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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＝1.6726×10－27 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．)

    答案：
    解析：

    　　答案：(1)2×1030 kg

    　　(2)4.2×10－12 J

    　　(3)1百亿年

    　　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

    　　

    　　地球表面处的重力加速度

    　　得

    　　以题给数值代入，得M＝2×1030 kg

    　　(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

    　　ΔE＝(4mp＋2me－mα)c2

    　　代入数值，得ΔE＝4.2×10－12 J

    　　(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

    　　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

    　　所以太阳继续保持在主星序的时间为

    　　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

    　　名师指引：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(辐向能量流)的物理模型，是考查空间想象能力和建模能力的好题．


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    He+释放核能    ，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h=6.63×10-34J?s）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    H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
     
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    H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，月地中心的距离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 s，试估算目前太阳的质量M．?
    （2）已知质量mp=1.6726×10-27 kg，
     
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    He质量ma=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）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W=1.35×103 J/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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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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.）

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    科目：高中物理 来源：2010年江苏省高二下学期期末考试物理 题型：计算题

    （12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，放出的核能最后转化为辐射能（普朗克常量J·s）．要求：

    （1）已知质子质量mp，氦核的质量mα，电子质量me，光速c．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，求出产生的光电子的最大初动能．

     

     

     

     

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    科目：高中物理 来源：2010届高三物理每周精析精练：原子物理 题型：计算题

     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＝1.6726×1027 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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