高中物理 第四章 第二节 核裂变同步练测 鲁科版选修35.doc

第二节 核裂变建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分6一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1. 92235u吸收一个慢中子后，分裂成54136xe和3890sr,还放出（ ）a.1个粒子 b.3个中子c.10个中子 d.10个质子2.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.中子从铀块中通过时，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3.重核的裂变就是（ ）a.重核分裂成核子的核反应b.重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应c.重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应d.中等质量的核分裂为质量很小的轻核的核反应4.利用重核裂变释放核能时选用铀235核，主要原因是（ ）a.它裂变放出核能比其他重核裂变多b.它可能分裂成三部分或四部分c.它能自动裂变，与体积无关d.它比较容易发生链式反应5.（北京高考）目前核电站利用的核反应是（ ）a.裂变，核燃料为铀b.聚变，核燃料为铀c.裂变，核燃料为氘d.聚变，核燃料为氘6.原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等.在下列核反应中，属于核裂变反应的是（ ）a.510b+01n37li+24heb.92238u90234th+24hec.714n+24he817o+11hd. 92235u+01n56144ba+3689kr+301n7.某国太平洋舰队一艘核潜艇在试航时，因消防系统出现意外故障，导致二十多人死亡.出事核潜艇型号为一攻击型核潜艇，核潜艇的动力来源为（ ）a.放射性元素衰变释放的能量b.重金属放出的化学能c.重核裂变释放的核能d.轻核聚变释放的核能8.（天津高考）一个92235u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92235u+01nx+3894sr+201n,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9.在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是（ ）a.使用浓缩铀b.改变铀块的临界体积c.通过自动控制装置改变镉棒插入的深度，以改变中子数d.利用石墨与中子的碰撞，来改变中子的速度10.（福建福州质量检测）如图1所示是原子核的核子平均质量与原子序数z的关系图象.下列说法中正确的是（ ）图1a.若d、e能结合成f，结合过程一定要释放能量b.若d、e能结合成f，结合过程一定要吸收能量c.若a能分裂成b、c，分裂过程一定要释放能量d.若a能分裂成b、c，分裂过程一定要吸收能量二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.核反应堆中的燃料是 ，用石墨、重水等作为 使裂变时产生的中子速度减小，易于被铀核吸收，用镉棒来 以控制核反应的 ，再用水等流体在反应堆内外循环流动传输反应中产生的热量.12.裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核92235u为燃料的反应堆中，当92235u俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为92235u + 01n 56139ba + 3694kr + 301n235.0439 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）.已知1 u的质量对应的能量为9.3102 mev，此裂变反应释放出的能量是 mev.三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（12分）铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是92235u+01n56141ba+3692kr+301n(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量（92235u、56141ba、3692kr、01n的质量分别为235.043 9u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u）;（2）1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？它相当于燃烧多少煤释放的能量？（煤的热值为2.94107 j/kg）14.（12分）现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是：92235u+01n60143nd+zr+301n+8-10e+.(1)核反应方程中的是反中微子，它不带电，质量数为零.试确定生成物锆（zr)的电荷数与质量数.(2)已知铀（u)核的质量为235.043 9 u，中子的质量为1.008 7 u，钕（nd)核的质量为142.909 8 u,锆核的质量为89.904 7 u；又知1 u=1.660 610-27 kg.试计算1 kg铀235大约能产生的能量是多少？ 15.（11分）核反应92235u+01n54136xe+3890sr+1001n是铀核裂变反应中的一个，已知： 92235u的原子质量为235.043 9 u，3890sr的原子质量为89.907 7 u, 54136xe的原子质量135.907 2 u，中子的质量为1.008 67 u，求这个反应中释放的核能为多少mev？(保留三位有效数字)16.（13分）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92235u+01n56141ba+3692kr+ax是反应堆中发生的许多核反应中的一种，01n为中子，x为待求粒子，a为x的个数，则x为 ，a= ，以mu、mba、mkr分别表示92235u、56141ba、3692kr核的质量，mn、mp分别表示中子、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= .（2）有一座发电能力为p=1.00106 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e=2.7810-11 j，92235u核的质量mu=39010-27 kg，求每年（1年=3.15107 s）消耗的92235u的质量.第二节 核裂变 答题纸 得分： 一、选择题题号12345678910答案二、填空题11 12. 三、计算题1314.1516.第二节 核裂变 参考答案一、选择题1. 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.由题意可得235+1=136+90+x92=54+38+y则x=10，y=0由此判定核反应放出的一定是中子，且个数是10，c选项正确.2.d3.c 解析：核反应中把重核分裂成中等质量的核，并释放出核能的反应，称为裂变.4.d 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，d项正确.5. a 解析：目前核电站利用的核反应是重核裂变，主要原料是铀.所以a选项正确.6.d 解析：裂变是重核俘获中子后变成中等质量的原子核，同时还要放出几个中子，故选项d正确.7.c 解析：核电站、核动力航空母舰、原子弹爆炸等都是利用重核裂变放出的核能.8. a 解析：核反应方程必须遵循电荷数和质量数守恒，则该核反应方程为：92235u+01n54140x+3894sr+201n，则x原子核中有140个核子，有140-54=86个中子，所以a正确，b错误.因为裂变时放出能量，由爱因斯坦质能方程e=mc2，一定有质量减少，而原子核反应中的质量数仍守恒，所以c、d均错误.9.c 解析：控制核反应堆中核反应的速度是靠调节中子数来实现的.10. ac解析：d、e结合成f时，平均质量减少，一定释放能量，选项a正确.a裂变成b、c时，原子核平均质量减少，也要释放能量，选项c正确.二、填空题11.铀235 减速剂 吸收中子 速度12.1.8102 解析：由题给核反应方程及其下面的数据可知：裂变之前的总质量为235.043 9 u+1.008 7 u=236.052 6 u，裂变之后的总质量为138.917 8 u+93.915 4 u+31.008 7 u=235.859 3 u，质量亏损m=236.052 6 u-235.859 3 u=0.193 3 u.因为1 u相当的能量为9.3102 mev所以e=0.193 39.3102 mev=1.8102 mev.三、计算题13. (1)200.6 mev （2）5.141026 mev，相当于燃烧2 800 t煤.解析：（1）裂变反应的质量亏损为m=(235.043 9+1.008 7-140.913 9-91.897 3-31.008 7) u=0.215 3 u一个铀235原子核裂变后释放的能量为emc2=0.215 3931.5 mev=200.6 mev.（2）1 kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量en=ne=2.561024200.6 mev5.141026 mev设q为煤的热值，1为煤的质量，有en=qm，所以menq=5.1410261061.610-192.94107 kg=2 800 t14.（1）40 90 （2）8.121013 j解析：（1）锆的电荷数z=92-60+8=40，质量数a=236-143-3=90；核反应方程中应用符号4090zr表示.（2）1 kg铀235的铀核数为n=1 0002356.021023，不考虑反应中生成的电子的质量，一个铀核反应发生的质量亏损为m=0.212 u，1 kg铀235完全裂变产生的能量约为e=nmc2=8.121013 j.15.141解析：裂变反应的质量亏损为m=(235.043 9+1.008 67-89.907 7-135.907 2-101.008 67) u=0.150 97 u所以这个反应中释放的核能为 emc2=0.150 97931.5 mev=141 mev.16.（1）01n 3 mu-mba-mkr-2mnc2 (2)1 103.7 kg解析：（1）由反应方程可知：x为01n，a为3，