2023版新教材高中物理第五章原子核微点13反应堆与核电站课时作业新人教版选择性必修第三册

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微点13　反应堆与核电站　1.(多选)如图是慢中子反应堆的示意图，对核反应堆的下列说法中正确的是(　　)A．铀235容易吸收快中子发生裂变反应B．快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应C．控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些D．若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些2.[2023·广东肇庆德庆县香山中学高二期中]如图所示为核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其中一种反应方程为U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，则下列说法正确的是(　　)A．铀核的比结合能比钡核的小B．该反应为热核反应C．镉棒插入深一些可增大链式反应的速度D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响3．(多选)如图是核电站工作流程图，关于核能，下列说法正确的是(　　)A．核反应堆可以把核能直接转化为电能B.核反应堆利用的是原子核衰变过程产生的能量C．核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能D．水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线4．如图为普通使用的“慢中子”核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，一种典型的铀核裂变方程U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，用重水作慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核( eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H)每次碰撞均为弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，氘核的质量是中子质量的两倍，则下列说法不正确的是(　　)A.钡核的比结合能比铀核的大B．若碰撞前中子的动能为E0，经过一次弹性碰撞后中子动能变成eq \f(1,9)E0C．镉棒插入深一些可增大链式反应的速度D．水泥防护层可用来屏蔽裂变产物放出的射线5．(多选)据悉我国第四代反应堆—钍基熔盐堆能源系统(TMSR)研究已获重要突破．该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次β衰变转化成铀；铀的一种典型裂变产物是钡和氟，同时释放巨大能量．下列说法正确的是(　　)A．为减小核反应速度，还要插一些镉棒，用来吸收掉一部分中子B．铀核裂变的核反应方程为U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n―→Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) nC．放射性元素衰变的快慢与原子所处的化学状态和外部条件无关，与核外电子的分布状态有关D．重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能减小微点13　反应堆与核电站1．答案：BC解析：根据铀235的特点，它更容易吸收慢中子而发生裂变，A错误；在反应堆中减速剂的作用就是减少快中子能量从而更易让铀235吸收裂变，B正确；链式反应的剧烈程度取决于裂变释放出的中子总数，镉控制棒可以吸收中子，因而可以控制核反应的快慢，即插入得深，吸收得多，反应将变慢，反之将加快，C正确，D错误．2．答案：A解析：在该核反应中，会释放出大量的能量，因为比结合能越大，原子核越稳定，可知铀核的比结合能比钡核的小，A正确；该反应为重核裂变反应，不是热核反应，B错误；要使裂变反应更激烈一些，应使镉棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，可增大链式反应的速度，C错误；铀核的半衰期与环境温度无关，因此铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，D错误．3．答案：CD解析：核反应堆把核能转化为内能，再转化为电能，故A错误；核反应堆利用的是核裂变过程产生的能量，故B错误；核反应堆中发生核反应要放出热量，则核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故C正确；水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线，故D正确．故选CD.4．答案：C解析：该核反应的过程中释放大量的能量，结合爱因斯坦质能方程可知，钡核的比结合能比铀核的比结合能大，故A项正确，不符合题意；取碰撞前中子的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有mv0＝mv1＋2mv2，依据能量守恒定律有eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) ＝eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ＋eq \f(1,2)·2mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) ，解得v1＝－eq \f(1,3)v0，故碰撞后中子的动能为Ek1＝eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ＝eq \f(1,9)E0，故B项正确，不符合题意；要使裂变反应更剧烈一些，应使控制棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会快一些，故C项错误，符合题意；水泥防护层作用是屏蔽裂变产物放出的射线，故D项正确，不符合题意．5．答案：AB解析：核反应堆中，镉棒的作用是通过吸收一部分中子来控制核反应速度的，故A项正确；根据质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的核反应方程为 eq \o\al(\s\up1(233),\s\do1(92)) U＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n eq \o\al(\s\up1(142),\s\do1(56)) Ba＋ eq \o\al(\s\up1(89),\s\do1(36)) Kr＋3 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(0)) n，故B项正确；原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故C项错误；重核裂变的过程中释放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能增大，故D项错误．