【正文】 （19）所以A室中氣體的末態(tài)溫度 （20）B室中氣體的末態(tài)體積 （21）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分．得到的條件下（1）、（4）式各1分；（12）式6分，得到的條件下的（14）式4分，（15）式2分；得到的條件下的（20）式4分，（21）式2分．七、答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分．1． 3R　　 (3分)2． 6R　　 (3分)3．與L的距離在L左方還是右方的大小是正立還是倒立是實(shí)像還是虛像6R右方2倒立虛像第1第3空格各2分；其余3個(gè)空格全對(duì)3分，有一個(gè)錯(cuò)則不給這3分．4．與L的距離在L左方還是右方的大小是正立還是倒立是實(shí)像還是虛像18R左方2倒立實(shí)像第1第3空格各2分；其余3個(gè)空格全對(duì)3分，有一個(gè)錯(cuò)則不給這3分．八、參考解答：1. 反應(yīng)能 （1）式中c為光速．代入數(shù)據(jù)得 （2）上式表明這是一吸能核反應(yīng)． 2．為了求入射質(zhì)子閾能，反應(yīng)前后各粒子都應(yīng)沿同一直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)質(zhì)子的入射速度大小為，反應(yīng)后的速度大小為，中子的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒有 (3) （4） 由（3）、（4）式可得 (5) 令 (6)把(6)式代入(5)式得 　(7) (7)式有解的條件是 (8)由(6)式可知，可能大于零，則(8)總成立，中子速度一定有解，反應(yīng)一定能發(fā)生；若，則由 (6)、(8)兩式得 (9)即只有當(dāng)入射質(zhì)子的動(dòng)能滿足(9)式時(shí)，中子速度才有解，反應(yīng)才能發(fā)生，所以入射質(zhì)子的閾能為 (10)利用(1)式，在忽略項(xiàng)的情況下，(10)式可簡(jiǎn)化為 (11)代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 (12) 3．由動(dòng)量守恒和能量守恒有 (12) (13)以表示反應(yīng)中產(chǎn)生的中子速度方向與入射質(zhì)子速度方向的夾角，如圖所示，根據(jù)余弦定律有 (14)令 (15) (16) (17)把(15)、(16)、(17)式代入(13)、(14)兩式得 （18） （19）由（18）、（19）式，消去后，得 （20）令 ， （21）得 （22）根據(jù)題給的入射質(zhì)子的動(dòng)能和第1問(wèn)求得的反應(yīng)能的值，由(21)式可知，故（22）式的符合物理意義的解為 （23）將具體數(shù)據(jù)代入（21）、（23）式中，有 (24) (如果得到 MeV,也是對(duì)的.)第2問(wèn)的其他解法解法一為了研究閾能，只考慮碰撞前后各粒子都沿同一直線運(yùn)動(dòng)的情況．若碰撞后和中子的速度相同，即粘在一起運(yùn)動(dòng)(完全非彈性碰撞)，則在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能最多，若所損失的機(jī)械能正好等于反應(yīng)能，則入射質(zhì)子的動(dòng)能最小，這最小動(dòng)能便是閾能. 設(shè)質(zhì)子的入射速度大小為，反應(yīng)后和中子的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒有 (1) (2)由（1）、（2）式可得 (3)所以閾能為 　(4)利用第1問(wèn)中的(1)式，并注意到 有 在忽略項(xiàng)的情況下，(4)式可簡(jiǎn)化為 (5) 代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 (6)第2問(wèn)8分(1)、(2)式各3分，(4)式或(5)式1分，(6)式1分．解法二在牛頓力學(xué)中可以證明，則質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒，質(zhì)心速度不變，故質(zhì)心動(dòng)能亦恒定不變；如果質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部的相互作用導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)系機(jī)械能的變化，則可變化的機(jī)械能只能是各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能. 在本題中，如果質(zhì)子與氚發(fā)生反應(yīng)后，生成的中子和氦相對(duì)質(zhì)心都靜止，則質(zhì)子與氚相對(duì)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之和全部轉(zhuǎn)化成反應(yīng)能，反應(yīng)后系統(tǒng)的動(dòng)能只有質(zhì)心的動(dòng)能，在這請(qǐng)況下，轉(zhuǎn)化成其他形式能量的機(jī)械能最多，入射質(zhì)子的動(dòng)能最小，.以和分別表示質(zhì)子和氚相對(duì)質(zhì)心的速度，有 (1)因系統(tǒng)質(zhì)心的速度 (2)而 (3) (4)由(1)、(3)、(4)式得 (5) 在牛