《高中物理人教版选修3-5习题：第19章 原子核 第6节--（附解析答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教版选修3-5习题：第19章 原子核 第6节--（附解析答案）（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十九章第六节基础夯实一、选择题(13题为单选题，46题为多选题)1(汕头20142015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()A1个粒子B3个中子C10个中子D10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20142015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()AUnSrXe10nBNaMgeCNHeOHDUT
2、hHe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为衰变，C是发现质子的反应，D是衰变。3(济南市部分重点高中20142015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UnBaKrnB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：UnBaKr3n，选项
3、A不正确；铀核裂变过程中产生射线，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23个中子C为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D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
4、，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
5、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20152016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HeNOHB铀核裂变的核反应是UBaKr2nC已知质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，2个质子和2个中子结合成一个粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c2D铀(U)经过多次、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；UPb8He6e，有6个中子转变或原子，故D错误。二、非选择题72015年9月3日，是我
6、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2104t TNT爆炸的能量(约8.41013J)，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UnBaKr3n201 MeV，阿伏加德罗常数NA6.021023)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E16.021023201MeV1.9361013J,1 mol铀核的质量为0.235kg，则原子弹中铀核的质量为m0
7、.235kg0.235kg1.02kg。能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1(枣庄20142015学年高二下学期检测)2020年以前我国将新增投产2300万千瓦的核电站，核电站与火电站相比较，下列说法错误的是()A核燃料释放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大于煤炭C在经济效益方面核电与火电不相上下D核反应堆用过的核废料具有很强的辐射性，要做特殊处理答案：B解析：核燃料释放的能量远大于相等质量的煤放出的能量A项正确；就可采储量所提供的能量来说，远大于煤炭所能提供的能量，而不是采储量，B项错；在经济效益方面核电与火电不相上下，C项正确；核
8、电站是有污染的，核反应堆用过的核废料具有很强的辐射性，要做特殊处理，D正确。2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，发电站的核能于U的裂变，现有四种说法：U原子核中有92个质子，143个中子；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UnXeSr2n；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；一个U裂变能放出200MeV的能量，合3.21011J。以个说法中完全正确的是()ABCD答案：D解析：由U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。3下面是
9、铀核裂变反应中的一个：UnXeSr10n已知铀235的质量为235.043 9u，中子质量为1.008 7u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2u，则此核反应中()A质量亏损为m235.043 9u1.008 7u89.907 7 u135.907 2uB质量亏损为m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.0087)uC释放的总能量为E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.0087)(3108)2JD释放的总能量为E(235.043 91.008 789.907 7135.907 21
10、01.0087)931.5MeV答案：BD解析：计算亏损质量时要用反应前的总质量减去反应后的总质量，二者之差可用“u”或“kg”作单位，故A错，B对；质量单位为“u”时，可直接用“1u的亏损放出能量931.5MeV”计算总能量，故D对，当质量单位为“kg”时直接乘以(3.0108)2，总能量单位才是焦耳，故C错。4(清远市20132014学年高二下学期期末)2011年3月由9.0级地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，导致大量I泄露在大气中，I是一种放射性物质，会发生衰变而变成Xe元素。下列说法中正确的是()A福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电BI发生衰变的方程式为I
11、XeeCI原子核内有53个质子，78个中子D如果将碘131的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度答案：BC解析：核电站是利用核裂变来发电，A错；根据原子核的结构和方程式书写规则可判BC正确；衰变与物质所处的物理、化学状态无关，D错。二、非选择题 5在各种能源中，核能具有能量密度大、地区适宜性强的优势，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。核反应方程UnBaKraX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X_，a_，以mU、mBa、mKr分别表示U、Ba、Kr核的质量，mn、mp分别表示
12、中子、质子的质量，c为光在真空中的传播速度，则在上述核反应过程中放出的核能E_。答案：n3mc2(mUmBamKr2mn)c2解析：铀235裂变除生成Ba、Kr外，还产生适当数目的中子，即式中的X为中子，由电荷数和质量数守恒得产生的中子的个数为a2351141923。反应过程中的质量亏损mmUmnmBamKr3mnmUmBamKr2mn，故核能Emc2(mUmBamKr2mn)c26(湖北省部分重点中学20152016学年高二下学期期中)在所有能源中，核能具有能量密度大、区域适应性强的优势。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
13、的核能。(1)核反应方程UnBaKraX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，则a的值为多少，X表示哪一种核？(2)上述反应中，分别用mU、mB、mK表示U、Ba、Kr的质量，用mn和mp表示中子和质子的质量，则该反应过程中释放的核能为多少？(3)有一座核能发电站，发电能力P1106kW，核能转化为电能的效率45%，设反应堆中发生的裂变反应全是(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能E2.781011J，铀核的质量mU3.91025kg，求每年需要消耗的铀的质量。(结果保留2位有效数字)答案：(1)3中子(2)(mUmBmk2mn)c2(3)0.98t解析：(1)根据质量数和核电荷数守恒可得：X的电荷数为0，质量数为1，X为中子，a3。(2)反应过程中质量亏损为mmUmBmK2mn，根据质能方程：Emc2，可得该反应过程中释放的核能：E(mUmBmK2mn)c2；(3)该核能发电站一年发出的电能为：W1Pt1109365243600J3.15361016J需要核反应产生的能量为：W7.0081016J这么多核能需要燃烧的铀核质量为m代入数据，解得：m980kg0.98t11实 用 文 档
