时间:2019-03-16 02:51:37
1、简答题 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＝1.6726×10－27 kg，质量mα＝6.6458×10－27 kg，电子质量me＝0.9×10－30 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。）
?
2、选择题 （选修3-5选做题）
太阳能是由太阳内部热核反应所释放出的光能、热能及辐射能量所组成。它每年辐射到地球上的能量达1 813亿吨标准煤，相当于全世界年需要能量总和的5 000倍，是地球上最大的能源。太阳内部的热核反应方程为
，若已知
的质量为m1，
的质量为m2，
的质量为m3，中子质量为m4，下列说法正确的是
[? ]
A．
和
是两种不同元素的原子核
B．
和
在常温下就能够发生反应
C．这个反应释放核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2
D．这个反应过程中质量亏损为Δm＝m1＋m2－m3
3、计算题 天文学家测得银河系中氦的含量约为25%. 有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两种：一是在宇宙诞生3分钟左右后生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的．
(1) 把核聚变反应简化为4 个氢核
聚变成氦核
同时放出2个正电子
和2个中微子
，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量．
(2)研究表明，银河系的年龄约为t=3.8×1017s，每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J（即P=1×1037J/s）．现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量（最后结果保留一位有效数字）．
(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断．（可能用到的数据：银河系质量约为M=3×1041kg，原子质量单位1 u =1. 66×10 -27kg，1u相当于1.5×10-10J的能量，电子质量me=0. 0005u，氦核质量mα=4.0026u，氢核质量mp=1. 0078u，中微子νe质量为零）
4、计算题 一个质子和两个中子聚变成一个氚核，已知质子质量为1.0073u，中子质量为1.0087u，氚核质量为3.0180u，
（1）写出核反应方程；（2）求该反应中释放的核能。
5、选择题 （选修3-5选做题）
据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是?
[? ]
A．“人造太阳”的核反应方程式是
B．“人造太阳”的核反应方程式是
C．根据公式
可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多
D．根据公式
可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同