2013-2014高中物理 4.2 核裂变规范训练 鲁科版选修.doc

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1、第2节核裂变(时间：60分钟)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难对核裂变的理解及核能的计算1、2、3、4、56、78核电站及组成部分的功能9、10、11、12综合提升1314知识点一　对核裂变的理解及核能的计算1．裂变反应中释放出的能量来自于(　　)．A．核子消失转化为能量B．原子中电子与原子核的电势能减小C．入射的中子消失转化为能量D．原子核的比结合能变大，释放出能量解析　发生核反应过程中，核子数保持守恒，中子未消失，故A、C错误，能量来自于原子核内部，因重核在分裂为中等质量的原子核时，比结合能增加而释放出能量，C错误、D正确．答案　D2．当一个重核裂变时，它能产生的两个核(　　)．A

2、．一定是稳定的B．所含有的中子数较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．可以是多种形式的两个核的组合解析　重核裂变为两个中等质量的核时平均要放出2～3个中子，故两核中子数会比原来的重核的中子数减少，重核裂变的产物是多种多样的，选项B、D正确．答案　BD3．关于铀核裂变，下列说法正确的是(　　)．A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D．铀块的体积对产生链式反应无影响解析　铀核受到中子的冲击，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的

3、情况比较多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，而铀238只有俘获能量在1MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小，而要引起链式反应，需使铀块体积超过临界体积，故B、C正确．答案　BC4．利用重核裂变释放核能时选用铀235，主要因为(　　)．A．它比较容易发生链式反应B．能自动裂变，与体积无关C．铀核比较容易分裂成为三部分或四部分，因而放出更多的核能D．铀235价格比较便宜，而且它裂变时放出的核能比其他重核裂变时放出的核能要多解析　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．答案　A5．一个U核在中子的轰击下发生一种可能

4、的裂变反应，其裂变方程为U＋n―→X＋Sr＋2n，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解析　X原子核中的核子数为(235＋1)－(94＋2)＝140，B错误；中子数为140－(92－38)＝86，故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，故C、D错误．答案　A6．一个铀235吸收一个中子发生核反应时大约放出196MeV的能量，则1g纯92U完全发生核反应时放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)(　　

5、)．A．NA×196MeVB．235NA×196MeVC．235×196MeVD.×196MeV解析　由于1mol的铀核质量为235g，1g铀235的摩尔数为，因此1g铀235释放的能量E＝×196MeV，故D正确．答案　D7．1945年7月，为了加速日本军国主义的灭亡，促使日本早日无条件投降，美国在日本的广岛、长崎投下了两枚原子弹．落在日本广岛的原子弹，其爆炸释放的能量相当于2×104tTNT爆炸的能量(约8.4×1013J)，由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？(已知裂变的核反应方程为U＋n―→Ba＋Kr＋3n＋201MeV，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023)解析　由核反应

6、方程知，一个铀核裂变能放出201MeV的能量，则1mol铀核裂变放出的能量为E0＝6.02×1023×201MeV＝1.936×1013J1mol铀核的质量为0.235kg，则原子弹中铀核的质量为m＝×0.235kg＝×0.235kg＝1.02kg.答案　1.02kg8．现有的核电站常用的核反应之一是：U＋n―→Nd＋Zr＋3n＋8e＋(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)已知铀核的质量为235.0439u，中子的质量为1.0087u，钕(Nd)核的质量为142.9098u，锆核的质量为89.9047u，试计算1kg铀235裂变释

7、放的能量为多少？解析　(1)锆的电荷数Z＝92－60＋8＝40，质量数A＝236－146＝90.核反应方程中用符号Zr表示．(2)1kg铀235中铀核的个数为n＝＝2.56×1024(个)不考虑核反应中生成的电子质量，1个铀235核裂变产生的质量亏损为Δm＝0.212u，释放的能量为ΔE＝0.212×931.5MeV＝197.5MeV则1kg铀235完全裂变释放的能量为E＝nΔE＝2.56×1024×197.