2024-2025學(xué)年高中物理第十九章6核裂變練習(xí)含解析新人教版選修3-5

PAGEPAGE56核裂變基礎(chǔ)鞏固1.在核反應(yīng)方程式

A.X是中子,k=9 B.X是中子,k=10C.X是質(zhì)子,k=9 D.X是質(zhì)子,k=10答案:B2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中,重核裂變時(shí)放出的可以使裂變不斷進(jìn)行下去的粒子是()A.質(zhì)子 B.中子 C.β粒子 D.α粒子答案:B3.核反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)可限制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝置,它的主要組成部分是()A.原子燃料、慢化劑、冷卻系統(tǒng)和限制調(diào)整系統(tǒng)B.原子燃料、慢化劑、發(fā)熱系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)C.原子燃料、調(diào)速劑、碰撞系統(tǒng)和熱系統(tǒng)D.原子燃料、中子源、原子能聚存和輸送系統(tǒng)答案:A4.在核反應(yīng)中,限制鈾235核裂變反應(yīng)速度的方法是()A.運(yùn)用濃縮鈾B.變更鈾塊的臨界體積C.通過(guò)自動(dòng)限制裝置,變更鎘棒插入的深度,以限制反應(yīng)速度D.利用石墨與中子的碰撞來(lái)變更中子的速度解析:利用限制系統(tǒng)變更裂變反應(yīng)速度,選項(xiàng)C正確。答案:C5.1個(gè)鈾235汲取1個(gè)中子發(fā)生核反應(yīng)時(shí),大約放出196MeV的能量,則1g純鈾235完全發(fā)生核反應(yīng)放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))()A.NA×196MeV B.235NA×196MeVC.235×196MeV D.解析:1g純鈾中含有N=1235NA個(gè)鈾核,這些鈾核全部發(fā)生核反應(yīng)放出的能量E=NE0答案:D6.(多選)世界上不少核電站由于各種緣由,先后發(fā)生了核泄漏事務(wù),人類對(duì)核能的利用出現(xiàn)了新的思索。依據(jù)所學(xué)的核物理學(xué)問(wèn),你認(rèn)為下列說(shuō)法正確的是()A.核能發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電要小B.核能發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電要大C.目前,核電站都只利用重核裂變釋放大量的原子能D.核電站中,原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不行以在人工限制下進(jìn)行的答案:AC7.核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電,

解析:核反應(yīng)方程為

92235U+01n→56144Ba答案:3大于8.在可控核反應(yīng)堆中須要給快中子減速,輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與1碰撞模型。某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對(duì)心正碰撞考慮解析:設(shè)中子質(zhì)量為mn,靶核質(zhì)量為m,由動(dòng)量守恒定律得mnv0=mnv1+mv2由能量守恒得解得v1=在重水中靶核質(zhì)量為mH=2mnv1H=在石墨中靶核質(zhì)量為mC=12mnv1C=與重水靶核碰撞后中子速度較小,故重水減速效果更好。答案:用重水減速效果好實(shí)力提升1.(多選)關(guān)于鈾核裂變,下列說(shuō)法正確的是()A.鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的,但只能裂變成兩種不同的核B.鈾235裂變時(shí)還能同時(shí)釋放2~3個(gè)中子C.為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)簡(jiǎn)單進(jìn)行,最好用純鈾235D.鈾塊的體積對(duì)產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)無(wú)影響解析:鈾核受到中子的轟擊,會(huì)引起裂變,裂變的產(chǎn)物是各種各樣的,具有極大的偶然性,但裂變成兩種不同的核的狀況較多,也有的裂變成多種不同的核;鈾核裂變時(shí)會(huì)放出幾個(gè)中子;鈾235受中子的轟擊時(shí),裂變的概率大,而鈾238只有俘獲能量在1MeV以上的中子時(shí)才能發(fā)生裂變,且裂變的概率小;要引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng),需使鈾塊體積大于或等于臨界體積,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤。答案:BC2.在現(xiàn)在運(yùn)行的大部分核電站中發(fā)生的反應(yīng)是()ABCD解析:現(xiàn)在運(yùn)行的大部分核電站中發(fā)生的是重核裂變反應(yīng),選項(xiàng)D正確。答案:D3.(多選)關(guān)于原子核反應(yīng)堆,下面說(shuō)法正確的是()A.鈾棒是核燃料,裂變時(shí)釋放核能B.鎘棒的作用是限制反應(yīng)堆的反應(yīng)速度C.石墨的作用是汲取中子D.冷卻劑的作用是限制反應(yīng)堆的溫度和輸出熱能解析:慢中子最簡(jiǎn)單引發(fā)鈾核裂變,所以在快中子遇到鈾棒前要進(jìn)行減速,石墨的作用是使中子減速,故C錯(cuò)誤。答案:ABD4.鈾是常用的一種核燃料,若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng):

92235U則a+b可能是()ABCD解析:依據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知,選項(xiàng)D符合要求。答案:D5.碘131(ABCD解析:β射線的實(shí)質(zhì)是電子流,已知該核反應(yīng)放出電子,結(jié)合電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,該核反應(yīng)方程為答案:A6.★下面是鈾核裂變反應(yīng)中的一個(gè)為92A.質(zhì)量虧損為Δm=(235.0439+1.0087-89.9077-135.9072)uB.質(zhì)量虧損為Δm=(235.0439+1.0087-89.9077-135.9072-10×1.0087)uC.釋放總能量為ΔE=(235.0439+1.0087-89.9077-135.9072-10×1.0087)×(3×108)2JD.釋放總能量為ΔE=(235.0439+1.0087-89.9077-135.9072-10×1.0087)×931.5MeV解析:質(zhì)量虧損是反應(yīng)物與生成物之差,差值可用“u”或“kg”作單位,用u作單位可干脆用“1u相當(dāng)于931.5MeV”的關(guān)系計(jì)算。答案:BD7.

92解析:核電站每天的發(fā)電量為E=Pt=50×104×103×24×3600J=4.32×1013J依據(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(shí)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(gè)數(shù)為N=E200×106×1故發(fā)電站每一天須要的純鈾235的質(zhì)量為m=NNA·m'=1.35答案:0.527kg8.★現(xiàn)有的核電站比較廣泛采納的核反應(yīng)之一是

(1)核反應(yīng)方程中的(2)已知鈾(U)核的質(zhì)量為235.0493u,中子的質(zhì)量為1.0087u,釹(Nd)核質(zhì)量為142.9098u,鋯(Zr)核質(zhì)量為89.9047u;又知1u=1.6606×10-27kg,試計(jì)算1kg鈾235完全裂變產(chǎn)生的能量。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析:(1)鋯的電荷數(shù)Z=92-60+8=40,質(zhì)量數(shù)A=236-146=90;核反應(yīng)方程中應(yīng)用符號(hào)(2)