高中物理第十九章原子核6核裂变课后训练新人教选修.docx

6 核裂变课后训练基础巩固1铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法正确的是()A铀块的质量是重要因素与体积无关B为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子C若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D能否发生链式反应与铀块的质量无关2关于原子反应堆，下面哪种说法是错误的()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的速率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内能3(天津)一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为X，则下列叙述正确的是()AX原子核中含有86个中子BX原子核中含有141个核子C因为裂变时释放能量，根据Emc2，所以裂变后的总质量数增加D因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少41个铀235核吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则1 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)()ANA196 MeVB235 NA196 MeVC235196 MeV D196 MeV5关于重核的裂变，以下说法正确的是()A核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B中子从铀块中穿过时，一定发生链式反应C重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小D由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能6国家重大科技专项示范项目CAP1400核电站，于2013年在山东荣成石岛湾开工建设。核电站与火电站相比较，其优势在于()A核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量B就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭C核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站D核电站比火电站更容易建造能力提升7我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于的裂变，现有四种说法：原子核中有92个质子，143个中子；的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为; 是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；一个裂变能放出200 MeV的能量，合3.21011 J。以上说法中完全正确的是()A BC D8受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出200 MeV的能量。现要建设发电能力是50万千瓦的核电站，用铀235作为原子锅炉的燃料。假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯铀235的质量为多少？(阿伏加德罗常数取6.021023/mol)9在所有能源中，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X为待求粒子，a为X的个数，则X为_，a_，以mU、mBa、mKr分别表示、核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能E_。(2)有一座发电能力为P1.00106 kW的核电站，核能转化为电能的效率40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能E2.781011 J，核的质量MU3901027 kg。求每年(1年3.15107 s)消耗的的质量。10曾落在日本广岛上爆炸的原子弹，相当于2万吨TNT炸药放出的能量。原子弹放出的能量约8.41013 J，试问有多少个原子核进行分裂？该原子弹中含的质量最小限度为多少千克？(一个原子核分裂时产生的能量约为200 MeV)参考答案1. 答案：C点拨：使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积，只要组成铀块的体积小于临界体积，就不会产生链式反应。裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变。相同密度下，如果铀块的质量大，则其体积大，若超过临界体积则发生链式反应，由此知A、B、D错误，C正确。2答案：C点拨：石墨的作用是使中子减速。3. 答案：A点拨：X原子核中的核子数为(2351)(942)140(个)，B错误。中子数为140(9238)86(个)，A正确。裂变时释放能量，出现质量亏损，但是其总质量数是不变的，C、D错。4. 答案：D点拨：由于1 mol的铀核质量为235 g,1 g铀235的物质的量为，因此1 g铀235释放的能量E196 MeV，故D正确。5. 答案：D点拨：根据重核发生裂变的条件和裂变放出能量的原理分析可知，裂变时铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程。其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量。链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积。如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生。在裂变反应中核子数是不会减少的，如裂变为和的核反应，其核反应方程为：，其中各粒子质量分别为mU235.043 9 u，mn1.008 67 u，mSr89.907 7 u，mXe135.907 2 u，质量亏损为m(mUmn)(mSrmXe10mn)0.151 0 u。可见铀核裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此C错误；重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减少，发生质量亏损，从而释放出核能。故D正确。6. 答案：ABC点拨：核电站与火电站相比，相等质量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可开采核矿石储量所能提供的能量约为煤、石油的15倍，只要措施得当，核电站造成的污染很小，核能属于清洁能源，A、B、C均正确；核电站的建造难度较大，D错误。7. 答案：D点拨：由的质量数和电荷数关系易知正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知正确；半衰期不受外界因素干扰，故错误；通过计算知正确，故答案为D。8. 答案：0.527 kg点拨：核电站每天的发电量为：EPt50104103243 600 J4.321013 J据题意知，核电站一天的发电量就等于发电站在一天时间内铀235裂变所释放的总能量，故核电站每天所消耗的铀235核的个数为：n个个1.351024个故发电站每一天需要的纯铀235的质量为：mM235103 kg0.527 kg。9. 答案：(1)中子()3mU(mBamKr2mn)c2(2)110.477 kg点拨：(1)依据核电荷数守恒的质量数守恒定律可判断X为中子()，且a3，据爱因斯坦的质能方程Emc2，即EmU(mBamKr2mn)c2。(2)依题意可知，P1.00106 kW，t3.15107 s，40%，MU3901027 kg，E2.781011 J。则W输出Pt再据W总，即W总，则核反应次数为n则每年消耗的U的质量MU总nM