(12分)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条:一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内的氢核聚变反应生成的.
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核(1H)聚变成氦核(2He),同时放出2个正电子(1e)和2个中微子(ν0),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1u=1.66×10-27kg,1u相当于1.5×10-10J的能量,电子能量me=0.0005u,氦核质量ma=4.0026u,氢核质量mp=1.0078u,中微子ν0质量为零.)
(15分)如图,一透明半圆柱体折射率为n=2,底面半径为R,长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出.求该部分柱面的面积S.
.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图中①、②、③所示,其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确,且均与aa′、bb′为界面画光路图.则
甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
丙同学测得的折射率与真实值相比________.
某同学设计了一个测定激光波长的实验装置,如图(甲)所示,激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图(乙)中的黑点代表亮点的中心位置.
如图所示,只含两种单色光(红光与蓝光)的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱体后,被分成OA(a光)和OB(b光)两束,沿图示方向射出.则下列判断正确的是 ( )
A.若用a光照射某金属,能使该金属产生光电效应现象, 则用b光照射同种金属不能产生光电效应现象
B.a光为蓝光,b光为红光
C.用同样的装置做双缝干涉实验,b光的条纹宽度比a光宽
D.在同种介质中传播时,a光的速度比b光大
一个半径为5m的圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心上空离水面3m处吊着一盏灯,一个身高1.8m的人离水池边缘多远的距离恰能看到灯在水中的像( )
A.1.8m B.2.5m C.3m D.5m