B6人类通过链式反应来利用核能的方式有下列哪两类()A利用可控制的快中子链式反应，制成原子弹B利用不可控制的快中子链式反应，制成原子弹C利用可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆D利用不可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆解析：原子弹爆炸时，铀块的体积大于临界体积，快中子直接被铀核吸收，发生裂变反应，放出核能，链式反应速度不可控制，极短的时间内释放出大量的核能；原子反应堆释放核能的速度是稳定的，链式反应的速度可以控制，因此答案选B、C。答案：BC7镉棒在核反应堆中的作用是()A使快中子变慢中子B使慢中子变快中子C使反应速度加快D控制反应速度，调节反应速度的快慢解析：在核反应堆中石墨起变快中子为慢中子的作用，镉棒起吸收中子、控制反应速度、调节功率大小的作用。答案：D8一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程式为U nXSr2n，X原子核中含有多少个核子？多少个中子？解析：X原子核中的核子数为(2351)(942)140个，中子数为140(9238)86个。答案：1408691个铀235吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则1 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)()ANA196 MeVB235NA196 MeVC235196 MeV D.196 MeV解析：1 g纯铀235物质的量为 mol，其包含的铀核数为，故其完全反应放出的能量为196 MeV，D正确。答案：D10.U受中子轰击时会发生裂变，产生56Ba和Kr，同时放出200 MeV的能量。现要建设发电能力是50万千瓦的核电站，用U作为原子锅炉的燃料。假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯铀235的质量为多大？(阿伏加德罗常数为6.021023 mol1)解析：铀235释放的能量等于一天发电的电能。计算出50万千瓦的核电站一天发出的电能，也就是一天所需的铀235释放的核能，进而求得铀235的质量。先根据发电功率计算出每天应发电能的总量为：E243.6103P4.321013 J。要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目为n1.351024。则对应的质量为m235103 kg0.527 kg。答案：0.527 kg11一个钚的同位素Pu静止在匀强磁场中，离子垂直于磁场方向释放一个粒子，变成铀的同位素，同时辐射能量为E0.09 MeV的光子。钚离子质量为M0238.999655u，粒子质量m4.001509 u，反冲铀核质量为M234.993470 u。(1)写出核衰变方程；(2)粒子和铀核的动能各是多少MeV。解析：(1)PuHeUE(2)粒子和反冲核的总动能为EEU(M0mM)931.5E4.26 MeV不计光子动量，根据动量守恒，粒子和反冲核动量大小相等，方向相反，而动能Ek所以则粒子动能E(EEU)4.19 MeV铀核动能EU(EEU)0.07 MeV。答案：(1)PuHeUE(2)4.19 MeV0.07 MeV12处于静止状态的某原子核X，发生衰变后变成质量为M的原子核Y，被释放的粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径为r，设粒子质量为m，质子的电荷量为e，试求：(1)衰变后粒子的速率v和动能Ek；(2)衰变后Y核的速率vY和动能EkY；(3)衰变前X核的质量MX。解析：(1)因为Bqvm，粒子的带电荷量为q2e，有v，Ekmv。(2)由动量守恒mvMvY0，所以vY，EkYMv。(3)由质能方程：Emc2，而EEkEkY，所以m()，衰变前X核的质量：MXmMmmM()。答案：(1)(2)(3)mM()