鲁科版选修35 核裂变 第1课时 作业.docx

核裂变、核聚变1氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：hhhex，式中x是某种粒子已知：h、h、he和粒子x的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u mev，c是真空中的光速由上述反应方程和数据可知，粒子x是_，该反应释放出的能量为_ mev(结果保留3位有效数字)解析：根据质量数和电荷数守恒可得x是n(中子)核反应中的质量亏损为m2.014 1 u3.016 1 u4.002 6 u1.008 7 u0.018 9 u所以该反应释放出的能量为emc217.6 mev.答案：n(或中子)17.62根据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是()a夸克、轻子、胶子等粒子b质子和中子等粒子c光子、中微子和电子等粒子d氦核、氚核、氦3等轻核解析：选a.宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又经历了质子和中子等强子时代，再之后是自由光子、中微子、电子大量存在的轻子时代，再之后是中子和质子组合成氘核，并形成氦核的核时代，之后电子和质子复合成氢原子，最后形成恒星和星系，b、c、d的产生都在a之后，因此a正确3铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是()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解析：选c.要使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积，但铀核的质量无论怎样，只要组成铀块的体积小于临界体积，则不会发生链式反应，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4一个u原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为unxsr2n，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：选a.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错误5(多选)下列关于聚变的说法中正确的是()a要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功b轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫做热核反应c原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹引发热核反应d自然界中不存在天然的热核反应 解析：选abc.轻核聚变时，必须使轻核之间距离达到1015m，所以必须克服库仑斥力做功，a正确；原子核必须有足够的动能，才能使它们接近到核力能发生作用的范围，实验证实，原子核必须处在几百万摄氏度下才有这样的能量，这样高的温度通常利用原子弹爆炸获得，故b、c正确；在太阳内部或其他恒星内部都进行着热核反应，d错误6科学家发现在月球上含有丰富的he(氦3)它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为hehe2hhe.关于he聚变，下列表述正确的是()a聚变反应不会释放能量b聚变反应产生了新的原子核c聚变反应没有质量亏损d目前核电站都采用he聚变反应发电解析：选b.聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量但目前核电站都采用铀核的裂变反应，可控的轻核聚变尚在实验阶段7u吸收一个慢中子后分裂成kr和ba，还放出()a1个粒子b3个中子c10个中子 d10个质子解析：选b.根据质量数守恒、电荷数守恒可得还放出3个中子，b项正确8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该电站获取核能的基本核反应方程可能是()a.unsrxe10nb.namgec.nheohd.uthhe解析：选a.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91个铀235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 mevb235na196 mevc235196 mevd.196 mev解析：选d.由于1 mol的铀核质量为235 g，1 g铀235的物质的量为 mol，因此1 g铀235释放的核能e196 mev，选项d正确10目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成u夸克带电荷量为e，d夸克的带电荷量为e，e为元电荷下列论断中可能正确的是()a质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成b质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成c质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成d质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成解析：选b.质子h带电荷量为2ee，中子n带电荷量为e20.可见b正确11正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质反物质.1997年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步你推测反氢原子的结构是()a由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成b由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成c由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成d由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成解析：选b.反氢原子的结构应该是反质子与反电子组成，即一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成12下列说法中正确的是()a目前还未发现媒介子、轻子和夸克三类粒子的内部结构b自然界存在的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律，对基本粒子不适用c反粒子与其对应的正粒子相遇时，会发生湮灭现象d强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子解析：选acd.媒介子、轻子和夸克在现代实验中还没有发现其内部结构，故a正确；自然界三大守恒定律是普遍适用的基本规律，选项b错误；反粒子与其对应的正粒子带等量异种电荷，反粒子与其对应的正粒子相遇时会发生湮灭现象，故c正确；质子是最早发现的强子，故d正确13我国科技工作者分别在1964年、1967年成功爆炸了我国第一颗原子弹和氢弹下列核反应方程中可表示两弹的爆炸原理的是()a.nheohb.unsrxe7nc.uthhed.hhhen解析：选bd.原子弹是利用核裂变反应，而氢弹是利用核聚变反应，故b项对应原子弹的爆炸原理，d项对应氢弹的爆炸原理；a项为人工核转变，c项为核衰变反应，不符合要求，故本题应选b、d.14据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试下列关于“人造太阳”的说法正确的是()a“人造太阳”的核反应方程是hhhenb“人造太阳”的核反应方程是unbakr3nc“人造太阳”释放的能量大小的计算式是emc2d“人造太阳”核能大小的计算公式是emc2解析：选ac.释放的能量大小用爱因斯坦质能方程emc2计算，有的考生不能区分裂变和聚变，得出错误的答案b.15核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.unbakrax是反应堆中发生的许多核反应中的一种，x是某种粒子，a是x粒子的个数，用mu、mba、mkr分别表示u、ba、kr核的质量，mx表示x粒子的质量，c为真空中的光速，以下说法正确的是()ax为中子，a2bx为中子，a3c上述核反应中放出的核能e(mumbamkr2mx)c2d上述核反应中放出的核能e(mumbamkr3mx)c2解析：选bc.核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，则知unbakrax中x为n，a3，则a错，b对由emc2可得：e(mumxmbamkr3mx)c2(mumbamkr2mx)c2，则c对，d错16 u受中子轰击时会发生裂变，产生ba和kr，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 mol1)解析：每天发电的总量e243.61035108 j4.321013 j.要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目n1.351024(个)则对应的质量m235103 kg0.527 kg.答案：0.527 kg17太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能量来源(mp1.007 3 u，mhe4.002 6 u，me0.000 55 u)(1)写出这个核反应方程；(2)这一核反应能释放多少能量？(3)已知太阳每秒释放的能量为3.81026 j，则太阳每秒减少的质量为多少？解析：(1)核反应方程是4hhex，而x只能是2个正电子，因此核反应方程应是4hhe2e.(2)反应前的总质量为m14mp41