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    模块3-5试题

    （I）（4分）        首先提示了原子具有复杂的结构，      首先揭示了原子核具有复杂的结构。

    A．电子的发现        B．质子的发现

    C．中子的发现            D．天然放射现象的发现

    （II）（8分）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m1，动能为E0，与介子的一个夸克（质量为m2）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m3，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：

    （1）夸克m2与电子碰撞后所获得的动能

    （2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。

     

    （I）A（2分）  D（2分）  4分

    （II）（1）

    （2）

    解析:（I）A（2分）  D（2分）  4分

    （II）（1）以电子和夸克m2组成的系统为研究对象。

           设碰撞前电子的速度为V0，碰撞后电子的速度为V1，夸克m2的速度为V2

           由动量守恒定律可知：

             1分

           由于发生弹性碰撞，碰撞前后系统动能不变

             1分

             1分

           可得夸克m2获得的动能

             1分

       （2）夸克之间发生相互作用，以介子为研究对象，介子的最大内能出现在两者速度相等时，设其速度为

           由动量守恒定律可知   1分

           最大内能   2分

           可得   1分

     

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    （II）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m1，动能为E0，与介子的一个夸克（质量为m2）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m3，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：

    （1）夸克m2与电子碰撞后所获得的动能

    （2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。

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    科目：高中物理 来源：2010年海南省高三五校联考物理试题 题型：计算题

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    （1）夸克m2与电子碰撞后所获得的动能
    （2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。

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    C．中子的发现            D．天然放射现象的发现

    （II）（8分）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m1，动能为E0，与介子的一个夸克（质量为m2）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m3，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：

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    模块3-5试题

       （I）已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，入射光的波长应为           m。（h=6.7х10-34Js）

       （II）已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，He核的质量为3.0150u。

    ⑴写出两个氘核聚变成He的核反应方程；

    ⑵计算上述核反应中释放的核能；

    ⑶若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的 He核和中子的动能各是多少？

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