1、第 19 章 第 6 节基础夯实1(2010吉林省实验中学高二检测) 原子核 U 俘获一个慢中子后发生裂变，核反应23592方程式为， U n Ba KraX，其中 X 为某种粒子，a 为 X 的个数则以下说23592 10 14156 9236法正确的是( )Aa3BX 为电子C上述原子核中的核子数最多的是 U23592D上述原子核中的中子数最少的是 U23592答案：AC2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
2、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答案：C解析：要发生链式反应必须使铀块体积(或质量) 大于临界体 积或临界质量，故 A、D 错，C 对 铀 235 俘 获慢中子发生裂变的概率大，快中子使铀 235 发生裂变的几率小，故 B 错3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，属于核裂变反应的是( )A. B n Li He105 10 73 42B. U Th He23892 23490 42C. N He O H147 42 178 1D. U n Ba Kr3 n23592 10 14156 9236 10答案：D解析：由链式反应特点知：反应过程中由一个中子引
3、发裂变，放出 23 个中子促成链式反应，故 D 正确4裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核 U 为燃料的反应堆中，当23592U 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：23592U n Xe Sr3 n.23592 10 13954 9438 10已知 U 的原子质量为 235.043 9u， n 的原子质量为 1.008 7u， Xe 的原子质量为23592 10 13954138.917 8u， Sr 的原子质量为 93.915 4u，且 1u 的质量对应的能量为 9.3102MeV，此裂9438变反应释放出的能量是_MeV.答案：1.810 2解析：Em
4、c 2(235.043 91.008 7138.917 893.915 431.008 7)9.3102MeV1.810 2MeV5每昼夜消耗 220g 铀 235 的原子能发电站，如果效率为 25%，它能产生的电功率是多大？( 每个铀核裂变时放出的能量是 200MeV)答案：5.2410 7W解析：220g 铀 235 中含铀核数量为N 6.0210235.64 1023 个220235N 个铀核裂变放出能量为E5.6410 23200MeV1.1310 26MeV转化成电能E 电 E25% 2.8310 25MeV2.8310 251061.61019 J4.5310 12J一昼夜时间为
5、t243 600s 86 400s所以电功率 P W5.2410 7WE电t 4.53101286 4006如图所示，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 8.21010J，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)答案：1.1510 2kg解析：核电站每天的发电量为 WPt 310 8243 600J2.59210 13J每年的发电量 W 总 365W9.4610 15J，而 1g 铀完全裂变时产 生的能量为 8.21010J.所以，每年消耗的铀的质量为 m g1.1510 2k
6、g.9.4610158.21010能力提升1. U 吸收一个慢中子后，分裂成 Xe 和 Sr，还放出( )23592 13654 9038A1 个 粒子 B3 个中子C10 个中子 D10 个质子答案：C解析：设放出的粒子的质量数为 x，电荷数为 y，核反 应过程满足质量数守恒和电荷数守恒.由题意可知由此判定该核反应放出的一定是中子，且个数是 10，C 选项正确2当一个重核裂变时，它能产生的两个核( )A一定是稳定的B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答案：BD解析：重核裂变为两个中等质量的核时平均要放出 23 个中子，故
7、中子数会减少，重核裂变的产物是多种多样的， 选项 B、D 正确3(2009汕头高二检测)下面是铀核裂变反应中的一个：U n Xe Sr10 n23592 10 13654 9038 10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 m235.043 9u1.008 7u89.907 7 u135.907 2uB质量亏损为 m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.0087)uC释放的总能量为 E(235.043
8、91.008 789.907 7135.907 2101.0087)(3108)2JD释放的总能量为 E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.0087)931.5MeV答案：BD解析：计算亏损质量时要用反应前的总质量减去反应后的总质量，二者之差可用“u”或“kg”作单位，故 A 错，B 对；质量单位为“u”时，可直接用“1u 的亏损放出能量931.5MeV”计 算总能量，故 D 对，当质量单位为“kg”时直接乘以(3.010 8)2，总能量单位才是焦耳，故 C 错4(2009宁夏银川一中一模) 关于核能和核反应，下列说法正确的是( )A根据 Emc 2 可
9、知物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系B根据 Emc 2，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量C太阳内部进行的热核反应属于重核的裂变D当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应，瞬时放出巨大能量答案：A解析：质量和能量存在一种简单的对应关系，不能 说减少的 质量变为能量，故 A 对， B错；太阳内部的热核反应属于轻核聚变，故 C 错；发生链式反 应时铀块的体积大于临界体积，故 D 错5为应对能源危机和优化能源结构，提高清洁能源的比重，我国制定了优先选择核能，其次加快发展风电和再生能源的政策，在核电中长期发展规划中要求 2020 年核电运行装机总容量达到 4 000 万千瓦的水平，
10、请根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是( )A核能发电对环境的污染比火力发电要小B核能发电对环境的污染比火力发电要大C所有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能D既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能答案：AC解析：目前核电站都用核裂变，其原料是 铀，且核裂 变在核反 应堆中应用的是比较清洁的能源，故 A、C 正确，B 、D 错 62005 年，是我国纪念抗日战争和世界反法西斯战争胜利 60 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 2104t TNT 爆炸的能量( 约8.
11、41013J)，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U n Ba Kr3 n201 MeV，阿伏加德罗常数 N6.0210 23)23592 10 14156 9236 10答案：1.02kg解析：由核反应方程知，一个 铀核裂变能放出 201MeV 的能量，1mol 铀核裂变放出的能量为 E16.02 1023201MeV1.93610 13J，1 mol 铀核的质量为 0.235kg，则原子弹中铀核的质量为 m 0.235kgEE10.235kg1.02kg.8.410131.93610137在其它能源中，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势，在核电站中
12、，核反应堆释放的核能被转化为电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能(1)核反应方程 U n Ba KraX 是反应堆中发生的许多核反应中的一23592 10 14156 9236种，n 为中子，X 为待求粒子， a 为 X 的个数，则 X 为_ ，a_.以mU、m Ba、m Kr 分别表示 U、 Ba、 Kr 核的质量，m n、m P 分别表示中子、质子的质23592 14156 9236量，c 为光在真空中的传播速度，则在上述核反应过程中放出的核能 E_.(2)有一座发电能力为 P1.0010 6kW 的核电站，核能转化为电能的效率 40%，假定反应堆中发生的裂
13、变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能E2.7810 11J， U 核质量 mU39010 27 kg，求每年(1 年3.1510 7s)消耗的23592U 的质量23592答案：(1) n 3 (m Um Bam Kr2m n)c210(2)1.10103kg解析：根据质量数守恒和电荷数守恒书写核反应方程 计 算质量亏损，再用 质能方程计算核反应过程中放出的核能(1) n 3 (mU mBam Kr2m n)c210(2)反应堆每年提供的核能 E 总 PT其中 T 表示 1 年的时间以 M 表示每年消耗的 U 的质量，得 Mm UE 总 E23592解得：MmUPTE代入数据得 M1.1010 3kg
