【題目】1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制了太陽(yáng)能汽車,該車是以太陽(yáng)能電池將所接受的太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能而提供給電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。已知車上太陽(yáng)能電池接收太陽(yáng)光能的板面面積為,正對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)生的電壓,并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供的電流,電動(dòng)機(jī)的直流電阻為,而太陽(yáng)光照射到地面處時(shí)單位面積上的輻射功率為.

(1)太陽(yáng)光的能量實(shí)際上是由質(zhì)子所參與的一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的,即在太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地進(jìn)行著熱核反應(yīng),4個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)?/span>1個(gè)氨核()寫出核反應(yīng)方程;

(2)該車的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化太陽(yáng)光能的效率是多少?

(3)若質(zhì)子、氨核、正電子的靜止質(zhì)量分別為,,,則的質(zhì)子發(fā)生上述熱核反應(yīng)所釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)該車的輸出機(jī)械功,能夠維持該車行駛的時(shí)間是多少?

(4)已知太陽(yáng)每秒釋放的能量為,則太陽(yáng)每秒減少的質(zhì)量為多少千克?若太陽(yáng)質(zhì)量減少萬(wàn)分之三,熱核反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行,計(jì)算太陽(yáng)能存在多少年?(太陽(yáng)的質(zhì)量為,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

【答案】(1);(2);(3)(4)

【解析】

(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒,其核反應(yīng)方程為:

(2)太陽(yáng)光照射到地面處時(shí)單位面積上的輻射功率為,則面積為的功率為:

而太陽(yáng)能產(chǎn)生120V的電壓,并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供10A的電流,則獲得的功率為:

因此車的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化太陽(yáng)光能的效率為:

(3)由核反應(yīng)方程可知:

而根據(jù)能量守恒,則有:

代入數(shù)據(jù),解得:

(4)太陽(yáng)每秒釋放的能量為,則太陽(yáng)每秒減小的質(zhì)量為:

代入數(shù)據(jù)解得:

太陽(yáng)的質(zhì)量為,因此太陽(yáng)還能存在的時(shí)間為:

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】如圖示,輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接,mA=3kg,mB=2kg,mC=2kg,物體A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,B、C間及C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)。接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,若要用水平力FC物拉動(dòng),則作用在C物上水平向左的拉力最小為(取g=10m/s2

A. 13N B. 19N C. 18N D. 17N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng),在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5s末達(dá)到額定功率,之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示已知汽車的質(zhì)量為,汽車受到地面的阻力為車重的倍,則以下說(shuō)法正確的是  

A. 汽車在前5s內(nèi)的牽引力為

B. 汽車速度為時(shí)的加速度為

C. 汽車的額定功率為100kW

D. 汽車的最大速度為80

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)2007215日公布了核輻射警示新標(biāo)志,新標(biāo)志為黑框紅底三角,內(nèi)有一個(gè)輻射波標(biāo)記:一個(gè)骷髏頭標(biāo)記和一個(gè)逃跑的人形。核輻射會(huì)向外釋放3種射線:α射線帶正電,β射線帶負(fù)電,γ射線不帶電,F(xiàn)有甲、乙兩個(gè)原子核,原來(lái)都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其中一個(gè)核放出一個(gè)α粒子,另一個(gè)核放出一個(gè)β粒子,得出圖乙所示的4條徑跡,則(  )

A.磁場(chǎng)的方向一定垂直于紙面向里

B.甲核放出的是α粒子,乙核放出的是β粒子

C.aα粒子的徑跡,dβ粒子的徑跡

D.bα粒子的徑跡,cβ粒子的徑跡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的氣缸分為高度相等的AB、BC 兩部分,AB、BC兩部分中各有厚度和質(zhì)量均可忽略的絕熱活塞a、b,橫截面積Sa=2Sb,活塞a上端封閉氧氣,a、b間封閉氮?dú),活?/span>b下端與大氣連通,氣缸頂部導(dǎo)熱,其余部分均絕熱.活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是AB高度的,活塞bBC的正中間.初始狀態(tài)平衡,大氣壓強(qiáng)為p0,外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃.

(1)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú),求活塞b運(yùn)動(dòng)到氣缸底部時(shí)氮?dú)獾臏囟龋?/span>

(2)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)庵?20K,求平衡后氧氣的壓強(qiáng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.(本題計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

1)通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)______之間某時(shí)刻開(kāi)始減速.

A.23

B.56

C.67

D.78

2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為______m/s

3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=______m/s2,若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值______(填偏大偏小).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿、上的兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài),如果只人為改變一個(gè)條件,當(dāng)衣架靜止時(shí),下列說(shuō)法正確的是(

A.繩的右端上移到,繩子拉力不變

B.將桿向右移一些,繩子拉力變大

C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小

D.若換掛質(zhì)量更大的衣服則衣架懸掛點(diǎn)右移

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體自t=0時(shí)開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),其速度圖線如圖所示.下列選項(xiàng)正確的是( 。

A. 0~6s內(nèi),物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30m

B. 0~6s內(nèi),物體經(jīng)過(guò)的路程為40m

C. 0~6s內(nèi),物體的平均速率為7.5m/s

D. 5~6s內(nèi),物體的加速度與速度方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,AB是兩個(gè)相同的小燈泡.L是一個(gè)帶鐵芯的線圈,其電阻可忽略不計(jì).調(diào)節(jié)R,電路穩(wěn)定時(shí)兩小燈泡都正常發(fā)光,則(  )

A. 合上開(kāi)關(guān)時(shí),A、B兩燈同時(shí)正常發(fā)光,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),AB兩燈同時(shí)熄滅

B. 合上開(kāi)關(guān)時(shí),B燈比A燈先達(dá)到正常發(fā)光狀態(tài)

C. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),A、B兩燈都不會(huì)立即熄滅,通過(guò)A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同

D. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),A燈會(huì)突然閃亮一下后再熄滅

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