第五章 4-5（核裂变与核聚变、“基本”粒子）-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课时作业word（人教版）

4　核裂变与核聚变 5　“基本”粒子 一、单项选择题:本题共6小题。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.如图是核反应堆的示意图,对于核反应堆的认识,下列说法正确的是(　D　) A.铀棒是核燃料,核心物质是铀238 B.石墨起到吸收中子的作用 C.镉棒起到使中子减速的作用 D.水泥防护层的作用是阻隔各种射线,避免放射性危害 解析:核反应堆采用的核燃料为铀棒,核心物质是铀235,A错误;石墨的作用是使快中子减速,B错误;镉棒的作用是吸收中子,C错误;水泥防护层的作用是阻隔各种射线,避免放射性危害,D正确。 2.链式反应发生的条件是(　C　) A.核反应产生的中子中能引起新裂变的中子数小于消耗的中子数 B.核反应产生的中子中能引起新裂变的中子数不大于消耗的中子数 C.燃料块的体积不能小于临界体积 D.燃料块的体积不能大于临界体积 解析:链式反应发生的条件是①核反应产生的中子中能引起新裂变的中子数大于消耗的中子数;②燃料块的体积不能小于临界体积,故A、B、D错误,C正确。 3.(2022·四川内江模拟)关于轻核聚变释放核能,下列说法正确的是(　B　) A.一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多 B.聚变反应中平均每个核子释放的能量一定比裂变反应的多 C.聚变反应中粒子的比结合能变小 D.聚变反应中由于形成质量较大的核,故反应后质量增大 解析:在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多,但平均每个核子释放的能量一定多,故A错误,B正确;由于聚变反应中释放出巨大的能量,则比结合能一定增加,质量发生亏损,故C、D错误。 4.(2022·黑龙江哈尔滨检测)20世纪30年代以来,人们在对宇宙射线的研究中,陆续发现了一些新的粒子,K介子和π介子就是科学家在1947年发现的。K-介子的衰变方程为K-→π0+π-,其中K-介子和π-介子带负电,电荷量等于元电荷,π0介子不带电。如图所示,一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为图中的圆弧虚线,K-介子衰变后,π0介子和π-介子的轨迹可能是(　A　) 解析:π0介子不带电,在磁场中不偏转。K-介子、π-介子带负电,在磁场中洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,根据左手定则及动量守恒可判定轨迹。故A正确。 5.关于反粒子,下列说法正确的是(　B　) AH的反粒子是H BHe的反粒子是He Cn的反粒子是 e DC的反粒子是C 解析:反粒子与其对应的正粒子有相同的质量和电荷量,但电性相反。由此可知选项B正确。 6.(2022·山东济南期末)铀原子核既可发生衰变,也可发生裂变。其衰变方程为UTh+X,裂变方程为Un→YKr+n,其中Un、YKr的质量分别为m1、m2、m3、m4,光在真空中的传播速度为c。下列叙述正确的是(　D　) A.U发生的是β衰变 B.Y原子核中含有56个中子 C.若提高温度U的半衰期将会变小 DU裂变时释放的能量为(m1-2m2-m3-m4)c2 解析:根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒,知X为氦原子核, U发生的是α衰变,A错误;Y的质量数A=235+1-89-3=144,电荷数Z=92-36=56,由原子核的组成特点可知,Y原子核中含有56个质子,中子数为144-56=88,B错误;半衰期与温度、压强等外界因素无关,C错误;由于核裂变的过程中释放能量,根据爱因斯坦质能方程得 ΔE=Δmc2=(m1-2m2-m3-m4)c2,D正确。 二、多项选择题:本题共4小题。每小题有多个选项符合题目要求。 7.(2022·江苏扬州模拟)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Un→XSr+n,则下列叙述正确的是(　AB　) A.X原子核中含有86个中子 B.X原子核中含有140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 解析:X原子核中的核子数为(235+1)-(94+2)=140个,B正确;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。 8.(2022·江苏宿迁统考)用中子n)轰击铀核(U)发生裂变反应,会产生钡核Ba)和氪(Kr)并释放出中子n),当达到某些条件时可发生链式反应,一个铀核U)裂变时,释放的能量约为200 MeV(1 eV=1.6×10-19 J)。以下说法正确的是(　CD　) AU的裂变方程为UBaKr+n B.铀核裂变的产物是多样的,但只能裂变成两块 CU发生链式反应的条件与铀块的体积有关 D.一个U裂变时,质量亏损约为3.6×10-28 kg 解析U的裂变方程为UnBaKr+n,故A错误,铀核裂变的产物具有极大的偶然性,但裂变成两块的情况多,也有的分裂成多块,故B