第五章 第4-5节 核裂变 核聚变 粒子物理学发展概况-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步课件（教科版2019）

物理 选择性必修 第三册 JK 1 4 第4~5节 核裂变 核聚变 粒子物理学发展概况 刷基础 2 1.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( ) C 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 题型1 反应堆与核电站 3 解析 镉棒并不能释放中子，也不能控制快中子变为慢中子的数量，对铀核裂变也没有阻碍作用，镉棒是利用其对中子的吸收能力强的特点，控制中子的数量从而控制核反应速度，故选项C正确. 题型1 反应堆与核电站 4 2.[山东菏泽2022检测] （多选）铀核裂变是核电站核能的重要来源，其中一种裂变反应是 .下列说法正确的有( ) AC A.上述裂变反应中伴随着中子放出 B.铀块体积对链式反应的发生无影响 C.铀核的链式反应可人工控制 D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响 题型1 反应堆与核电站 5 解析 核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成中等质量的原子核并放出若干个中子的反应，A选项正确；铀块要发生链式反应需达到一定的体积，B选项错误；链式反应可人工控制用以建立核电站，C选项正确；原子核的半衰期由原子核本身的性质决定，与其所处的环境温度无关，D选项错误. 题型1 反应堆与核电站 6 3.下列核反应方程中，属于裂变的是( ) D A. B. C. D. 题型2 对裂变反应方程的考查 7 解析 裂变是中子轰击较重的原子核后，原子核被分解为中等质量原子核的过程，故选项D正确. 题型2 对裂变反应方程的考查 8 4.[湖北武汉重点高中2023高二下期末] 我国自主研发的“玲珑一号”核反应堆，是全球最小的商 用核反应堆，核反应方程为 ，反应产物 会发生 衰 变.已知核 、 、 和 的质量分别是 、 、 和 ， 为 ，真空中的光速 .则下列说法正确的是( ) B A.核反应方程中的 ， B. 核的比结合能小于 核的比结合能 C. 的衰变方程为 D.一个 核裂变放出的核能约为 题型2 对裂变反应方程的考查 9 解析 根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程中的 ， ，故A错误；核反应的 产物比反应物更稳定，而比结合能越大原子核越稳定，可知 核的比结合能小于 核的比 结合能，故B正确；根据题意可知， 会发生 衰变，因此其衰变方程为 ，故C错误；根据爱因斯坦的质能方程有 ，解得 ，故D错误. 题型2 对裂变反应方程的考查 10 5.用中子轰击铀核 ，其中的一个可能反应是分裂成钡 和氪 两部分，放出3 个中子.各个核和中子的质量如下（计算结果保留到小数点后两位）： ， ， ， . （1）试写出该核反应方程； [答案] 解析 根据电荷数守恒、质量数守恒可知，核反应方程为 . 题型3 裂变反应的能量计算 11 （2）求出反应中释放的核能； [答案] 解析 核反应前后的质量亏损 ， 反应中释放的核能为 . 题型3 裂变反应的能量计算 12 （3）我国第一座核电站——秦山核电站总装机容量达到650万千瓦，若该核电站中发生的反应 为（1）中反应，则秦山核电站一年需要消耗多少千克的铀核 ？ [答案] 解析 秦山核电站一年需要消耗铀核的质量 . 题型3 裂变反应的能量计算 13 6.[河北邯郸2023高二下期末] 2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马 克核聚变实验装置 创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒. 下列关于核聚变的说法正确的是( ) C A.核电站采用核聚变技术发电 B.任何两个原子核都可以发生聚变 C.两个轻核结合成质量较大的原子核，核子的比结合能变大 D.两个轻核结合成质量较大的原子核，生成核的质量大于两轻核的质量之和 题型4 对核聚变的理解 14 解析 核电站采用核裂变技术发电，故A错误；自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变，故B错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量，所以核子的比结合能增加，故C正确；两个轻核结合成质量较大的原子核，释放能量，生成核的质量小于两轻核的质量之和，故D错误. 题型4 对核聚变的理解 15 7.关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是( ) B A.聚变反应一定比裂变反应释放的能量多 B.聚变反应比裂变反应每个核子