2020-2021学年高二物理人教版选修3-5(第19.6 核裂变)

物理 第 2页 共 8页
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
①核反应方程中的 X 是
。
②该反应放出的能量是
J．（结果保留 3 位有效数字）
11．我国秦山核电站第一期工程装机容量为 30 万千瓦。如果 1g 铀 235 完全裂变时产 生的能量为 8.2×1010J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，此核电站每年要消 耗多少铀 235？(一年按 365 天计算)
5．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裂变反应的是 ()
A.
10 5
B
＋
1 0
n
→
7 3
Li
＋
4 2
He
B.
238 92
U
→
23940Th
＋
4 2Leabharlann HeC.14 7N
＋
4 2
He
→
17 8
O
＋
1 1
H
D.
235 92
U
＋
1 0
n
→
141 56
Ba
＋
92 36
Kr
＋3
1 0
n
3．我国秦山核电站第三期工程中有两个 60 万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于
11． 【答案】1.15×102kg 【解析】核电站每天的发电量为 W＝Pt＝3×108×24×3 600J＝2.592×1013J 每年的发电量 W 总＝365W＝9.46×1015J， 而 1g 铀完全裂变时产生的能量为 8.2×1010J。
所以，每年消耗的铀的质量为
m＝
9.46 1015 8.2 1010
g＝1.15×102kg。
12． 【答案】5% 【解析】反应堆每小时产生的能量为： E＝Pt＝107×3600 J＝3.6×1010J 每个铀核裂变释放的能量 E1＝200×106×1.6×10－19 J ＝3.2×10－11J 每小时需要铀 235 的质量为 m＝ E 235
E1N A
＝
3.61010 235 3.210－11 6.021023
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
人教版选修 3-5 第十九章 课时 6 核裂变
参考答案与解析
第Ⅰ部分 选择题
一、选择题：本题共 8 小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．
【答案】BC
【解析】铀核发生裂变时可能产生二、三或四部分，A 错误，C 正确；核裂变一定有
A．NA×196 MeV C．235×196 MeV
B．235NA×196 MeV D. N A ×196 MeV
235
7．铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是
235 92
U
＋
1 0
n
→
144 56
Ba
＋
89 36
Kr
＋3
1 0
n
.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
中子数量的，故 C 选项正确，B、D 选项错误．
5．
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【答案】D
【解析】105 B
＋
1 0
n
→
7 3
Li
＋
4 2
He
为原子核的人工核转变，故
A
错误；29328
U
→
23940Th
＋
4 2
He
为α衰变，故
B
错误；174
N
＋
4 2
He
→
17 8
O
＋
1 1
H
为原子核的人工核转变，故
C
错误；29325
绝密★启用前
人教版选修 3-5 第十九章 课时 6 核裂变
第Ⅰ部分 选择题 一、选择题：本题共 8 小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。 1．关于裂变反应，下列说法中正确的是( ) A．用中子轰击铀核发生裂变，一定分裂为质量差不多的两块 B．铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量 C．铀核发生裂变时可能产生二、三或四部分 D．所有重核元素用中子轰击均能发生裂变反应
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
用． 10．
【答案】①
0 1
e
② 2.98 1011
【解析】①根据质量数和电荷数守恒得：质量数为 0，核电荷数为-1，故此粒子是电
子
0 1
e
，
②该核反应质量亏损为： m 0.2u 0.2 931.5MeV 2.9810 11J .
8．核反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要有哪四部分组成 () A．核燃料、减速剂、冷却系统、控制调节系统 B．核燃料、减速剂、发热系统和传热系统 C．核燃料、减速剂、碰撞系统 和传热系统 D．核燃料 、中子源、核能聚存系统和输送系统
第Ⅱ部分 非选择题
二、非选择题：本题 4 个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目 要求作答。解答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
3．
【答案】D
【解析】由
235 92
U
的质量数和电荷数关系易知①正确；由核反应方程中电荷数守恒和质
量数守恒知②正确；半衰期不受外界因素干扰，故③错误；通过计算知④正确，故答
案为 D。
4．
【答案】C
【解析】由于使铀块发生链式反应的体积大于临界体积，故 A 选项错误；铀核裂变产
生的中子为快中子，不能直接去轰击铀核，必须使用慢化剂减速，而镉棒是用来控制
235 92
U
的裂变，现有四种说法：
①
235 92
U
原子核中有
92
个质子，143
个中子；
②
235 92
U
的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为
235 92
U
＋
1 0
n
→
139 54
Xe
＋
95 38
Sr
＋2
1 0
n
；
③
235 92
U
是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为
45
亿年，升高温度半衰期缩短；
2.
235 92
U
吸收一个慢中子后，分裂成
136 54
Xe
和
90 38
Sr
，还放出(
)
A．1 个α粒子 B．3 个中子
C．10 个中子 D．10 个质子
4．为使链式反应平稳进行，可采用下列的办法( ) A．铀块可分制成任何的体积 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
U
＋
1 0
n
→
141 56
Ba
＋
92 36
Kr
＋3
1 0
n
属于核裂变反应，故
D
正确。
6． 【答案】D 【解析】由于 1 mol 铀的质量为 235 g，1 g 铀 235 的摩尔数为 1 ，因此 1 g 铀 235
235 释放的能量为 NA ×196 MeV，故 D 选项正确．
235 7． 【答案】AC 【解析】由质量数守恒可知有 3 个中子放出，故 A 正确；铀块的体积和纯度都对链式 反应的发生产生影响，故 B 错误；核反应堆的铀核链式反应可人工控制，放射性元素 的半衰期由核本身决定，故 C 正确，D 错误． 8． 【答案】 A 【解析】核燃料、减速剂、冷却系统、控制调节系统是核反应堆的四个主要部分，答
g＝0.44
g
所占比例 0.44 ×100%＝5%. 8.75
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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。
9.完成铀核的裂变反应方程：29325 U
1 0
n
90 38
Sr
136 54
Xe+
，在核反应堆中石墨主
要起
的作用．
10．铀核裂变的一种方式是
235 92
U
1 0
n
143 60
Nd
90 40
Zr
3
1 0
n
8X
，该反应的质暈亏损是
0.2u，1u 相当于 931．5MeV 的能量．
④一个
235 92
U
裂变能放出
200MeV
的能量，合
3.2×10－11J。
以下说法中完全正确的是( ) A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
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6．1 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 完全发生反应放出的能量为(NA 为阿伏加德罗常数)( )
12．原子反应堆的功率为 104 kW，1 h 消耗的核燃料为 8.75 g，已知一个铀 235 裂变 时放出 200 MeV 的核能，求该铀燃料中铀 235 所占的百分比．
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