2019-2020年高中物理 11裂變和聚變 核能的利用課后作業(yè) 新人教版選修1-2.doc

2019-2020年高中物理 11裂變和聚變 核能的利用課后作業(yè) 新人教版選修1-21.利用重核裂變釋放核能時(shí)選用鈾235核,主要原因是()A.它裂變放出核能比其他重核裂變多B.它可能分裂成三部分或四部分C.它能自動(dòng)裂變,與體積無關(guān)D.它比較容易形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)解析:鈾235核易于吸收慢中子,容易形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。答案:D2.核反應(yīng)方程H+Hn,在該核反應(yīng)中將()A.吸收能量質(zhì)量增加B.吸收能量質(zhì)量虧損C.放出能量質(zhì)量虧損D.放出能量質(zhì)量增加解析:聚變反應(yīng)中質(zhì)量虧損,釋放能量。答案:C3.U吸收一個(gè)慢中子后,分解成Ba和Kr,并放出()A.1個(gè)粒子B.1個(gè)氘核C.3個(gè)中子D.2個(gè)中子解析:裂變方程為U+nBa+Kr+n,放出3個(gè)中子。答案:C4.以下說法正確的是()A.聚變是裂變的逆反應(yīng)B.如果裂變釋放能量,則聚變必定吸收能量C.聚變需將反應(yīng)物加熱至數(shù)百萬(wàn)度以上高溫,顯然是吸收能量D.裂變與聚變均可釋放巨大能量解析:從形式上看,裂變與聚變似乎是互為逆反應(yīng),其實(shí)不然,因?yàn)槎叩姆磻?yīng)物與生成物全然不同。裂變是重核分裂成中等核,而聚變則是輕核聚合成為次輕核,無直接關(guān)聯(lián),并非互為逆反應(yīng),A錯(cuò)誤。既然裂變與聚變不是互為逆反應(yīng),則在能量的流向上也不必相反,所以B錯(cuò)。要實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng),必須使參加反應(yīng)的輕核充分接近,需要數(shù)百萬(wàn)度高溫提供能量。但聚變反應(yīng)一旦實(shí)現(xiàn),所釋放的能量遠(yuǎn)大于所吸收的能量。因此,總的說來,聚變反應(yīng)還是釋放能量,故D正確,C錯(cuò)誤。答案:D5.在某些恒星內(nèi),3個(gè)粒子結(jié)合成一個(gè)C,C原子的質(zhì)量是12.000 0 u,He原子的質(zhì)量是4.002 6 u,已知1 u=1.6610-27 kg,則(1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量)()A.反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損是m=0.007 8 uB.反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損是m=1.2910-29 kgC.反應(yīng)過程中放出的能量是7.266 MeVD.反應(yīng)過程中放出的能量是1.1610-19 J解析:其反應(yīng)方程是HeC。其質(zhì)量虧損m=34.002 6 u-12.000 0 u=0.007 8 u,A項(xiàng)對(duì);m=0.007 81.6610-27 kg=1.2910-29 kg,B項(xiàng)對(duì);E=0.007 8931.5 MeV=7.266 MeV,C項(xiàng)對(duì);E=mc2=1.2910-29 kg(3.0108 m/s)2=1.1610-12 J,D項(xiàng)錯(cuò)。答案:ABC6.我國(guó)秦山核電站第三期工程中有兩個(gè)60萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組,發(fā)電站的核能來源于U的裂變,現(xiàn)有四種說法:U原子核中有92個(gè)質(zhì)子,有143個(gè)中子U的一種可能裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核,核反應(yīng)方程式為XeSr+nU是天然放射性元素,常溫下它的半衰期約為45億年,升高溫度半衰期變短以上說法中完全正確的有()A.B.C.D.解析:由U的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)關(guān)系易知正確。由核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知正確;半衰期不受外界因素干擾,故錯(cuò)誤。故答案為D。答案:D7.歷史上利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng),是用加速后動(dòng)能為0.5 MeV的質(zhì)子p轟擊靜止的X,生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9 MeV的He。(1 MeV=1.610-13 J)(1)上述核反應(yīng)方程為。(2)質(zhì)量虧損為 kg。解析:(1)核反應(yīng)方程為pHeHe或pLiHeHe。(2)釋放的核能E=(8.92-0.5)1.610-13 J=2.76810-12 J。由E=mc2得m= kg3.110-29 kg。答案:(1)pHeHe(或pLiHeHe)(2)3.110-298.一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變?yōu)橐粋€(gè)氚核,已知質(zhì)子質(zhì)量mH=1.007 3 u,中子質(zhì)量mn=1.008 7 u,氚核質(zhì)量m=3.018 u。(1)寫出聚變方程。(2)釋放出的核能有多大?(3)平均每個(gè)核子釋放的能量有多大?解析:(1)聚變方程為H+H。(2)質(zhì)量虧損m=mH+2mn-m=(1.007 3+21.008 7-3.018) u=0.006 7 u。釋放的核能E=mc2=0.006 7931.5 MeV6.24 MeV。(3)平均每個(gè)核子釋放的能量為 MeV=2.08 MeV。答案:(1H+H(2)6.24 MeV(3)2.08 MeV