2020-2021物理3-5课时分层作业16 核裂变

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年人教版物理选修3-5课时分层作业16核裂变课时分层作业(十六)(时间:15分钟分值:50分)一、选择题（本题共6小题，每小题6分）1．关于重核裂变,下列说法正确的是（)A．重核裂变成中等核要吸收能量B．中子进入铀块中时,一定能发生链式反应C．重核裂变过程中质量数减少D．较重的核分裂成中等大小的核，核子的平均结合能会增加，可以释放出核能［解析］中等大小的原子核的平均结合能最大,这些核最稳定．如果使较重的核分裂成中等大小的核，核子的平均结合能会增加，可以释放出能量．由此知A错误，D正确;当一个中子引起一个铀核的裂变后，放出中子,放出的中子如果能引起其他铀核裂变，链式反应才能进行，B错误；核反应满足电荷数守恒和质量数守恒，C错误．[答案]D2．关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是（)A．镉棒能释放中子,依靠释放的多少控制反应速度B．用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C．利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量D．镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用,利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度［解析]镉棒不是离子源不会释放中子，A错误;也不是减速剂，不能使快中子变为慢中子，也不阻碍铀的裂变,B、D错误；镉棒对中子有吸收作用，通过中子强度检测器检测，当反应太强时，控制棒能自动插入,多吸收中子，反之，自动抽出，少吸收中子，故C正确．[答案］C3．关于重核裂变的说法正确的是（）A．重核裂变为两个中等质量的核时，重核的中子数要比裂变后的两个中等质量核的中子数少B．只要用中子轰击铀块，就一定能发生链式反应C．为了使裂变的链式反应容易发生，不能利用裂变时产生的中子D．裂变过程中释放能量,质量亏损［解析］重核裂变为两个中等质量的核时，会产生两到三个中子，因而分裂后的中子数减小，A错误；链式反应的发生是有条件的，铀块的体积必须大于其发生链式反应的临界体积，链式反应一旦发生，中子轰击铀核裂变产生的中子再次引起其他铀核的裂变，且能不断继续下去，B、C错误;重核裂变时质量发生亏损,总能量减小，减小的能量对外释放，D对．［答案］D4．1938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．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可以用爱因斯坦的光电效应方程来计算D．实验中产生的γ射线,其穿透能力极强［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：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，选项A错误;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射线频率很高，穿透能力极强，是能量极高的光子，选项D正确．[答案］D5．一个eq\o\al(235,92）U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程式为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，则下列叙述正确的是（)A．X原子核中含有86个中子B．X原子核中含有141个核子C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，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［解析］X原子核中的核子数为(235＋1）－（94＋2）＝140,B错误；中子数为140－(92－38）＝86,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错误．［答案]A6．(多选)我国秦山核电站第三期工程中有两组60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于eq\o\al（235，92)U的裂变，下列说法正确的是()A．eq\o\al(235，92）U原子核中有92个质子，143个中子B。eq\o\al（235,92）U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为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，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短D．一个eq\o\al（235，92）U裂变能放出200MeV的能量,合3。2×10－11J[解析］由eq\o\al(235，92)U的质量数和电荷数关系易知A正确;由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知B正确；半衰期不受外界因素干扰,故C错误；因为200MeV＝200×106×1.6×10－19J＝3。2×10－11J，所以D正确．[答案］ABD二、非选择题（14分）7．用中子轰击铀核(eq\o\al(235,92）U），其中一个可能的反应是分裂成钡(eq\o\al(141，56）Ba）和氪（eq\o\al（92,36)Kr）两部分，放出3个中子．各个核和中子的质量如下：mU＝390。3139×10－27kg，mn＝1.6749×10－27kg,mBa＝234。0016×10－27kg,mKr＝152.6047×10－27kg，试写出核反应方程，算出反应中释放的核能．[解析］此铀核裂变方程为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，则核反应前后的质量亏损为Δm＝mU＋mn－mBa－mKr－3mn＝0.3578×10－27kg,由爱因斯坦的质能方程可得释放的核能为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