2019-2020年高中物理第十九章原子核19.6核裂變檢測新人教版.doc
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2019-2020年高中物理第十九章原子核19.6核裂變檢測新人教版 1.U吸收一個(gè)慢中子后,分解成Xe和Sr,并放出( ) A.一個(gè)α粒子 B.一個(gè)氘核 C.三個(gè)中子 D.兩個(gè)中子 【解析】 核反應(yīng)方程為U+n→Xe+Sr+3n,故C正確. 【答案】 C 2.為使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,可采用下列辦法中的( ) A.鈾塊可制成任何的體積 B.鈾核裂變釋放的中子可直接去轟擊另外的鈾核 C.通過慢化劑將產(chǎn)生的中子減速 D.用鎘棒作為慢化劑使中子減速 【解析】 使鈾塊發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的體積應(yīng)大于臨界體積,故A錯(cuò)誤;鈾核裂變釋放出的為快中子,不能直接再去轟擊鈾核,必須用慢化劑減速,而鎘棒是用于控制中子數(shù)量的,故C正確,B、D錯(cuò)誤. 【答案】 C 3.一個(gè)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng),其裂變方程為U+n→X+Sr+2n,則下列敘述正確的是( ) A.X原子核中含有86個(gè)中子 B.X原子核中含有141個(gè)核子 C.因?yàn)榱炎儠r(shí)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?yàn)榱炎儠r(shí)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】 首先根據(jù)裂變反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒確定X的核電荷數(shù)和核子數(shù),然后由于235 92U裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核,平均結(jié)合能增加,必定釋放能量,發(fā)生質(zhì)量虧損進(jìn)行分析判斷. 【答案】 A 4.關(guān)于核反應(yīng)堆中用鎘棒控制反應(yīng)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(yīng)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(qiáng)的特點(diǎn),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(yīng)速度 【解析】 鎘棒并不能釋放中子,也不能使中子減速,對鈾核裂變也沒有阻礙作用,而是利用對中子吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn),控制中子數(shù)量的多少而控制核反應(yīng)速度,故C正確. 【答案】 C 5.鎘棒在核反應(yīng)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(yīng)速度加快 D.控制反應(yīng)速度,調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的快慢 【解析】 在核反應(yīng)堆中石墨起變快中子為慢中子的作用.鎘棒又叫控制棒,起吸收中子、控制反應(yīng)速度、調(diào)節(jié)功率大小的作用,故D正確. 【答案】 D 6.原子核反應(yīng)有廣泛的應(yīng)用,如用于核電站等,在下列核反應(yīng)中,屬于核裂變反應(yīng)的是( ) A.B+n→Li+He B.U→Th+He C.N+He→O+H D.U+n→Ba+Kr+3n 【解析】 核裂變反應(yīng)是指重核分裂成中等質(zhì)量的核的反應(yīng),裂變時(shí)放出2~3個(gè)中子再引起其他核裂變,即能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),符合上述特征的只能是D項(xiàng). 【答案】 D 7.(多選)下面是鈾核裂變反應(yīng)中的一個(gè):U+n→Xe+Sr+10n,已知鈾235的質(zhì)量為235.0439 u,中子質(zhì)量為1.0087 u,鍶90質(zhì)量為89.9077 u,氙136質(zhì)量為135.9072 u,則此核反應(yīng)中( ) A.質(zhì)量虧損為 Δm=235.0439 u+1.0087 u-89.9077 u-135.9072 u B.質(zhì)量虧損為 Δm=(235.0439+1.0087-89.9077-135.9072-101.0087) u C.釋放總能量為 ΔE=(235.0439+1.0087-89.9077-135.9072-101.0087)(3108)2J D.釋放總能量為 ΔE=(235.0439+1.0087-89.9077-135.9072-101.0087)931.5 MeV 【解析】 計(jì)算質(zhì)量虧損時(shí)要用反應(yīng)前的總質(zhì)量減去反應(yīng)后的總質(zhì)量,二者差值可用“u”或“kg”作單位,前者直接用“1 u的虧損放出能量931.5 MeV”計(jì)算總能量,后者得到的核能單位是“J”. 【答案】 BD 8.1945年7月,為了加速日本軍國主義的滅亡,促使日本早日無條件投降,美國在日本的廣島、長崎投下了兩枚原子彈,落在日本廣島的原子彈,其爆炸釋放的能量相當(dāng)于2104 t TNT爆炸的能量(約8.41013 J),由此可知該原子彈中鈾235的質(zhì)量是多少千克?