《2013-2014高中物理4.2核裂变规范训练鲁科版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013-2014高中物理4.2核裂变规范训练鲁科版选修（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 / 6 第 2 节核裂变 考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难对核裂变的理解及核能的计算1、2、3、4、 56、78 核电站及组成部分的功能9、10、11、12 综合提升1314 知识点一对核裂变的理解及核能的计算1裂变反应中释放出的能量来自于A核子消失转化为能量B原子中电子与原子核的电势能减小C入射的中子消失转化为能量D原子核的比结合能变大, 释放出能量解析发生核反应过程中, 核子数保持守恒, 中子未消失 , 故 A、C错误 , 能量来自于原子核内部, 因重核在分裂为中等质量的原子核时, 比结合能增加而释放出能量,C 错误、 D正确答案D 2当一个重核裂变时, 它能产生的两个核A一定是
2、稳定的B所含有的中子数较裂变前重核的中子数少C裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D可以是多种形式的两个核的组合解析重核裂变为两个中等质量的核时平均要放出23 个中子 , 故两核中子数会比原来的重核的中子数减少, 重核裂变的产物是多种多样的, 选项 B、D正确答案BD 3关于铀核裂变, 下列说法正确的是 2 / 6 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235 D铀块的体积对产生链式反应无影响解析铀核受到中子的冲击, 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
3、况比较多, 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 , 而铀 238 只有俘获能量在1 MeV 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, 需使铀块体积超过临界体积, 故 B、 C正确答案BC 4利用重核裂变释放核能时选用铀235, 主要因为 A它比较容易发生链式反应B能自动裂变,与体积无关C铀核比较容易分裂成为三部分或四部分, 因而放出更多的核能D铀 235 价格比较便宜, 而且它裂变时放出的核能比其他重核裂变时放出的核能要多解析铀 235 俘获任何能量的中子都会发生裂变反应, 吸收低能量的中子裂变的几率更大答案A 5一个错误!
4、U核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应, 其裂变方程为错误!U错误!nX错误!Sr2错误!n, 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解析X原子核中的核子数为 140,B 错误；中子数为140 86, 故 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, 故 C、 D错误答案A 6一个铀235 吸收一个中子发生核反应时大约放出196 MeV 的能量 , 则 1 g 纯3 / 6 错误!92U完全发生核反应时放出
5、的能量为ANA196 MeV B 235 NA196 MeV C235 196 MeV D.错误! 196 MeV 解析由于 1 mol 的铀核质量为235 g,1 g铀 235 的摩尔数为错误!, 因此 1 g 铀 235 释放的能量E错误! 196MeV,故 D正确答案D 71945 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, 其爆炸释放的能量相当于2104t TNT爆炸的能量 , 由此可知该原子弹中铀235 的质量是多少千克？ 解析由核反应方程知, 一个铀核裂变能放出201 MeV的能量 , 则 1 m
6、ol 铀核裂变放出的能量为E06.021023201 MeV1.9361013 J 1 mol 铀核的质量为0.235 kg,则原子弹中铀核的质量为m错误!0.235 kg 错误!0.235 kg 1.02 kg. 答案1.02 kg 8现有的核电站常用的核反应之一是：错误!U错误!n错误!NdZr 3错误!n8错误!e错误!核反应方程中的错误!是反中微子 , 它不带电 , 质量数为零 , 试确定生成物锆的电荷数与质量数已知铀核的质量为235.043 9 u,中子的质量为1.008 7 u,钕核的质量为 142.909 8 u,锆核的质量为89.904 7 u,试计算 1 kg 铀 235 裂
7、变释放的能量为多少？解析锆的电荷数Z9260840, 质量数A23614690. 核反应方程中用符号错误!Zr 表示1 kg 铀 235 中铀核的个数为n错误!2.561024 不考虑核反应中生成的电子质量,1 个铀 235 核裂变产生的质量亏损为m0.212 u,释放的能量为4 / 6 E0.212931.5 MeV 197.5 MeV 则 1 kg 铀 235 完全裂变释放的能量为EnE2.561024 197.5 MeV 8.1 1013 J. 答案40 90 8.11013 J 知识点二核电站及组成部分的功能9镉棒在核反应中的作用是A使快中子变成慢中子B使慢中子变成快中子C使反应速度加
8、快D控制反应速度, 调节反应的快慢解析在核反应堆中石墨起变快中子为慢中子的作用, 镉棒起吸收中子, 控制反应速度 , 调节反应的快慢答案D 10为使链式反应平稳进行, 可采用下列的办法A铀块可制成任何的体积B铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核C通过慢化剂将产生的中子减速D用镉棒可作为慢化剂使中子减速解析由于使铀块发生链式反应的体积应大于临界体积,故 A错误 , 铀核裂变释放出的为快中子, 不能直接再去轰击铀核, 必须用慢化剂减速, 而镉棒是用于控制中子数量的, 故 C正确 ,B、D错误答案C 11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
9、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解析铀棒是核燃料, 裂变时可放出能量,A 对；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 对；慢中子最容易引发核裂变, 所以快中子碰到铀棒前要进行减速,石墨作用是使中子减5 / 6 速,C 错；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 对答案ABD 12 #荣成石岛湾核电站总装机规模400 万千瓦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
10、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解析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 错误答案ABC 13下列说法正确的是A粒子大角度散射表明粒子很难进入原子内部B氢原子跃迁发出的光从空气射入水中时可能发生全反射C裂变反应有质量亏损, 质量数不守恒D射线是一种波长很短的电磁波解析粒子大角度散射现象说明原子中原子核很小, 原子内部十分 空旷, 选项 A错
11、误；发生全反射的条件之一是光由光密介质向光疏介质中传播, 故光从空气射入水中时不可能发生全反射, 选项 B错误；裂变反应有质量亏损 , 但质量数守恒, 选项 C错误；射线是一种能量很高的电磁波, 波长很短 , 选项 D正确答案D 14在核反应堆中 , 常用减速剂使快中子减速假设减速剂的原子核质量是中子的k倍,中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰设每次碰撞前原子核可认为是静止的, 求N次碰撞后中子速率与原速率之比6 / 6 解析设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为mn和mA, 碰撞前中子速度为vn, 碰撞后中子和原子核A的速度分别为vn和vA . 碰撞前后的总动量和总能量守恒, 有mnvnmnvnmAvA错误!mnv错误!错误!mnvn2错误!mAvA2 又mAkmn 由式得, 经 1 次碰撞后中子速率与原速率之比为错误!错误!故经N次碰撞后中子速率与原速率之比为错误! 错误!. 答案错误 !错误 !
