【題目】天文學(xué)家測(cè)得銀河系中氦的含量約為25%,有關(guān)研究表明,宇宙中氦生成的途徑有兩種:一是在宇宙誕生后3分鐘左右生成的;二是在宇宙演化到恒星誕生后,由恒星內(nèi)部氫核聚變反應(yīng)生成的。

（1）把輕核聚變反應(yīng)簡(jiǎn)化為4個(gè)氫核（H）聚變成氦核（He）,同時(shí)放出兩個(gè)正電子（e）和兩個(gè)中微子（ν）,請(qǐng)寫(xiě)出氫核聚變反應(yīng)的方程式,并計(jì)算一次反應(yīng)釋放的能量。

（2）研究表明,銀河系的年齡約為t=3．8×1017s,每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037J（即P=1×1037J/s）,現(xiàn)假定該能量全部來(lái)自于上述輕核聚變反應(yīng),試估算銀河系中氦的質(zhì)量（最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

（3）根據(jù)你的估算結(jié)果,對(duì)銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷。

〔可能用到的數(shù)據(jù):銀河系質(zhì)量為M=3×1041kg,原子質(zhì)量單位1u=1．66×10-27kg,1u相當(dāng)于1．5×10-10J的能量,電子質(zhì)量Me=0．0005u,氦核質(zhì)量Mα=4．0026u,氫核質(zhì)量MH=1．0078u,中微子（ν）質(zhì)量為零�！�

【答案】（1）4+2+2γ 4.14×10-12J

（2）6.0×1039kg

（3）宇宙誕生后不久產(chǎn)生的

【解析】

試題（1）由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，

核反應(yīng)方程式為：，

核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損：△m=4mp﹣mα﹣2me，

釋放出的核能：△E=△mc2=4．14×10﹣12J；

（2）核反應(yīng)產(chǎn)生的氦的質(zhì)量：m=×mα=6×1039kg，

（3）氦的含量k==≈2%；

由估算結(jié)果可知，k≈2%遠(yuǎn)小于25%的實(shí)際值，

所以銀河系中的氦主要是宇宙誕生后不久生成的．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m =1kg、電荷量為q=5×10-2C的帶正電的小滑塊，從半徑為R= 0.4m的固定圓弧軌道上由靜止自A端滑下，軌道光滑且絕緣。整個(gè)裝置處在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知E=100V/m，方向水平向右，B=1T，方向垂直紙面向里，g=10m/s2。求：

(1)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度；

(2)在C點(diǎn)時(shí)滑塊所受洛倫茲力；

(3)在C點(diǎn)滑塊對(duì)軌道的壓力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示,小車板面上有一質(zhì)量為m=8 kg的物塊被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住靜止在小車上,這時(shí)彈簧的彈力為6 N.現(xiàn)沿水平向左的方向?qū)π≤囀┘幼饔昧?/span>,使小車運(yùn)動(dòng)的加速度由零逐漸增大到1 m/s2,此后以1 m/s2的加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng).在此過(guò)程中 (　　)

A. 物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不受摩擦力作用

B. 物塊受到的摩擦力先減小后增大,最后保持不變

C. 某時(shí)刻物塊受到的摩擦力為零

D. 某時(shí)刻彈簧對(duì)物塊的作用力為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說(shuō)法正確的是

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大

B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大

C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大

D. 若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】介子方程為，其中介子和介子是帶負(fù)電的基元電荷，介子不帶電。一個(gè)介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點(diǎn)相切，它們的半徑與之比為21，如圖所示，介子的軌跡未畫(huà)出，由此可知介子的動(dòng)量大小與介子的動(dòng)量大小之比為 （ ）

A.11B.12C.13D.16

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩條相距l的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域左邊界MN（虛線）與導(dǎo)軌垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過(guò)MN，此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計(jì)。求

（1）在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi)，流過(guò)電阻的電荷量的絕對(duì)值；

（2）在時(shí)刻t（t>t0）穿過(guò)回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖甲裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)。

(1)為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，需要使斜槽末端保持水平，檢測(cè)斜槽末端水平的方法是_____。

(2)下列說(shuō)法正確的是_____。

A．小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開(kāi)始釋放

B．斜槽末端必須光滑

C．用折線連接記錄的各點(diǎn)，以此描繪小球在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡

(3)若用頻閃相機(jī)對(duì)小球拍照，所得的點(diǎn)跡如圖乙所示，圖中每小格的邊長(zhǎng)為1.09cm，閃光的頻率為每秒30次，則小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)的速度大小為_____m/s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>_____m/s2。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】最近某“七一國(guó)際廣場(chǎng)”隆重開(kāi)業(yè)，其標(biāo)志性設(shè)施是如圖所示的摩天輪。某同學(xué)在周末去體驗(yàn)了一下，他乘坐該摩天輪隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是

A.該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)

B.在摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，該同學(xué)的速度和所受的合力均不變

C.該同學(xué)在與轉(zhuǎn)軸等高的位置時(shí)只受重力和座艙對(duì)他豎直向上的支持力作用

D.由于該同學(xué)的向心加速度大小不變，所以他做的是勻變速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲，絕熱氣缸置于水平地面上，其、兩部分的橫截面積分別是、，、是質(zhì)量均為且厚度不汁的絕熱活塞，初態(tài)，與封閉著總高度為（由和的兩段組成）的理想氣體Ⅰ，與缸底封閉著高度為的理想氣體Ⅱ，氣體Ⅰ、Ⅱ的溫度均為．已知大氣壓強(qiáng)，重力加速度大小．活塞與氣缸接觸處光滑且不漏氣，氣缸壁厚度不計(jì)，活塞以上部分足夠長(zhǎng)。

（1）求氣體Ⅱ的壓強(qiáng)；

（2）若啟動(dòng)中的加熱電阻絲（圖中未畫(huà)出）對(duì)氣體Ⅱ緩慢加熱，某時(shí)刻活塞到達(dá)的上端且剛好與上端接觸而無(wú)壓力（如圖乙），求此時(shí)氣體Ⅱ的溫度。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案