2018年高中物理 学业分层测评12 第4章 核能 第2节 核裂变 鲁科版选修3-5.docVIP

第2节 核裂变 (建议用时：45分钟)[学业达标] 1．(多选)当一个重核裂变时，它所产生的两个核(　　) A．含有的质子数较裂变前重核的质子数不变 B．含有的中子数较裂变前重核的中子数不变 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 【解析】　由于在裂变反应中吸收一个中子而释放2～3个中子，质子数并没有发生变化，而两个新核的中子数减少，故选项A正确，B错误；反应后质量发生了亏损而释放能量，并不等于俘获中子时得到的能量，在裂变反应中，产物并不是唯一的，而是多种多样的，故选项D正确，选项C错误．【答案】　AD 2．(多选)关于重核的裂变，以下说法正确的是(　　) A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B．中子从铀块中通过时，但不一定发生链式反应 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．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核能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程．释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量．链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积，如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生．在裂变反应中质量数、电荷数均守恒；即核子数守恒，所以核子数是不会减小的，因此选项A、C错误，B正确；重核裂变为中等质量的原子核时，发生质量亏损，从而释放出核能，选项D正确．【答案】　BD 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(　　) 【导学号 A．反应堆中铀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】　要使铀核裂变发生链式反应，铀块的体积必须等于或大于临界体积，如果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． 【答案】　C 4．(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是U＋n→Ba＋Kr＋3n.下列说法正确的有(　　) A．上述裂变反应中伴随着中子放出 B铀块体积对链式反应的发生无影响 C．铀核的链式反应可人工控制 D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响 【解析】　根据裂变反应的规律和影响半衰期的因素解决问题．裂变反应式中的n为中子，铀块体积大于临界体积，才能发生链式反应，且铀核的链式反应是可控的，选项A、C正确，选项B错误；放射性元素的半衰期不受外界压强、温度的影响，选项D错误．【答案】　AC 5．下列核反应中，表示核裂变的是(　　) A.U―→Th＋He B.U＋n―→Ba＋Kr＋3n C.C―→N＋e D.Be＋He―→C＋n 【解析】　题目选项中，U―→Th＋He是α衰变，C―→N＋e是β衰变，Be＋He―→C＋n是人工转变，只有C选项是重核裂变，故B正确． 【答案】　B 6．(多选)2020年以前我国将新增投产2 300万千瓦的核电站，核电站与火电站相比较，下列说法正确的是(　　) 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．核电站没有任何污染 【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项错误． 【答案】　AC 7．下面是铀核裂变反应中的一个：U＋n―→Xe＋Sr＋10n.已知铀235的质量为235.043 9 u，中子的质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2 u，则此核反应中质量亏损Δm＝________u，释放的核能ΔE＝________MeV. 【导学号 【解析】　质量亏损Δm＝235.0439 u＋1.0087 u－135.9072 u－89.9077 u－10×1.0087 u＝0.1507 u由ΔE＝Δmc2可求得释放的核能ΔE＝0.1507 uc2＝0.1507×931.5 MeV＝140.3771 MeV. 【答案】　0.1507　140.3771 8．落在日本广岛上的原子弹，相当于2万吨TNT炸药放出的能量．原子弹放出的能量约8.4×1013 J，试问有多少个