粤教版选修35 裂变和聚变 第1课时 作业.docx

4.5裂变和聚变1(多选)关于核反应堆，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，故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，故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，故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去，用于发电，同时也使反应堆冷却，控制温度，故d正确2在众多的裂变反应中，有一种反应方程为unbakrax，其中x为某种粒子，a为x的个数，则()ax为中子，a2bx为中子，a3cx为质子，a2dx为质子，a3答案b解析根据核电荷数守恒可知，x的电荷数为0，x必为中子n，由质量数守恒可知，a3，选项b正确3当一个重核裂变时，它所产生的两个核()a含有的质子数比裂变前重核的质子数少b含有的中子数比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可能是多种形式的两个核的组合答案bd解析一个重核裂变时，在产生两个核的同时，也放出中子，所以新产生的两个核的中子数比裂变前重核的要少，选项b正确；裂变时放出的能量主要是反应前后质量亏损而产生的能量，要远大于俘获中子时得到的能量，c项错；重核裂变的产物是多种多样的，d项正确4日本福岛第一核电站在地震后，数秒内就将控制棒插入核反应堆芯，终止了铀的裂变链式反应但海啸摧毁了机组的冷却系统，因裂变遗留的产物铯、钡等继续衰变不断释放能量，核燃料棒温度不断上升，对周边环境产生了巨大的危害则下列说法正确的是()a控制棒通过吸收中子来实现对核反应的控制b日本后来向反应堆灌注海水，可以降温，但大量的被污染的海水外泄，对周边环境产生了巨大的危害c核裂变遗留物铯、钡等原子的质量可能比铀原子质量大d核泄漏中放射性物质对人类是有害的答案abd解析控制棒通过吸收中子来实现对核反应速度的控制，选项a正确；日本后来向反应堆灌注海水，大量的被污染的海水外泄，泄漏中放射性物质对周边环境产生了巨大的危害，选项b、d正确；因为核反应有能量释放，可知铯、钡等原子的质量比铀原子质量小，故c错误5(多选)关于重核的裂变，以下说法正确的是()a核裂变释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量b铀核裂变在自然界中会自发地产生c重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少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【解析】根据重核发生裂变的条件和裂变释放能量的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程，因而释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量；重核裂变只能发生在人为核反应中；在裂变反应中核子数是不会减少的，因此a正确，b、c错误重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，必然发生质量亏损，从而释放出核能，所以d正确【答案】ad6(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】轻核聚变时，必须使轻核之间距离达到1015 m，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【答案】abc7(多选)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方程为hehe2hhe，关于he聚变下列表述正确的是()a聚变反应会释放能量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】核聚变反应中产生新的原子核，同时由于发生了质量亏损，会有核能的释放，这是人类利用核能的途径之一目前核电站大多采用重核裂变的方法来释放与利用核能发电【答案】ab8.(多选)关于人们发现的新粒子，下列说法正确的是 ()a许多粒子都有自己的反粒子b把粒子分为强子、轻子、媒介子，根据是粒子与各种相互作用的关系c质子属于强子d光子属于轻子【解析】根据粒子的分类、粒子与反粒子描述知a、b、c正确；光子属媒介子，d错误【答案】abc9关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是()a一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多b聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大c聚变反应中粒子的比结合能变小d聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量变大【解析】聚变反应的比结合能大于裂变反应的比结合能，但参与的核子数目裂变大于聚变，故聚变反应释放的总能量不一定多，故a、c错，b对，由于聚变反应释放能量，发生质量亏损，故聚变后核的质量减少，故d错【答案】b10.(多选)关于聚变,以下说法正确的是()a.两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量b.同样质量的物质发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大好多倍c.聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积d.发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能解析:两个轻核聚合为较大质量的原子核就可释放能量,但不一定是中等质量的核,故a错误。聚变反应放出的能量比同样质量的物质裂变时放出的能量大得多,这点我们由聚变反应的特点就可以知道,故b正确。裂变反应的条件是裂变物质的体积达到临界体积,而聚变反应的条件是原子核间距达到10-15 m,故要求有足够大的动能才能克服电荷间强大的斥力做功,故c错误,d正确。答案:bd11.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.质子和中子等强子c.光子、中微子和电子等轻子d.氦核、氚核、氦子等轻核解析:由大爆炸理论可知,大爆炸之后最早产生的粒子是夸克、轻子、胶子等粒子,故选项a正确。答案:a12.质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的。两个强作用相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)。作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力f与它们之间的距离r的关系式为f=0,0rr2。式中f0为大于零的常量,负号表示引力,用u表示夸克间的势能,令u0=f0(r2-r1),取无穷远为零势能点。下列u-r图象中正确的是()解析:由于在无穷远处势能为零,在r1rr2之间表现为引力;靠近时,引力做正功,电势能减少;距离在 0rr1间f=0,势能不变。所以b正确。答案:b13.两个中子和两个质子结合成一个氦核,同时释放一定的核能,若已知中子质量为1.008 7 u,质子质量为1.007 3 u,氦核质量为4.002 6 u。试计算用中子和质子生成1 kg氦时要释放的核能。解析:计算核能的步骤一般是:首先,写出核反应方程;其次,计算质量亏损m;然后根据质能方程e=mc2计算核能。若m以原子质量单位(u)为单位,可直接用e=m(u)931.5 mev计算,此法较快且常用。两个质子和两个中子结合成氦核的反应为2