现代科学研究表明，太阳可以不断向外辐射能量其来源是它内部的核聚变反应，其中最主要的核反应方程是
+
→
+释放的核能．若太阳内部只有这一种核反应，且这些“释放的核能”最后都以可见光的形式辐射，其平均频率为6.0×10
14Hz．在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，通过的太阳能辐射功率为P=1.35×10
3 W/m
2．已知普朗克常量h=6.63×10
-34J•s，质子质量m
p=1.6726×10
-27 kg，
质量m
α=6.6458×10
-27 kg，电子质量m
e=0.9×10
-30 kg，光速c=3×10
8 m/s，太阳到地球之间的距离r=1.5×10
11m．求：
（1）每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能；
（2）在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上1s内接收到的太阳辐射光子的个数；
（3）每年太阳由于发光所减少的质量．
考点分析：
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在原子反应堆中，用石墨做减速剂，使铀核裂变产生的快中子通过与碳原子核发生碰撞而变成慢中子，从而控制核反应的速度．若中子每次与碳原子核发生的碰撞都是弹性正碰，并已知铀核裂变产生的快中子的初速度为v
，碳原子核的质量为中子质量的12倍．求（结果可用分数和指数表示）：
（1）快中子与第一个静止的碳原子核碰撞后的速度大小；
（2）快中子连续与50个静止的碳原子核碰撞后的速度大小．
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一个物理兴趣小组的同学根据所学光学知识，设计了一个直接测液体折射率的装置．如图是这个装置的示意图，其中的圆是一个圆盘，两条直线BC、EF是在圆盘上所画的两条相互垂直的直径，它们分别代表界面和法线．P
1、P
2是插在圆盘上的两枚大头针，大头针与圆盘表面垂直且在圆盘的同一半径上．每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，并保持圆盘上的直线BC与液面相平，然后在圆盘右上方区域观察大头针P
1、P
2，用一枚大头针P
3沿圆周EC部分移动，使其挡住P
1、P
2，这样只要根据此时P
3的位置，就可以直接读出待测液体折射率的值．若测得∠AOF=30°，OP
3与OC之间的夹角为45°，则在此时P
3所在位置标注的折射率值应为
．
现有一白光光源从F位置沿圆盘边缘向B位置移动，在移动过程中光源发出的细光束始终射向O点，那么在液面上方最先消失的是
颜色的光．
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如图所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，某同学用此装置测量绿光的波长．测量前，他先取下双缝，打开光源，调节光源的高度和角度，使光源发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮．做好调整后，他将双缝安装好，在单缝与光源之间放上绿色的滤光片，然后开始观察和测量．测量的核心部件是测量头，它由分划板、目镜、手轮等构成．测量时转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心．当他转动手轮，使分划板的中心刻线与他所选的第1条亮纹的中心对齐时，手轮的初始示数为2.12mm；继续转动手轮，当分划板的中心刻线移动到第3条亮纹中心时，手轮的示数为5.72mm．已知此次实验他所选用的双缝间的距离d=0.25mm，双缝到屏的距离l=900mm．由此可知他所测量的相邻亮条纹间的距离为
mm，绿光的波长为
m．
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如图所示，固定在转台上的激光器发出一细光束，转台在折射率为
的液体中按照图中箭头所示方向匀速转动，使激光束在竖直平面内扫描，扫描一周（转过360°）的时间为32s．当激光束在液体和空气界面发生全反射时，观察者在液面上方无法观察到激光束．求
（1）光发生全反射的临界角；
（2）通过分析、计算说明在激光束转动一周时间内，观察者在液面上方可观察到激光束的时间．
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如图所示为氢原子的能级图．一群处在n=2能级的氢原子跃迁回基态时释放出一定频率的光子．已知1eV=1.6×10
-19J，普朗克常量h=6.63×10
-34J•s，计算时不考虑相对论效应．（计算结果保留3位有效数字）求：
（1）氢原子从n=2能级跃迁回基态时释放出光子的能量；
（2）氢原子从n=2能级跃迁回基态时释放出光子的频率；
（3）用这种频率的光照射极限频率为4.55×10
14Hz的金属铯，可以发生光电效应，产生光电子的最大初动能为多大．
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