高中物理人教版选修3-5第十九章第6节核裂变同步练习

试卷更新日期：2018-03-22 类型：同步测试

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一、选择题

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、原子核的平均结合能变大，释放出能量

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2. 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、为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子 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、裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关

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3. 链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（）

A、质子 B、中子 C、β粒子 D、α粒子

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4. 贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染．人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．下列叙述错误的是（）

A、铀238的衰变方程式为： ${}_{92}^{238}U$ → ${}_{90}^{234}T h$ ＋ ${}_{2}^{4}H e$ B、 ${}_{92}^{235}U$ 和 ${}_{92}^{238}U$ 互为同位素 C、人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变 D、贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性

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5. 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

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6. 一个 ${}_{92}^{235}U$ 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 ${}_{92}^{235}U$ ＋ ${}_{0}^{1}n$ ―→ $X$ ＋ ${}_{38}^{94}S r$ ＋2 ${}_{0}^{1}n$ ，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

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7. 如图所示，镉棒在核反应堆中的作用是（）

A、使快中子变慢中子 B、使慢中子变快中子 C、使反应速度加快 D、控制反应速度，调节反应速度的快慢

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二、多项选择题

8. 下面是铀核裂变反应中的一个： ${}_{92}^{235}U$ ＋ ${}_{0}^{1}n$ ―→ ${}_{54}^{136}X e$ ＋ ${}_{38}^{90}S r$ ＋10 ${}_{0}^{1}n$
已知铀235的质量为235.043 9u，中子质量为1.008 7u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2u，则此核反应中（）

A、质量亏损为Δm＝235.043 9u＋1.008 7u－89.907 7 u－135.907 2u B、质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)u C、释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×(3×10⁸)²J D、释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×931.5MeV

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三、填空题

9. 核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电， ${}_{92}^{235}U$ 是常用的核燃料， ${}_{92}^{235}U$ 受一个中子轰击后裂变成 ${}_{56}^{144}B a$ 和 ${}_{36}^{89}K r$ 两部分，并产生个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要（选填“大于”或“小于”）它的临界体积。

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10. 裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核 ${}_{92}^{235}U$ 为燃料的反应堆中，当 ${}_{92}^{235}U$ 俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为： ${}_{92}^{235}U$ ＋ ${}_{0}^{1}n$ ―→ ${}_{54}^{139}X e$ ＋ ${}_{38}^{94}S r$ ＋3 ${}_{0}^{1}n$ 。
已知 ${}_{92}^{235}U$ 的原子质量为235.043 9u， ${}_{0}^{1}n$ 的原子质量为1.008 7u， ${}_{54}^{139}X e$ 的原子质量为138.917 8u， ${}_{38}^{94}S r$ 的原子质量为93.915 4u，且1u的质量对应的能量为9.3×10²MeV，此裂变反应释放出的能量是MeV。

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四、计算题

11. 利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已经具备了发展核电的基本条件．

(1)、核反应堆中的“燃料”是 ${}_{92}^{235}U$ ，完成下面的核反应方程式 ${}_{92}^{235}U$ ＋ ${}_{0}^{1}n$ ―→ ${}_{()}^{90}S r$ ＋ ${}_{54}^{136}X e$ ＋10 ${}_{0}^{1}n$ ；

(2)、一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？已知铀核的质量为235.043 9 u，氙核质量为135.907 2 u，锶核质量为89.907 7 u.1 u＝1.66×10^－27 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%.

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12. 2015年，是我国纪念抗日战争和世界反法西斯战争胜利70周年。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，其爆炸力相当于2×10⁴t TNT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 ${}_{92}^{235}U$ ＋ ${}_{0}^{1}n$ → ${}_{56}^{141}B a$ ＋ ${}_{36}^{92}K r$ ＋3 ${}_{0}^{1}n$ ＋201 MeV，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³)

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