7.太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和.等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应.核反应方程是释放的核能.这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论.若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%.太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化.假定目前太阳全部由电子和核组成. (1)为了研究太阳演化进程.需知道目前太阳的质量M.已知地球半径R=6.4×106 m.地球质量m=6.0×1024 kg.日地中心的距离r=1.5×1011 m.地球表面处的重力加速度g=10m/s2 .1年约为3.2×107秒.试估算目前太阳的质量M. (2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg.质量mα=6.6458×1027 kg.电子质量 me=0.9×1030 kg.光速c=3×108 m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能. (3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上.每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字.) 解析:(1)要估算太阳的质量M.研究绕太阳运动的任一颗行星的公转均可.现取地球为研究对象.设T为地球绕日心运动的周期.则由万有引力定律和牛顿定律可知 ① 地球表面处的重力加速度 ② 得 ③ 以题给数值代入.得M=2×1030 kg ④ (2)根据质量亏损和质能公式.该核反应每发生一次释放的核能为 △E=(4mp+2me-mα)c2 ⑤ 代入数值.得△E=4.2×10-12 J ⑥ (3)根据题给假设.在太阳继续保持在主序星阶段的时间内.发生题中所述的核聚变反应的次数为 ⑦ 因此.太阳总共辐射出的能量为E=N·△E 设太阳辐射是各向同性的.则每秒内太阳向外放出的辐射能为ε=4πr2w ⑧ 所以太阳继续保持在主星序的时间为 ⑨ 由以上各式解得 以题给数据代入.并以年为单位.可得t=1×1010年=1百亿年 ⑩ 点评:该题是信息题.关键是在大量的信息中选取有用的信息.而不被其他信息所干扰.如第(1)小题.实际上是万有引力定律在天文学上的应用.与原子核的知识无关.第(3)题.需要构建出太阳各向同性地向周围空间辐射核能的物理模型.是考查空间想象能力和建模能力的好题.这种题还会是以后命题的方向. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(15分)太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成。

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度 g=10 m/s2 ,1年约为3.2×107 秒,试估算目前太阳的质量M。

(2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg,质量mα=6.6458×1027 kg,电子质量 me=0.9×1030 kg,光速c=3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字。)

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太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成。

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度 g=10 m/s2 ,1年约为3.2×107 秒,试估算目前太阳的质量M

(2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg,质量mα=6.6458×1027 kg,电子质量 me=0.9×1030 kg,光速c=3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字。)

 

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太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是他内部的核聚变反应,核反应方程是,这些核能最后转化为辐射能。(1)已知质子质量mp,氦核的质量mα,电子质量me,光速c。试求每发生一次上述聚变反应所释放的核能。(2)用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子的最大初动能。(普朗克常量

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 太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成。

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度 g=10 m/s2 ,1年约为3.2×107秒,试估算目前太阳的质量M。

(2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg,质量mα=6.6458×1027 kg,电子质量 me=0.9×1030 kg,光速c=3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字。)

      

 

 

 

 

 

 

 

 

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 太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成。

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度 g=10 m/s2 ,1年约为3.2×107 秒,试估算目前太阳的质量M。

(2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg,质量mα=6.6458×1027 kg,电子质量 me=0.9×1030 kg,光速c=3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字。)

      

 

 

 

 

 

 

 

 

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