2023版新教材高中物理第五章原子核微点11核裂变及链式反应课时作业新人教版选择性必修第三册

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微点11　核裂变及链式反应　1．2021年1月30日，华龙一号全球首堆——中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行，这标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列，其核反应方程为U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→X＋ eq \o\al(\s\up1(95),\s\do1(38)) Sr＋2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n.下列说法正确的是(　　)A．此核反应属于原子核的聚变B．此核反应属于原子核的裂变C．裂变后粒子的总质量数减少D．X原子的质量数为1402．一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应的裂变方程为U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→X＋ eq \o\al(\s\up1(94),\s\do1(38)) Sr＋2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) 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3．2021年1月30日，华龙一号全球首堆中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行，这标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列．目前核能发电都是利用核裂变反应，下列表示重核裂变的是(　　)A．U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) nB．Th―→Pa＋ eq \o\al(\s\up1(　0),\s\do1(－1)) eC． eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2)) He＋ eq \o\al(\s\up1(9),\s\do1(4)) Be―→ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n＋ eq \o\al(\s\up1(12),\s\do1()) 6CD． eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H＋ eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1)) H―→ eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2)) He＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n4．中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三分裂变和四分裂变现象，如图，其中一种裂变反应式是U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n.用mU、mBa、mKr分别表示U、Ba、 eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr核的质量，mn表示n粒子的质量，c为真空中的光速，下列说法正确的是(　　)A．链式反应能否发生跟铀原料的体积无关B．裂变产物Ba的比结合能大于U的比结合能C.该核反应过程中质量有所增加D．该核反应中放出的核能为eq \b\lc\((\a\vs4\al\co1(mU－mBa))－mKr－3mn)c25．钍基熔盐堆核能系统(TMSR)是第四代核能系统之一、其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪．以下说法正确的是(　　)A．钍核Th经过2次β衰变可变成镤PaB．钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定C．题中铀核裂变的核反应方程为U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) nD．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小6．[2023·全国高二期中]2022年6月23日21时53分，随着168小时试运行试验圆满完成，辽宁红沿河核电站6号机组(如图所示)正式具备商业运行条件，标志着红沿河核电站一期和二期工程共6台机组全面投产．现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用．已知一个U原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，下列说法正确的是(　　)A．裂变方程式左右两边都有中子 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，可以改写成U―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) nB．裂变反应释放出大量的核能，也叫热核反应C．裂变释放能量，Ba原子核的比结合能比U原子核的大D．裂变释放能量， eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr原子核的结合能比U原子核的大微点11　核裂变及链式反应1．答案：B解析：核电站核反应过程属于原子核裂变反应，核反应过程中质量数守恒，X原子的质量数为235＋1－95－2＝139，故选B.2．答案：A解析：X原子核中的核子数为(235＋1)－(94＋2)＝140个，B错误；中子数为140－(92－38)＝86个，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，C、D错误．3．答案：A解析：该反应是重核裂变，故A正确；该反应是衰变方程，故B错误；该反应为原子核的人工转变方程，故C错误；该反应是轻核聚变反应，故D错误．4．答案：B解析：链式反应能否发生跟铀原料的临界体积有关，故A错误；裂变产物 eq \o\al(\s\up1(144),\s\do1(56)) Ba的比结合能大于 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U的比结合能，从而产生质量亏损，放出能量，故B正确；该核反应过程中质量有亏损，故C错误；该核反应中放出的核能为eq \b\lc\((\a\vs4\al\co1(mU－mBa))－mKr－2mn)c2，故D错误．5．答案：C解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知钍核 eq \o\al(\s\up1(232),\s\do1(90)) Th经过1次β衰变可变成镤 eq \o\al(\s\up1(232),\s\do1(91)) Pa，A错误；钍核衰变的快慢是由原子本身的性质决定的，与所处的化学状态和外部条件无关，B错误；根据质量数守恒和电荷数守恒可知题中铀核裂变的核反应方程为 eq \o\al(\s\up1(233),\s\do1(92)) U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1(56)) Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，C正确；在铀核裂变成钡和氪的核反应中，放出能量，因此比结合能增大，D错误．6．答案：C解析：裂变反应 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1(56)) Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n中左右两边都有中子 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，这是核反应原理，必须有中子 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n的参与，不能改写成 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1(56)) Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋2 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，A错误；轻原子核的聚变才叫热核反应，B错误；比结合能越大，原子核越稳定， eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U原子核裂变得到 eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1(56)) Ba原子核，说明 eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1(56)) Ba原子核比 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U原子核稳定，即 eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1(56)) Ba原子核的比结合能比 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U原子核的大，C正确；结合能与核子数有关， eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U原子核的核子数远大于 eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr原子核的核子数，所以 eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr原子核的结合能比 eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U原子核的小，D错误．