2019高中物理第十九章原子核課時作業(yè)十七含解析新人教版.docx

課時作業(yè)(十七)1(多選)當一個重核裂變時，它能產(chǎn)生的兩個核()A一定是穩(wěn)定的B含有的中子數(shù)較裂變前重核的中子數(shù)少C裂變時釋放的能量等于俘獲中子時得到的能量D可以是多種形式的兩個核的組合【解析】重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時平均要放出2個或3個中子，裂變釋放的能量比俘獲中子的能量大，C錯誤中子數(shù)會減少，故B正確重核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，故A錯誤，D正確【答案】BD2在核反應中，控制鈾235核裂變反應速度的方法是()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，以改變中子數(shù)D利用石墨與中子的碰撞來改變中子的速度【解析】控制鈾235核裂變反應速度的方法是控制中子的數(shù)量，其有效方法是用吸收中子能力很強的鎘棒插入鈾燃料周圍，鎘棒插入的深度不同，就會控制中子的數(shù)目，達到控制核反應的目的，C正確【答案】C3貧鈾炸彈是一種殺傷力很強的武器，貧鈾是提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈不僅有很強的穿甲能力，而且鈾238具有放射性，殘留物可長期對環(huán)境起破壞作用而造成污染人長期生活在該環(huán)境中會受到核輻射而患上皮膚癌和白血病下列敘述錯誤的是()A鈾238的衰變方程式：2U2ThHeB2U和2U互為同位素C人患皮膚癌和白血病是因為核輻射導致了基因突變D貧鈾彈的穿甲能力很強，也是因為它的放射性【解析】鈾238具有放射性，放出一個粒子，變成釷234，A正確鈾238和鈾235質(zhì)子數(shù)相同，互為同位素，B正確核輻射能導致基因突變，是皮膚癌和白血病的誘因之一，C正確貧鈾彈的穿甲力很強，是因為它的彈芯是由高密度、高強度、高韌性的鈾合金組成，襲擊目標時產(chǎn)生高溫化學反應，所以其爆炸力、穿透力遠遠超過一般炸彈，D錯【答案】D4鈾核裂變時，對于產(chǎn)生鏈式反應的重要因素，下列說法中正確的是()A鈾塊的質(zhì)量是重要因素，與體積無關(guān)B為了使裂變的鏈式反應容易發(fā)生，最好直接利用裂變時產(chǎn)生的中子C若鈾235的體積超過它的臨界體積，裂變的鏈式反應就能夠發(fā)生D能否發(fā)生鏈式反應與鈾塊的質(zhì)量無關(guān)【解析】要使鈾核裂變產(chǎn)生鏈式反應，鈾塊的體積必須大于臨界體積或鈾塊的質(zhì)量大于臨界質(zhì)量，只要組成鈾塊的體積小于臨界體積或質(zhì)量小于臨界質(zhì)量就不會產(chǎn)生鏈式反應，裂變反應中產(chǎn)生的中子為快中子，這些快中子不能直接引發(fā)新的裂變，如果鈾塊的質(zhì)量大，則其體積大，若超過臨界體積則發(fā)生鏈式反應，由此知A、B、D錯誤，C正確【答案】C5鎘棒在核反應堆中所起的作用是()A使快中子變成慢中子B使慢中子變成快中子C使反應速度加快D控制反應速度，調(diào)節(jié)反應速度的快慢【解析】鎘棒可以吸收中子，控制鎘棒插入反應堆的深度可以控制參與反應的中子數(shù)目，從而控制反應堆的反應速度，不一定是加快反應速度，也可能是減慢反應速度，A、B、C錯誤，D正確【答案】D61個鈾235核吸收1個中子發(fā)生核反應時，大約放出196 MeV的能量，則1 g純鈾235完全發(fā)生核反應放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))()ANA196 MeVB235NA196 MeVC235196 MeVD.196 MeV【解析】1 g純鈾235有NA個鈾235核因此1 g純鈾235吸收中子完全發(fā)生核反應可以釋放出196 MeV能量【答案】D7我國秦山核電站第三期工程中有兩組60萬千瓦的發(fā)電機組，發(fā)電站的核能來源于U的裂變，現(xiàn)有四種說法：U原子核中有92個質(zhì)子，143個中子；U的一種可能裂變是變成兩個中等質(zhì)量的原子核反應方程為UnXeSr2n；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；一個U裂變能放出200 MeV的能量，合3.21011 J.以上說法中完全正確的是()ABC D【解析】由U的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)關(guān)系易知正確；由核反應方程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知正確；半衰期不受外界因素干擾，故錯誤；因為200 MeV2001061.61019 J3.21011 J，所以正確，故答案為D.