1、学业分层测评(十七)(建议用时：45分钟)1(多选)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【解析】重核裂变为两个中等质量的核时平均要放出2个或3个中子，裂变释放的能量比俘获中子的能量大，C错误质子数不变，中子数会减少，故B正确重核裂变的产物是多种多样的，故A错误，D正确【答案】BD2在下列四个方程中，X1、X2、X3、X4各代表某种粒子，判断正确的是()UnSrXe3X1HX2HenU234 90ThX3MgHeAlX4AX1是中子BX2是质子CX3是氘核 DX4是氚核【解
2、析】根据电荷数和质量数守恒可得X1的电荷数为0，质量数为1，因此确定X1为中子，A对；根据电荷数和质量数守恒可得X2的电荷数为1，质量数为2，因此确定X2为氘核，B错；根据电荷数和质量数守恒可得X3的电荷数为2，质量数为4，因此确定X3为粒子，C错；根据电荷数和质量数守恒可得X4的电荷数为1，质量数为1，因此确定X4为质子，D错【答案】A3(多选)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23个中子C为了使裂变的链式反应容易进行，最好用铀235而不用铀238D铀块的体积对产生链式反应无影响【解析】铀核受到中子的轰击，会引起裂
3、变，放出23个中子，裂变的产物是多样的，具有极大的偶然性，只是裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，A错误，B正确铀235受慢中子的轰击时，裂变的概率大，而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小，C正确而要引起链式反应，需使铀块体积超过临界体积，故D错误【答案】BC4(多选)一个原子核U在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为UnXSr2n，则下列叙述正确的是()AX原子核中含有140个核子BX原子核中含有86个中子C因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数增加D因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数减少【解析】由核反应方程的质量数守恒和电荷
4、数守恒可知：X原子核中含有923854个质子，23519425486个中子.8654140个核子；故A正确，B正确；据爱因斯坦的质能方程可知，质量亏损时释放能量不是质量变成了能量，而是亏损的质量以能量的形式释放，但质量数依然守恒，故C错误，D错误【答案】AB5关于重核裂变，下列说法正确的是() 【导学号：54472091】A重核裂变成中等核要吸收能量B中子进入铀块中时，一定能发生链式反应C重核裂变过程中质量数减少D较重的核分裂成中等大小的核，核子的平均结合能会增加，可以释放出核能【解析】中等大小的原子核的平均结合能最大，这些核最稳定如果使较重的核分裂成中等大小的核，核子的平均结合能会增加，可以
5、释放出能量由此知A错误，D正确当一个中子引起一个铀核的裂变后，放出中子，放出的中子如果能引起其他铀核裂变，链式反应才能进行，B错误核反应满足电荷数守恒和质量数守恒，C错误【答案】D6关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是() 【导学号：54472092】A镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度B用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量D镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度【解析】镉棒不是离子源不会释放中子，A错误，也不是减速剂，不能使快中子变为慢中子，也不阻碍铀的裂变，B、D错误
6、；镉棒对中子有吸收作用，通过中子强度检测器检测，当反应太强时，控制棒能自动插入，多吸收中子，反之，自动抽出，少吸收中子，故C正确【答案】C7关于重核裂变的说法正确的是() 【导学号：54472093】A重核裂变为两个中等质量的核时，重核的中子数要比裂变后的两个中等质量核的中子数少B只要用中子轰击铀块，就一定能发生链式反应C为了使裂变的链式反应容易发生，不能利用裂变时产生的中子D裂变过程中释放能量，质量亏损【解析】重核裂变为两个中等质量的核时，会产生两到三个中子，因而分裂后的中子数减小，A错误；链式反应的发生是有条件的，铀块的体积必须大于其发生链式反应的临界体积，链式反应一旦发生，中子轰击铀核裂
7、变产生的中子再次引起其他铀核的裂变，且能不断继续下去，B、C错误；重核裂变时质量发生亏损，总能量减小，减小的能量对外释放，D对【答案】D8核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr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【解析】核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒，且该核反应方程为：UnBaKr3n，即产生3个中子临界体积是发生链式反应的最小体积，要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积【答案】3大于91938年哈恩用中子轰击铀核，发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(
8、Kr)、中子和一些射线下列关于这个实验的说法中正确的是()A这个实验的核反应方程是UnBaKr2nB这是一个核裂变过程，反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和C这个反应中释放出的能量可以用爱因斯坦的光电效应方程来计算D实验中产生的射线，其穿透能力极强【解析】根据质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程应为：UnBaKr3n，选项A错误；铀核裂变过程中，产生射线，放出能量，发生质量亏损，释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算，选项B、C不正确；核反应中产生的射线频率很高，穿透能力极强，是能量极高的光子，选项D正确【答案】D10(多选)我国秦山核电站第三期工程中有两组60万千瓦的发电机组，发电
9、站的核能来源于U的裂变，下列说法正确的是()A.U原子核中有92个质子，143个中子；B.U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为UnXeSr2n；C.U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；D一个U裂变能放出200 MeV的能量，合3.21011 J.【解析】由U的质量数和电荷数关系易知A正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知B正确；半衰期不受外界因素干扰，故C错误；因为200 MeV2001061.61019 J3.21011 J，所以D正确【答案】ABD11用中子轰击铀核(U)，其中一个可能的反应是分裂成钡(Ba)和氪(Kr)两部分，放出
10、3个中子各个核和中子的质量如下：mU390.313 91027 kg，mn1.674 91027 kg，mBa234.001 61027 kg，mKr152.604 71027 kg，试写出核反应方程，算出反应中释放的核能 【导学号：54472094】【解析】此铀核裂变方程为nUBaKr3n，则核反应前后的质量亏损为mmUmnmBamKr3mn0.357 81027 kg，由爱因斯坦的质能方程可得释放的核能为Emc20.357 81027(2.997 9108)2 J3.215 71011 J.【答案】nUBaKr3n3215 71011 J12裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核U为
11、燃料的反应堆中，U俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种方式可表示为：UnXeSr3n235043 91.008 7138.917 893.915 4反应方程下方的数字是中子及有关原子核静止时的质量(以原子质量单位u为单位)，已知1 u的质量对应的能量为931.5 MeV，求：(1)该反应中放出的能量是多少MeV?(2)1 kg铀235大约产生多少能量？(保留两位有效数字) 【导学号：54472258】【解析】(1)裂变前后的质量亏损为：mmUmnmXemSr3mn.由质能方程Em931.5 MeV，得：E(235.043 9138.917 893.915 421.008 7)931.5 MeV1.8102 MeV.(2)1 kg铀235的铀核数为：n6.0210232.561024(个)故1 kg铀235完全裂变产生的能量约为：EnE2.5610241.8102 MeV4.61026MeV.【答案】(1)1.8102 MeV(2)4.61026MeV
