高中物理 第十九章 原子核 6 重核的裂变练习 新人教版选修3-5

第十九章 原子核6 重核的裂变1现在核电站发电的能量来自于()A天然放射性元素衰变放出的能量B人工放射性同位素放出的能量C重核裂变放出的能量D化学反应放出的能量解析：重核裂变过程中质量亏损，伴随着巨大能量放出，因此目前核电站均是采用了重核裂变放出的能量进行发电的故A、B、D错误，C正确答案：C2铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是()A铀块的质量是重要因素，与体积无关B为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子C若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D能否发生链式反应与铀块的质量无关解析：要使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积但铀核的质量无论怎样，只要组成铀块的体积小于临界体积，则不会发生链式反应，裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变如果铀块的质量大，则其体积大，若超过临界体积则发生链式反应由此知A、B、D错误，C正确答案：C3.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：A1我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于92U的裂变，现有四种说法：92U原子核中有92个质子，143个中子；92U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为92Un54XeSr2n；92U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；一个92U裂变能放出200 MeV的能量，合3.21011 J.以上说法中完全正确的是()ABC D解析：92U有核子数235个，质子数92个，中子数23592143，正确；裂变反应式满足质量数守恒，电荷数也守恒，正确；半衰期与温度无关，错；根据爱因斯坦质能方程知正确，所以D项正确答案：D2在核反应方程式UnSrXekX中()AX是中子，k9 BX是中子，k10CX是质子，k9 DX是质子，k10解析：核反应方程应遵循电荷数守恒和质量数守恒，在题目所给的核反应中，设X的质子数为x，则核反应方程的左边质子数为92092，右边质子数为3854x92，x0，X的质子数为0，所以X为中子，左边质量数为2351236，右边质量数为90136k1236，k10，所以k的数值为10.答案：B3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：D4为使链式反应平稳进行，可采用下列的办法()A铀块可制成任何的体积B铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核C通过慢化剂将产生的中子减速D用镉棒可作为慢化剂使中子减速解析：由于使铀块发生链式反应的体积应大于临界体积，故A错误，铀核裂变释放出的为快中子，不能直接再去轰击铀核，必须用慢化剂减速，而镉棒是用于控制中子数量的，故C正确，B、D错误答案：C5(多选)山东荣成石岛湾核电站总装机规模400万千瓦核电站与火电站相比较，其优势在于()A核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量B就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭C核电站造成的污染大于相等发电能力的火电站D核电站比火电站更容易建造解析：核电站与火电站相比，相等质量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可开采核矿石储量所能提供的能量约为煤、石油的15倍，只要措施得当，核电站造成的污染很小，核能属于清洁能源，A、B均正确，C错误；核电站的建造难度较大，D错误答案：AB6一个铀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