成才之路2016_2017学年高中物理第19章原子核第6节核裂变课时作业新人教版选修3.doc

第6节 核裂变 基础夯实 一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题) 1．(汕头2014～2015学年高二下学期检测)U吸收一个慢中子后，分裂成Xe和Sr，还放出(　　) A．1个α粒子 B．3个中子 C．10个中子 D．10个质子 答案：C 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。由题意可知 　则 由此判定该核反应放出的一定是中子，且个数是10，C选项正确。 2．(南昌2014～2015学年高二下学期检测)中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%。为了实现负责任大国的承诺，我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是(　　) A．U＋n―→Sr＋Xe＋10n B．Na―→Mg＋e C．N＋He―→O＋H D．U―→Th＋He 答案：A 解析：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A是裂变反应，A正确；B为β衰变，C是发现质子的反应，D是α衰变。 3．(济南市部分重点高中2014～2015学年高二下学期联考)1938年哈恩用中子轰击铀核，发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射线。下列关于这个实验的说法中正确的是(　　) A．这个实验的核反应方程是U＋n―→Ba＋Kr＋n B．这是一个核裂变过程，反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和 C．这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算 D．实验中产生的γ射线穿透能力极强 答案：D 解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程应为：U＋n―→Ba＋Kr＋3n，选项A不正确；铀核裂变过程中产生γ射线，放出能量，发生质量亏损，释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算，选项B、C不正确；核反应中产生的γ射线，穿透能力极强，是能量极高的光子，选项D正确。 4．关于铀核裂变，下述说法正确的是(　　) A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核 B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子 C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235 D．铀块的体积对产生链式反应无影响 答案：BC 解析：铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，且可以俘获各种能量的中子而引起裂变，而铀238只有俘获能量在1MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小，而要引起链式反应，须使铀块体积超过临界体积。故上述选项B、C正确。 5．关于原子核反应堆，下列说法正确的是(　　) A．铀棒是核燃料，裂变时释放核能 B．镉棒的作用是控制反应堆的功率 C．石墨的作用是吸收中子 D．冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能 答案：ABD 解析：铀棒是核燃料，裂变时可放出能量，A正确。镉棒吸收中子的能力很强，作用是调节中子数目以控制反应速度，即控制反应堆功率，B正确。慢中子最容易引发核裂变，所以在快中子碰到铀棒前要进行减速，石墨的作用是使中子减速，C错误。水或液态金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出去，用于发电，同时也使反应堆冷却，控制温度，D正确。 6．(重庆一中2015～2016学年高二下学期期中)下列说法正确的是(　　) A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He＋N→O＋H B．铀核裂变的核反应是U→Ba＋Kr＋2n C．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，2个质子和2个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2 D．铀(U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(Pb)的过程中，有4个中子转变成质子 答案：AC 解析：根据物理学史知选项A正确；铀核裂变必须吸收慢中子，B错误；根据爱因斯坦质能方程，知C正确；U→Pb＋8He＋6e，有6个中子转变或原子，故D错误。 二、非选择题 7．2015年9月3日，是我国纪念抗日战争和世界反法西斯战争胜利70周年。1945年7月，为了加速日本军国主义的灭亡，促使日本早日无条件投降，美国在日本的广岛、长崎投下了两枚原子弹。落在日本广岛的原子弹，其爆炸力相当于2×104t TNT爆炸的能量(约8.4×1013J)，由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？(已知裂变的核反应方程U＋n→Ba＋Kr＋3n＋201 MeV，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023) 答案：1.02kg 解析：由核反应方程知，一个铀核裂变能放出201MeV的能量，1mol铀核裂变放出的能量为ΔE1＝6.02×1023×201MeV＝1.936×1013J,1 mol铀核的质量为0.235kg，则原子弹中铀核的质量为m＝×0.235kg＝×0.235kg＝1.02kg。 能力提升 一、选择题