2019高中物理 第四章 原子核 第五节 裂变和聚变分层训练 粤教版选修3-5.doc

1第五节第五节 裂变和聚变裂变和聚变A 级 抓基础1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 粒子 D粒子解析：重核裂变时放出中子，中子再轰击其他重核发生新的重核裂变，形成链式反应，B 项正确答案：B2太阳辐射能量主要来自太阳内部的( )A裂变反应 B热核反应C化学反应 D放射性衰变解析：太阳的能量来自于内部的核聚变，产生很高的能量，又称为热核反应，故 B 正确答案：B3氢弹和原子弹各是根据什么原理制造的( )A都是根据重核裂变原理B都是根据轻核聚变原理C原子弹是根据轻核聚变原理，氢弹是根据重核裂变原理D原子弹是根据重核裂变原理，氢弹是根据轻核聚变原理解析：氢弹是根据轻核聚变原理，原子弹是根据重核裂变原理，故选项 D 对答案：D4下列核反应方程，属于裂变反应的是( )A.UTh He23892234904 2B.U nBaKr3 n235921 01445689361 0C.PSi e301530140 1D. Be HeC n9 44 212 61 0解析：A 选项是衰变，B 选项是裂变反应，C 选项是放射性元素的衰变，D 选项是查德威克发现中子的人工转变方程，故 B 正确，A、C、D 错答案：B5下列说法正确的是( )A.N HC He 是 衰变方程15 71 112 64 2B. H H He 是核聚变反应方程1 12 13 2C.UTh He 是核裂变反应方程23892234904 22D. HeAlP n 是核聚变反应方程4 2271330151 0解析： 衰变是自发地进行的，不需其它粒子轰击，A 错误；B 中的反应为轻核聚变反应方程，B 正确；C 中是 衰变方程，C 错误；D 中的反应方程为原子核人工转变方程，D 错误答案：BB 级 提能力6(多选)我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有：(1)U nSrXekn235921 09038136541 0(2) H H Hedn2 13 14 21 0关于这两个方程的下列说法，正确的是( )A方程(1)属于衰变B方程(2)属于轻核聚变C方程(1)中k10，方程(2)中d1D方程(1)中k6，方程(2)中d1解析：方程(1)应属于重核裂变而不是衰变，选项 A 错误；方程(2)为轻核聚变，选项 B 正确；核反应前后质量数守恒、核电荷数守恒，方程(1)中：235190136k×1，解得k10，方程(2)中：234d×1，解得d1，选项 C 正确，D 错误答案：BC7(多选)月球土壤里大量存在着一种叫作“氦 3”的化学元素，这是热核聚变的重要原料科学家初步估计月球上至少有 100 万吨氦 3，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源关于“氦 3”与氘核的聚变，下列说法中正确的是( )A核反应方程为 He H He H3 22 14 21 1B核反应生成物的质量将大于反应物质量C氦 3一个核子的结合能大于氦 4一个核子的结合能D氦 3的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量解析： He 和 H 的核聚变的方程为 He H He H，同时释放大量的能量，故 A 正3 22 13 22 14 21 1确；由于核反应的过程中释放大量的能量，根据爱因斯坦质能方程 Emc2，可知生成物的质量小于反应物的质量，故 B 错误；质量中等的核的平均结合能最大，故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，故一个生成物核子的结合能大于一个反应物的核子的结合能，故 C 错误；由于质量中等的核的平均结合能最大，故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，故 D 正3确答案：AD8典型的铀核裂变是生成钡和氪，并放出x个中子，即U nBaKrxn，铀 235 的质量为m1，中子的质量为m2，钡 144 的质量为235921 01445689361 0m3，氪 89 的质量为m4，真空中的光速度为c.下列说法正确的是( )A该核反应类型属于人工转变B该反应放出能量为(m1xm2m3m4)c2Cx的值是 3D该核反应比聚变反应对环境的污染小解析：该核反应是核裂变，可以自发进行，不是人工控制的，故 A 错误；根据质量数守恒得：235114489x，解得x3，故 C 正确；根据爱因斯坦质能方程：Emc2(m1m3m42m2)c2，故 B 错误；该核反应比聚变反应对环境的污染大，故 D错误答案：C9一个原来静止的锂核( Li)俘获一个速度为 7.7×104 m/s 的中子后，生成一个氚核6 3和一个氦核，已知氚核的速度大小为 1.0×103 m/s，方向与中子的运动方向相反(1)试写出核反应方程；(2)求出氦核的速度大小；(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量(已知氘核质量为mD2.014 102 u，氚核质量为mT3.016 050 u，氦核质量mHe4.002 603 u，中子质量mn1.008 665 u，1 u1.660 6×1027 kg)解析：(1) Li n H He.6 31 03 14 2(2)取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律得mnv0mTv1mHev2，v2 m/smnv0mTv1 mHe1 × 7.7 × 1043 × 1.0 × 103 42×104 m/s.(3)质量亏损为mmDmTmHemn(2.014 1023.016 0504.002 6031.008 665) u0.018 884 u3.136×1029 kg根据爱因斯坦质能方程Emc23.136×1029×(3×108)2 J2.82×1012 J.答案：(1) Li n H He (2)2×104 m/s6 31 03 14 2(3)2.82×1012 J