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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,利用所给的数据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E0=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。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2015-2016学年福建师大附中高一下学期期中物理试卷(解析版) 题型:实验题

用如图实验装置验证砝码盘(包括砝码)m1、小车m2组成的系统机械能守恒。一端带有滑轮的水平轨道放置于水平桌面,砝码盘与小车通过跨过滑轮的细绳相连,砝码盘从高处由静止开始下落,小车后面拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下列所述实验步骤中正确且需要的是(不定项)

A.利用天平测出砝码盘和小车的质量

B.采用直流低压电源接打点计时器

C.先接通电源,后释放纸带

D.用秒表测出砝码盘下落的时间

(2)图中给出的是实验中获取的一条纸带;O是打下的第一个点,A、B、C是三个连续的计数点,相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g、m2=150 g,则(g取9.8 m/s2,所有结果均保留两位有效数字)

①在纸带上打下计数点B时的速度vB=________m/s;

②在打点O~B过程中系统动能的增量ΔEk=________J,系统势能的减少量ΔEp=____________J。

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科目:高中物理 来源:2016届云南省高三下第七次月考理综物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图.传送带长L=20 m,倾角θ=37°,麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径R相等,传送带不打滑,主动轮顶端与货车底板间的高度差为h=2.45m,传送带匀速运动的速度为v=2 m/s.现在传送带底端(传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点),其质量为50 kg,麻袋包最终与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.如果麻袋包到达主动轮的最高点时,恰好水平抛出并落在车厢底板中心,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

(1)主动轮的半径R;

(2)主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x

(3)装置每传送一只麻袋包多消耗的电能 △E

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科目:高中物理 来源:2016届西藏日喀则地区一中高三下模拟考试二理综物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,xOy平面内,A.B.C三点恰好组成一个直角三角形,∠B=90°,∠C=60°,BC长为l。D为AC的中点,O为AD的中点,第二象限内有沿-y方向的匀强电场;三角形BCD区域内有匀强磁场I,AB下方有匀强磁场II,方向均垂直纸面向里,一质量为m,电荷量为q(q>0)的带电粒子从B点以速度沿+y方向进入磁场I,离开磁场I后又刚好从坐标原点O沿与-x成30°的方向进入电场,又从A点离开电场进入磁场II,经磁场II偏转后回到B点,回到B点的速度方向仍沿+y方向,之后带电粒子重复上述运动过程,不计粒子重力,求:

(1)磁场I的磁感应强度B以及匀强电场的场强E的大小;

(2)带电粒子运动的周期;

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科目:高中物理 来源:2016届西藏日喀则地区一中高三下模拟考试二理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表,副线圈接热水器和抽油烟机,原副线圈的匝数比为4:1,副线圈上电源的瞬时值,开关S断开时,电流表示数是1A,开关S闭合时,电流表示数是1.25A,下列说法正确的是

A.交流电源输出电压的最大值是55V

B.交流电源输出电压的最大值是880V

C.S闭合时,抽油烟机消耗的功率是1100W

D.S闭合时,抽油烟机消耗的功率是220V

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科目:高中物理 来源:2016届天津市河西区高三第二次模拟考试理综物理试卷(解析版) 题型:填空题

一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=

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科目:高中物理 来源:2016届天津市河西区高三第二次模拟考试理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

A与B是两束平行的单色光,它们从空气射入水中的折射角分别为βA、βB若βA>βB,则下列说法正确的是

A.在空气中A的波长大于B的波长

B.A光产生的干涉条纹间距小于B光产生的干涉条纹间距

C.A光的能量大于B光的能量

D.A光产生光电效应的可能性大于B光产生光电效应的可能性

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科目:高中物理 来源:2016届内蒙古赤峰二中高三第四次模拟理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

下列说法正确的是( )

A.无论入射光的频率多么低,只要该入射光照射金属的时间足够长,也能产生光电效应

B.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子动能增加,原子的电势能减小

C.衰变所释放的电子是原子核的中子转化成质子和电子所产生的

D.铀原子核内的某一核子与其它核子间都有核力作用

E.质子、中子、粒子的质量分别为,两个质子和两个中子结合成一个粒子,释放的能量是

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科目:高中物理 来源:2016届湖北省高三5月第一次模拟理综物理试卷(解析版) 题型:实验题

某探究小组利用课外时间做了如下探究实验:先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻,实验分两个过程,先用替代法测出电压表V1的内阻,然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下:

A.待测电压表V1,量程为2.0V,内阻10k~30k

B.待测电压表V2,量程为3.0V,内阻30k~40k

C.电阻箱,阻值范围0~99999.9

D.滑动变阻器,阻值范围0~1000,额定电流0.5A

E.滑动变阻器,阻值0~20,额定电流2A

F.电池组,电动势为6.0V,内电阻为0.5

G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干

(1)实验器材选择除A、B、C、F、G外,滑动变阻器R′应选用: (用器材前的字母表示)

(2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整;

①用代替法测待测电压表V1的内阻;根据电路图连成实验电路,并将滑动变阻器R′的滑动触头置于左端; 将单刀双掷开关S2置于触点2,调节滑动变阻器R′,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针指在 ,记下此时电阻箱R的阻值RA=20 k

②用半偏法测待测电压表V2的内阻:将单刀双掷开关S2置于触点1,电阻箱的阻值调为零,闭合开关S1,调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器R′的滑动触头位置不变,调节电阻箱R,使电压表V2的指针指在 ,记下电阻箱R的阻值RB=30 k

(3)上述两种测量方法都有误差,其中有种测量方法没有系统误差,接下来该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表改装成一量程为6.0V的电压表继续完成后续的探究实验,需串联一阻值为 k的电阻。

(4)该探究小组用如图所示的电路采用高电阻放电法测电容的实验,是通过对高阻值电阻放电的方法,测出电容器充电电压为U时,所带的电量为Q,从而再求出待测电容器的电容C.

实验情况如下:按图甲所示电路连接好实验电路;接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下这时电流表的示数I0=480mA及电压表的示数Uo =6.0V,I0 和U0 分别是电容器放电的初始电流和电压;断开开关S,同时开始计时,每隔△t测一次电流I的值,将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据(10组)表示在以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的坐标纸上,如图乙中用“·”表示的点,再用平滑曲线连接得出i-t图像如图。则根据上述实验结果,估算出该电容器两端的电压为U0时所带的电量Q0约为 ___________C(保留三位有效数字);该电容器的电容C约为____________F(保留三位有效数字)。

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