19.6 核裂变 —2020-2021学年人教版高中物理选修3-5同步训练（学生+教师版）

6核裂变 1．下列说法正确的是（　　） A．某放射性元素的半衰期为3小时，4个该元素的原子核经过3小时之后变成2个 B．核反应中的质量亏损并非质量消失，而是减少的质量以能量形式辐射出去 C．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子频率不一定等于入射光的频率 D．铀核裂变的核反应方程为： 【答案】BC 【详解】A．半衰期是统计学的概念，对大量的粒子才有意义。故A错误； B．根据质能方程，可知核反应中的质量亏损并非质量消失，而是减少的质量以能量形式辐射出去。故B正确； C．能级跃迁发生在两个定态之间，所以氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子频率不一定等于入射光的频率。故C正确； D．铀核裂变的核反应，需要中子撞击，故D错误。故选BC。 2．居里夫妇发现放射性元素镭226的衰变方程为，已知的半衰期为1620年，器原子核的质量为，衰变后产生的原子核的质量为，原子核的质量为，已知相当于，对的衰变以下说法正确的是（　　） A．就是 B．6个原子核经过1620年一定有3个发生衰变 C．1个原子核发生衰变放出的能量约为 D．衰变后比结合能变小 【答案】AC 【详解】A．根据核反应方程的质量数与电荷数守恒，那中就是，故A正确； B．半衰期适用于大量原子核的衰变规律，对少数原子核的衰变不适应，故B错误； C．原子核的质量为，衰变后产生的原子核的质量为，原子核的质量为，依据，质量亏损为 因相当于则1个原子核发生衰变放出的能量约为，故C正确； D．衰变后变成，放出能量，则其比结合能变大，故D错误。 3．中子活化是指将样品用中子照射后，样品中的原子经中子俘获而变得具有放射性的过程。俘获中子后的原子核通常会立即衰变，释放出粒子同时生成新的活化产物。经中子照射后发生反应，最终生成并释放一粒子，若、、和的质量分别为、、、，相当于，下列说法正确的是（　　） A．反应方程式 B．具有放射性，能衰变成和 C．生成物的质量减少 D．反应将吸收能量约 【答案】BD 【详解】A．反应方程式为 A错误； B．由题意知，俘获中子后，生成的具有放射性，B正确； C．反应前后生成物质量变化为 说明生成物的质量增加，C错误； D．生成物的质量增加，所以吸收的能量为 D正确,故选BD。 4．一静止的铝原子核俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核。下列说法正确的是（　　） A．核反应方程为p＋l→ B．核反应过程中系统动量守恒 C．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致 【答案】ABD 【详解】A．核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p＋→，A正确； B．核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，B正确； C．核反应中虽然质量数守恒，但质量不守恒，也就是说生成物体核子的平均质量与反应物体核子的平均质量不同，C错误； D．根据动量守恒定律有 mpvp＝mSivSi 代入数据可知，碰撞后硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度方向一致，D正确,故选ABD。 5．下列四幅图的有关说法中正确的是（　　） A．图①中，已经标注了磁场方向和电场方向，则可判断是放电过程 B．图②中，射线甲由α粒子组成，每个α粒子带两个单位正电荷 C．图③中，同种光照射同种金属，入射光越强，饱和光电流越大，电子最大初动能也越大 D．图④中，链式反应属于重核的裂变，入射的是慢中子，生成的是快中子 【答案】D 【详解】A．由于不知道电场的强弱变化情况，所以不能判定是放电过程，故A错误； B．由左手定则可以判定，射线甲带负电荷，所以不可能是α粒子束，故B错误； C．同种光照射同种金属，入射光越强，饱和光电流越大，由光电方程可知电子最大初动能是相同的，故C错误； D．链式反应属于重核的裂变，慢中子击中原子核的几率较大，入射的是慢中子，生成的是快中子，故D正确。故选D。 6．铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变。铀235裂变方程为，衰变方程为，则下列说法正确的是（　　） A．上述裂变过程放出能量，衰变过程也放出能量 B．衰变产生的新核Y不再具有放射性 C．裂变产生的新核X中含有143个质子 D．核裂变释放能量产生的高温会加快铀235的衰变 【答案】A 【详解】A．根据核反应的特点可知，裂变与衰变都放出能量，A正确； B．Y原子核中含有的电荷数为 大于80，是具有放射性的，B错误； C．根据电荷数守恒和质量数守恒，可知X的质量数为144，电荷数为56，即质子数为56，C错误； D．半衰期的大小与温度无关，D错误。故选A。 7．下列说法正确的是（　　） A．结合能越大的原子核一定越稳定 B．核力存在于原子核