题目内容

近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是12H+13H→24He+01n．若12H和13H迎面碰撞，初速度大小分别为υ1、υ2，12H、13H、24He、01n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后24He的速度大小为υ3，方向与12H的运动方向相同，求中子01n的速度（选取m1的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．
分析：动量守恒定律在微观世界也是成立的，12H和13H碰撞过程动量守恒，因此根据动量守恒定律可列方程求解．
解答：解：设12H的运动方向为正方向，碰撞过程动量守恒，因此有：
m1v1-m2v2=m4v3+m3v
解得中子01n的速度为：v=
m1v1-m2v2-m4v3
m3
．
故中子01n的速度为：v=
m1v1-m2v2-m4v3
m3
．
点评：本题考查了动量守恒定律在近代物理中的应用，比较简单，通过该题体会动量守恒定律的普适性．
练习册系列答案
相关题目
A．（选修模块3-3）
二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
（1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中
BD
BD

A．封闭气体对外界做正功            B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能增大      D．封闭气体组成的系统的熵减小
（2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而
增大
增大
（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力
大于
大于
（选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于
1
6
πD3，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
AB
AB

A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
D． 单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
（2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为
0.17
0.17
m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过
调制
调制
（选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．
（3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
CD
CD

A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出
6
6
种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n．若
 
2
1
H和
 
3
1
H迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，
 
2
1
H、
 
3
1
H、
 
4
2
He、
 
1
0
n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后
 
4
2
He的速度大小为v3，方向与
 
2
1
H的运动方向相同，求中子
 
1
0
n的速度
（选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．
选做题：请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．
A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
DE
DE

A．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的
1
4
；
B．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
C．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
E．地面上的我们会发现：竖直向上高速运行的球在水平方向变窄
F．变化的磁场必定产生变化的电场．
（2）如图所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐波．图乙为从t=0时刻开始描绘的P点的振动图象．下列判断中正确的是
AC
AC

A．该波的频率为1/（ t2-t1 ）  B．该波波长为st1/（ t2-t1 ）  C．t=0时刻，振源O的振动方向沿y轴正方向
D．t=t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向
（3）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n=
2
．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求射出点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
CD
CD

A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明爱因斯坦方程光电效应方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象  
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出
6
6
种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是21H+31H→42He+10n．若21H和31H迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，21H、31H、42He、10n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后42He的速度大小为v3，方向与21H的运动方向相同，求中子10n的速度 （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

(选修模块3-5)(15分)
【小题1】下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是            

A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
【小题2】氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出      种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于    eV．

【小题3】近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是H +H→He+n．若H和H迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，H、H、He、n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后He的速度大小为v3，方向与H的运动方向相同，求中子n的速度
(选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应)．

(选修模块3-5)(15分)

1.下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是            

A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性

B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分

C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象

D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性

2.氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出       种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于     eV．

3.近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是H +H→He+n．若H和H迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，H、H、He、n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后He的速度大小为v3，方向与H的运动方向相同，求中子n的速度

(选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应)．

 

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