2020-2021物理3-5課時分層作業(yè)16 核裂變

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學年人教版物理選修3-5課時分層作業(yè)16核裂變課時分層作業(yè)(十六)(時間:15分鐘分值:50分)一、選擇題（本題共6小題，每小題6分）1．關(guān)于重核裂變,下列說法正確的是（)A．重核裂變成中等核要吸收能量B．中子進入鈾塊中時,一定能發(fā)生鏈式反應C．重核裂變過程中質(zhì)量數(shù)減少D．較重的核分裂成中等大小的核，核子的平均結(jié)合能會增加，可以釋放出核能［解析］中等大小的原子核的平均結(jié)合能最大,這些核最穩(wěn)定．如果使較重的核分裂成中等大小的核，核子的平均結(jié)合能會增加，可以釋放出能量．由此知A錯誤，D正確;當一個中子引起一個鈾核的裂變后，放出中子,放出的中子如果能引起其他鈾核裂變，鏈式反應才能進行，B錯誤；核反應滿足電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，C錯誤．[答案]D2．關(guān)于核反應堆中用鎘棒控制反應速度的原理，下列說法正確的是（)A．鎘棒能釋放中子,依靠釋放的多少控制反應速度B．用鎘棒插入的多少控制快中子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量C．利用鎘棒對中子吸收能力強的特點，依靠插入的多少控制中子數(shù)量D．鎘棒對鈾核裂變有一種阻礙作用,利用其與鈾的接觸面積的大小控制反應速度［解析]鎘棒不是離子源不會釋放中子，A錯誤;也不是減速劑，不能使快中子變?yōu)槁凶?，也不阻礙鈾的裂變,B、D錯誤；鎘棒對中子有吸收作用，通過中子強度檢測器檢測，當反應太強時，控制棒能自動插入,多吸收中子，反之，自動抽出，少吸收中子，故C正確．[答案］C3．關(guān)于重核裂變的說法正確的是（）A．重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時，重核的中子數(shù)要比裂變后的兩個中等質(zhì)量核的中子數(shù)少B．只要用中子轟擊鈾塊，就一定能發(fā)生鏈式反應C．為了使裂變的鏈式反應容易發(fā)生，不能利用裂變時產(chǎn)生的中子D．裂變過程中釋放能量,質(zhì)量虧損［解析］重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時，會產(chǎn)生兩到三個中子，因而分裂后的中子數(shù)減小，A錯誤；鏈式反應的發(fā)生是有條件的，鈾塊的體積必須大于其發(fā)生鏈式反應的臨界體積，鏈式反應一旦發(fā)生，中子轟擊鈾核裂變產(chǎn)生的中子再次引起其他鈾核的裂變，且能不斷繼續(xù)下去，B、C錯誤;重核裂變時質(zhì)量發(fā)生虧損,總能量減小，減小的能量對外釋放，D對．［答案］D4．1938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（）A．這個實驗的核反應方程是eq\o\al(235，92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144，56）Ba＋eq\o\al（89，36)Kr＋2eq\o\al（1，0）nB．這是一個核裂變過程，反應后粒子質(zhì)量之和大于反應前粒子質(zhì)量之和C．這個反應中釋放出的能量可以用愛因斯坦的光電效應方程來計算D．實驗中產(chǎn)生的γ射線,其穿透能力極強［解析］根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,鈾核裂變的核反應方程應為：eq\o\al(235，92)U＋eq\o\al(1，0）n→eq\o\al(144，56）Ba＋eq\o\al(89，36）Kr＋3eq\o\al(1,0)n，選項A錯誤;鈾核裂變過程中，產(chǎn)生γ射線，放出能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放的能量根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程計算，選項B、C不正確；核反應中產(chǎn)生的γ射線頻率很高，穿透能力極強，是能量極高的光子，選項D正確．[答案］D5．一個eq\o\al(235,92）U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應，其裂變方程式為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al（1,0）n→X＋eq\o\al(94,38）Sr＋2eq\o\al(1，0）n，則下列敘述正確的是（)A．X原子核中含有86個中子B．X原子核中含有141個核子C．因為裂變時釋放能量，根據(jù)E＝mc2，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(235＋1）－（94＋2）＝140,B錯誤；中子數(shù)為140－(92－38）＝86,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錯誤．［答案]A6．(多選)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eq\o\al（235，92)U的裂變，下列說法正確的是()A．eq\o\al(235，92）U原子核中有92個質(zhì)子，143個中子B。eq\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)nC．eq\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D．一個eq\o\al（235，92）U裂變能放出200MeV的能量,合3。2×10－11J[解析］由eq\o\al(235，92)U的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)關(guān)系易知A正確;由核反應方程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知B正確；半衰期不受外界因素干擾,故C錯誤；因為200MeV＝200×106×1.6×10－19J＝3。2×10－11J，所以D正確．[答案］ABD二、非選擇題（14分）7．用中子轟擊鈾核(eq\o\al(235,92）U），其中一個可能的反應是分裂成鋇(eq\o\al(141，56）Ba）和氪（eq\o\al（92,36)Kr）兩部分，放出3個中子．各個核和中子的質(zhì)量如下：mU＝390。3139×10－27kg，mn＝1.6749×10－27kg,mBa＝234。0016×10－27kg,mKr＝152.6047×10－27kg，試寫出核反應方程，算出反應中釋放的核能．[解析］此鈾核裂變方程為eq\o\al(1，0)n＋eq\o\al（235,92）U→eq\o\al(141,56）Ba＋eq\o\al(92,36）Kr＋3eq\o\al(1,0)n，則核反應前后的質(zhì)量虧損為Δm＝mU＋mn－mBa－mKr－3mn＝0.3578×10－27kg,由愛因斯坦的質(zhì)能方程可得釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝0。3578×10－27×（2。9979×108）2J＝3。2157×10－11J.[答案]eq\o\al（1,0)n＋eq\o\al(235，92）U→eq\o\al(14