在某次核聚變實驗中，氘核被加熱至高溫，引起動能各為0.3 MeV的兩個氘核正碰放出一個快中子和一個新核，釋放出3.27 MeV的能量，氘核的質量為2.013 553 u，中子的質量為1.008 665 u，新核的質量為3.015 u，已知1 u的質量相當于931.5 MeV的能量.計算快中子的動能.

0.405 MeV


解析:

設聚變后新核速度為v，中子速度為vn，質量為m，則由能量守恒定律得：

2×0.3+Δmc2=3.27+mvn2+×3mv2

由動量守恒定律得：0=3mv+mvn

m=2×2.013 53 u-3.015 u-1.008 665 u

由以上各式可求得快中子動能：

Ek=mvn2=0.405 MeV.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術．
（1）在某次實驗中，將一定質量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中
BD
BD

A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，二氧化碳氣體在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強隨溫度的增大而
增大
增大
（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力
大于
大于
（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于
1
6
πD3，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
AB
AB

A．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態(tài)有關
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當波源突然停止振動時，其他質點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設第三代移動通信系統(tǒng)（3G），它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合起來，能提供無線網(wǎng)絡、電話會議、電子商務等信息服務．某移動運營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為
0.17
0.17
m；在通話時，手機將聲音信號轉變成電信號，再經(jīng)過
調制
調制
（選填“調諧”、“調制”或“解調”）后，把信號發(fā)送到基站中轉．
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是
CD
CD

A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發(fā)出
6
6
種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應方程是
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n．若
 
2
1
H和
 
3
1
H迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，
 
2
1
H、
 
3
1
H、
 
4
2
He、
 
1
0
n的質量分別為m1、m2、m3、m4，反應后
 
4
2
He的速度大小為v3，方向與
 
2
1
H的運動方向相同，求中子
 
1
0
n的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?無錫一模）選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：
AC
AC

A、水面上的膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
C、相對論認為，相對于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時開始計時
（2）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時的波形圖，圖乙是波上x=2m處質點的振動圖線．則該橫波的速度為
1
1
m/s，傳播方向為
左
左
．

（3）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為
2
，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成450的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．則從MN射出的光束的寬度為多少？
C、（選修模塊3-5）
（1）以下有關近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：
C
C

A、一束光照射到某金屬表面時，能發(fā)生光電效應，此時若減弱照射光的強度，則很有可能不能發(fā)生光電效應
B、物質波既是一種電磁波，又是一種概率波
C、氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小
D、在核聚變反應中，由于要釋放能量，發(fā)生質量虧損，所以聚變后的原子的總質量數(shù)要減少
（2）第一代核反應堆以鈾235為裂變?nèi)剂�，而在天然鈾中�?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快呂子后變成鈾239，鈾239（92239U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過
兩
兩
次β次衰變后變成钚239（94239Pu），寫出該過程的核反應方程式：
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e
．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質點，質量分別為m和3m．Q與輕彈簧相連，若Q靜止，P以某一速度v向Q運動，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時兩者的速度是多大？此時彈簧彈性勢能多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

在某次核聚變實驗中，氘核被加熱至高溫，引起動能各為0.3 MeV的兩個氘核正碰放出一個快中子和一個新核，釋放出3.27 MeV的能量，氘核的質量為2.013 553 u，中子的質量為1.008 665 u，新核的質量為3.015 u，已知1 u的質量相當于931.5 MeV的能量.計算快中子的動能.

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科目：高中物理 來源：2011年江蘇省無錫市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：______
A、水面上的膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
C、相對論認為，相對于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時開始計時
（2）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時的波形圖，圖乙是波上x=2m處質點的振動圖線．則該橫波的速度為______m/s，傳播方向為______．

（3）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．則從MN射出的光束的寬度為多少？
C、（選修模塊3-5）
（1）以下有關近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：______
A、一束光照射到某金屬表面時，能發(fā)生光電效應，此時若減弱照射光的強度，則很有可能不能發(fā)生光電效應
B、物質波既是一種電磁波，又是一種概率波
C、氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小
D、在核聚變反應中，由于要釋放能量，發(fā)生質量虧損，所以聚變后的原子的總質量數(shù)要減少
（2）第一代核反應堆以鈾235為裂變?nèi)剂希谔烊烩欀姓?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快呂子后變成鈾239，鈾239（92239U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過______次β次衰變后變成钚239（94239Pu），寫出該過程的核反應方程式：______．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質點，質量分別為m和3m．Q與輕彈簧相連，若Q靜止，P以某一速度v向Q運動，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時兩者的速度是多大？此時彈簧彈性勢能多大？


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