在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速．假设减速剂的原子核质量是中子的k倍，中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰．设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速．假设减速剂的原子核质量是中子的k倍，中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰．设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比．

答案

解析

试题分析：设中子和做减速剂的物质的原子核A的质量分别为

和

，碰撞后速度分别为

和

.碰撞前后的总动量和总能量守恒，有

①

②
式中

为碰撞前中子速度．由题设

③
由①②③式得，经1次碰撞后中子速率和原速率之比为

④
经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为

.⑤
点评：本题的关键是把握碰撞前后的总动量和总能量守恒列式求解

核心考点

试题【在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速．假设减速剂的原子核质量是中子的k倍，中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰．设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞】；主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v₁在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v₂竖直跳起时,车向东的速度大小为（填选项前的字母）

A．

B．

C．

D．v₁

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（10分）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间距为

．导轨上面横放着两根导体棒PQ和MN，构成矩形回路．导体棒PQ的质量为m、MN的质量为2m，两者的电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒MN静止在导轨上，PQ棒以大小为v₀的初速度从导轨左端开始运动，如图所示．忽略回路的电流对磁场产生的影响．

（1）求PQ棒刚开始运动时，回路产生的电流大小．
（2）若棒MN在导轨上的速度大小为

时，PQ棒的速度是多大．

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①媒体报道，叛逃到英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡。英国警方调查认为，毒***利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋（Po）。Po的半衰期为138天，经衰变生成稳定的铅（Pb），那么经过276天，100g Po已衰变的质量为_______g。
②一个氘核（

）和一个氚核（

）结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为

m，已知阿伏加德罗常数为N_A，真空中的光速为c，若1mol氘和1mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为________。
③用速度为v₀、质量为m₁的

核轰击质量为m₂的静止的

核，发生核反应，最终产生两种新粒子A和B。其中A为

核，质量为m₃，速度为v₃；B的质量为m₄。粒子A的速度符合条件_________时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反。

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）光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦），绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg，两车间的距离足够远。现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5m/s时，停止拉绳。求：

①人在拉绳过程做了多少功？
②若人停止拉绳后，至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？

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（1）（6分）在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v₀，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v₀的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v₀)，则光电子的最大初动能为_________.

（2）（9分）如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M="8" kg的平板小车，车上有一个质量m="1.9" kg的木块，木块距小车左端6 m（木块可视为质点），车与木块一起以v="1" m/s的速度水平向右匀速行驶. 一颗质量m₀="0.1" kg的子弹以v₀="179" m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中. 如果木块刚好不从车上掉下来，求木块与平板之间的动摩擦因数

（g="10" m/s²）

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