1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验…——2021 高考物理第 5 题答案解析

2021_省自主命题(海南)

2021 海南 第 5 题 单选题 区分题
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5. 1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,
锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为
$\phantom { 0 } _ { 3 } ^ { 7 } \mathrm { L i } + \phantom { 0 } _ { 1 } ^ { 1 } \mathrm { H } \to _ { \mathrm { Z } } ^ { \mathrm { A } } \mathrm { B e } \to 2 \mathrm { X }$ 。已知<sup>1</sup>H、 $_ 3 ^ { 7 } \mathrm { L i }$ 、X 的质量分别为 $m _ { \mathrm { 1 } } = 1 . 0 0 7 2 8 \mathrm { u }$ $m _ { 2 } = 7 . 0 1 6 0 1 \mathrm { u }$
$m _ { 3 } = 4 . 0 0 1 5 \mathrm { { l u } }$ ,光在真空中的传播速度为c,则在该核反应中(  )

A. 质量亏损 $\Delta m = 4 . 0 2 1 7 8 \mathrm { u }$
B. 释放的核能 $\Delta E = \left( m _ { 1 } + m _ { 2 } - 2 m _ { 3 } \right) c ^ { 2 }$
C. 铍原子核内的中子数是5
D. X 表示的是氚原子核
参考答案

B

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【答案】B
【解析】
【分析】

【详解】CD.根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,可知方程为

$$ \mathbf { \Omega } _ { 3 } ^ { 7 } \mathbf { L i } + \mathbf { \Omega } _ { 1 } ^ { 1 } \mathbf { H } \mathbf { \Omega } _ { 4 } ^ { 8 } \mathbf { B e } 2 \mathbf { \Omega } _ { 2 } ^ { 4 } \mathbf { H } \mathbf { e } $$

则 $z = 4$ $A = 8$ ,铍原子核内的中子数是4,X 表示的是氦核,故 CD 错误;AB.核反应质量亏损为

$$ \Delta m = m _ { 1 } + m _ { 2 } - 2 m _ { 3 } = 0 . 0 2 0 2 7 u $$

则释放的核能为

$$ \Delta E = \left( m _ { 1 } + m _ { 2 } - 2 m _ { 3 } \right) c ^ { 2 } $$

故A 错误,B正确;

故选 B。

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