(已知裂變的核反應(yīng)方程為92U+n→56Ba+Kr+3n+201 MeV,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023 mol-1) 【解析】 由核反應(yīng)方程知,一個(gè)鈾核裂變能放出201 MeV的能量,則1 mol鈾核裂變放出的能量為E0=6.021023201 MeV=1.9361013 J,1 mol鈾核的質(zhì)量為0.235 kg,則原子彈中鈾核的質(zhì)量為m=0.235 kg=0.235 kg=1.02 kg. 【答案】 1.02 kg 1.1個(gè)U吸收1個(gè)中子發(fā)生核反應(yīng)時(shí),大約放出200 MeV的能量,則1 g純U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.NA200 MeV B.235NA200 MeV C.200 MeV D.200 MeV 【解析】 U的摩爾質(zhì)量M=235 g/mol,1 g純U含有的原子個(gè)數(shù)N=NA=,故放出的能量為200 MeV,D正確. 【答案】 D 2.(多選)為應(yīng)對能源危機(jī)和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高清潔能源的比重,我國制定了優(yōu)先選擇核能,其次加快發(fā)展風(fēng)能和再生能源的政策,在《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》中要求xx核電運(yùn)行裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到4 000萬千瓦的水平,請根據(jù)所學(xué)物理知識,判斷下列說法中正確的是( ) A.核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要小 B.核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要大 C.現(xiàn)有核電站都只利用重核裂變釋放大量的原子能 D.現(xiàn)有核電站既可以利用重核裂變,又可以利用輕核裂變釋放大量的原子能 【解析】 目前,核電站都用核裂變,其原料是軸,且核裂變在核反應(yīng)堆中應(yīng)用的是比較清潔的能源,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤。 【答案】 AC 3.下列說法正確的是( ) A.研制核武器的钚239(94Pu)由鈾239(92U)經(jīng)過4次β衰變而產(chǎn)生 B.發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是Be+He→6C+n C.20 g的92U經(jīng)過兩個(gè)半衰期后其質(zhì)量變?yōu)?5 g D.92U在中子轟擊下,生成Sr和54Xe的核反應(yīng)前后,原子核的核子總數(shù)減少 【答案】 B 4.(多選)鈾核裂變是核電站核能的重要來源,其一種裂變反應(yīng)式是92U+n→56Ba+Kr+3n.下列說法正確的有( ) A.上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出 B.鈾塊體積對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響 C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制 D.鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響 【解析】 由質(zhì)量數(shù)守恒可知有3個(gè)中子放出,故A正確.鈾塊的體積和純度都對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生產(chǎn)生影響,故B錯(cuò)誤.核反應(yīng)堆的鈾核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制,放射性元素的半衰期由核本身決定,故C正確,D錯(cuò)誤. 【答案】 AC 5.利用反應(yīng)堆工作時(shí)釋放出的熱能使水汽化以推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,這就是核電站.核電站消耗的“燃料”很少,但功率卻很大,目前,核能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟,我國已經(jīng)具備了發(fā)展核電的基本條件. (1)核反應(yīng)堆中的“燃料”是92U,完成下面的核反應(yīng)方程式92U+n→ 90( )Sr+54Xe+10n; (2)一座100萬千瓦的核電站,每年需要多少濃縮鈾?已知鈾核的質(zhì)量為235.043 9 u,氙核質(zhì)量為135.907 2 u,鍶核質(zhì)量為89.907 7 u.1 u=1.6610-27 kg,濃縮鈾中鈾235的含量占2%. 【解析】 (1)92U+n→ 90(38)Sr+Xe+10n. (2)核電站每年放出的熱量:Q=Pt=1.01093.610324365 J=3.21016 J. 一個(gè)92U裂變放出的熱量:ΔE=Δmc2=(235.043 9-89.907 7-135.907 2-91.008 7)1.6610-27(3108)2 J=2.310-11 J. 需要濃縮鈾:m==2.7104 kg. 【答案】 (1) U+n→Sr+Xe+10n (2)2.7104 kg- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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