【题目】在反应堆中通常用石墨做慢化剂使快中子减速。中子由两个氘核以相等动能
相向运动并发生正碰产生的，氘核碰撞产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量
，氦核质量
，中子质量
，1u相当于931.5MeV的能量，碳核的质量是中子的12倍，中子和碳核每次碰撞也是弹性正碰，设碰撞前碳核都是静止的，中子动能为E0，发生核反应时向外辐射的能量不计。（
）
（1）写出核反应方程；
（2）求中子与碳核碰撞前的动能E0为多少；
（3）至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于E0×10-6。
【答案】（1）
；（2）3.195MeV；（3）42次
【解析】
（1）核反应方程为：
（2）在核反应中质量的亏损为
△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u
所以释放的核能为
△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV．
反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，所以氦核与中子的动量相等．由
知
EHe：En=1：3
则中子的动能
（3）设中子的质量为m，速度为v0，碳核的质量为M=12m，二者碰撞后的速度分别为：v1、v，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，以中子和碳核组成的系统为研究对象，以中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
mv0=mv1+Mv ①
由机械能守恒定律得
②
由①②可得
中子与碳核第一次碰撞后剩余的动能为
同理经过第二次碰撞后，中子剩余的动能为
…
第n次碰撞后中子剩余的动能为
En=10-6E0
有
即
两边取对数可得
解得
n=42次
名校课堂系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】在同一地点，甲、乙两物体沿同一方向做直线运动的速度―时间图象如图所示，则（ ）
A.甲物体比乙物体早出发2s
B.再次相遇前，在4s时，甲、乙两物体相距最远
C.6s时，甲、乙两物体相遇
D.甲、乙两物体加速时，甲物体的加速度小于乙物体的加速度
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，R0为热敏电阻（温度升高电阻迅速减小），D为理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大），C为平行板电容器．当开关K闭合，滑动变阻器R的触头P在适当位置时，电容器C中央有一带电液滴刚好静止．M点接地，则下列说法正确的是（ ）
A.开关K断开，则电容器两板间电场强度为零
B.将热敏电阻R0加热，则带电液滴向上运动
C.滑动变阻器R的触头P向下移动，则带电液滴在C处电势能减小
D.滑动变阻器R的触头P向上移动，则带电液滴在C处电势能增大
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【题目】如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态
。其中，
和
为等温过程，
和
为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是（ ）
A.过程中，气体对外界做功
B.过程中，气体分子的平均动能增大
C.过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.过程中，气体放热
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【题目】某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图中0、1、2、…6点所示。
c．测量1、2、3、…6计数点到0计数点的距离，分别记做：S1、S2、S3…S6。
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
e．分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
。
f．以
为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出-t图线。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有____________。（填选项代号）
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
F.重锤
（2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在的位置如上图所示，则S2=2.98cm，S5=____cm。
（3）该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出-t图线_______。
（4）根据-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=_____m/s；它在斜面上运动的加速度a=______m/s2。（答案保留两位小数）
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【题目】μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。如图为μ氢原子的能级示意图，下列说法正确的是（ ）
A.一个处于n＝4能级的μ氢原子发生跃迁可以发出6种频率的光
B.动能为2000eV的电子可以使处于基态的μ氢原子激发
C.处于n＝2能级的μ氢原子跃迁的基态，电子的动能和电势能都减小
D.处于n＝4能级的μ氢原子可以吸收能量为200eV的光子
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【题目】刘老师在课堂上给同学们做如下实验：一细线与桶相连，桶中装有小球，桶与细线一起在竖直平面内做圆周运动，最高点时小球竟然不从桶口漏出，如图所示，小球的质量m=0.2kg，球到转轴的距离l=90cm，g=10m/s2
(1)整个装置在最高点时，球不滚出来，求桶的最小速率；
(2)若在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍，桶的速率多大；
(3)若通过最高点时桶的速度为9m/s，求此处球对桶底的压力。
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【题目】如图，质量分别为M、m的两个木块A、B通过轻弹簧连接，木块A放在水平桌面上，木块B用轻绳通过定滑轮在力F的作用下整体恰好处于静止状态，绳与水平方向成
角．不计滑轮与绳间的摩擦．则下列正确的是（ ）
A.木块A对桌面的压力
B.木块A与桌面之间的动摩擦因数
C.弹簧与水平方向的夹角的正切值
D.弹簧的弹力大小为
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【题目】如图所示，间距为L的光滑导轨竖直放置，顶端连接着一阻值为R的定值电阻，导体棒AB的质量为m、长度为L，在矩形区域CDFE内存在着磁感应强度大小为B、垂直导轨平 面的匀强磁场，磁场的下边界CD到导体棒AB的初始距离
，导轨及导体棒 AB的电阻忽略不计，导体棒AB由静开始下落的过程中始终与导轨接触良好．下列说法 正确的是
A.导体棒AB穿过磁场的过程中先加速后匀速
B.导体棒AB穿过磁场的过程中一直加速
C.若仅增大导体棒AB的质量，导体棒AB仍从同一高度处由静止下落，则导体棒AB离开磁场前有可能会做匀速运动
D.若仅将磁场区域向下平移一段距离，导体棒AB的质量不变，且仍从同一高度处由静止下落，则导体棒AB离开磁场前有可能做匀速运动
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