【答案】D8用中子轟擊鈾核(2U)，其中的一個可能反應是分裂成鋇(1Ba)和氪(Kr)兩部分，放出3個中子各個核和中子的質(zhì)量如下：mU390.313 91027kg，mn1.674 91027 kg；mBa234.001 61027 kg，mKr152.604 71027 kg.試寫出核反應方程，求出反應中釋放的核能【解析】根據(jù)反應前后核的質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，就可以寫出核反應過程根據(jù)核反應前后的質(zhì)量虧損，用愛因斯坦的質(zhì)能方程就可求出釋放的核能此鈾核裂變方程為n2U1BaKr3n，則核反應前后的質(zhì)量虧損為mmUmnmBamKr3mn0.357 81027 kg.由愛因斯坦的質(zhì)能方程可得釋放的核能為Emc20.357 81027(2.9979108)2 J3.21571011 J.【答案】n2U1BaKr3n3.215 71011 J9一個U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應，其裂變方程為UnXSr2n，則下列敘述正確的是()AX原子核中含有86個中子BX原子核中含有141個核子C因為裂變時釋放能量，根據(jù)Emc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D因為裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少【解析】X原子核中的核子數(shù)為(2351)(942)140個，B錯誤中子數(shù)為140(9238)86個，A正確裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但是其總質(zhì)量數(shù)是不變的，C、D錯【答案】A10(多選)(2014汕頭高二檢測)下面是鈾核裂變反應中的一個：UnXeSr10n已知鈾235的質(zhì)量為235.043 9 u，中子質(zhì)量為1.008 7 u，鍶90的質(zhì)量為89.907 7 u，氙136的質(zhì)量為135.907 2 u，則此核反應中()A質(zhì)量虧損為m235.043 9 u1.008 7 u89.907 7 u135.907 2 uB質(zhì)量虧損為m(235.043 9 1.008 7 89.907 7135.907 2 101.008 7)uC釋放的總能量為E(235.043 9 1.008 7 89.907 7 135.907 2 101.008 7)(3108)2 JD釋放的總能量為E(235.043 9 1.008 7 89.907 7 135.907 2 101.008 7)931.5 MeV【解析】計算虧損質(zhì)量時要用反應前的總質(zhì)量減去反應后的總質(zhì)量，二者之差可用“u”或“kg”作單位，故A錯，B對；質(zhì)量單位為“u”時，可直接用“1 u的虧損放出能量931.5 MeV”計算總能量，故D對；當質(zhì)量單位為“kg”時直接乘以(3.0108)2，總能量單位才是焦耳，故C錯【答案】BD11.U受中子轟擊時會發(fā)生裂變，產(chǎn)生Ba和Kr，同時放出200兆電子伏特的能量現(xiàn)要建設發(fā)電能力是50萬千瓦的核電站，用鈾235作為原子鍋爐的燃料假設核裂變釋放的能量全部被用來發(fā)電，那么一天需要純鈾235的質(zhì)量為多大？(阿伏加德羅常數(shù)取6.021023個/摩爾)【解析】核電站每一天的發(fā)電量為EPt50104103243600 J4.321013 J.據(jù)題意知，核電站一天的發(fā)電量就等于發(fā)電站在一天時間內(nèi)鈾235裂變所釋放的總能量，故核電站每天所消耗的鈾235核的個數(shù)為n 1.351024(個)故發(fā)電站每一天需要的純鈾235的質(zhì)量為mM235103 kg0.527 kg.【答案】0.527 kg12裂變反應是目前核能利用中常用的反應，以原子核U為燃料的反應堆中，U俘獲一個慢中子后發(fā)生裂變反應可以有多種方式，其中一種方式可表示為：UnXeSr3n235043 91.008 7138.917 893.915 4反應方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核靜止時的質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位)，已知1 u的質(zhì)量對應的能量為931.5 MeV，求：(1)該反應中放出的能量是多少MeV?(2)1 kg鈾235大約產(chǎn)生多少能量？(保留兩位有效數(shù)字)【解析】(1)裂變前后的質(zhì)量虧損為：mmUmnmXemSr3mn.由質(zhì)能方程Em931.5 MeV，得：E(23