Question

我們通常所說的太陽能資源，不僅直接包括投射到地球表面上的太陽輻射能，而且包括像所有礦物燃料能、水能、風能、海洋能、潮汐能等間接的太陽能資源，還應包括綠色植物的光合作用所固定下來的能量即生物能，嚴格地說，除了地熱能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部來自太陽能，這也稱為“廣義太陽能”，回答下列問題：

(1)太陽內部持續不斷地發生著四個質子聚變為一個氦核的熱核反應，這個核反應釋放出的大量能量就是太陽的能源；

①寫出這個核反應方程式；

②這一核反應能釋放出多少能量？(m_p＝1.0073u，m_α＝4.0015u，m_e＝0.00055u)

(2)太陽能的光電直接轉換的基本原理是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，如圖是測定光電流的電路簡圖，光電管加正向電壓(釋放出的光電子在電場力的作用下做加速運動的電壓)

①在圖上標出電源正、負極和電流表的正、負接線柱；

②入射光應照射在________極上；

③若電流表讀數是10μA，則每秒鐘從光電管陰極發射的光電子至少是多少個？

(3)當太陽光進入地球的大氣層時，由于臭氧在紫外波長200nm～300nm的譜段有強吸收帶，在300nm～400nm有弱吸收帶，在440nm～740nm有可見光區吸收帶，所以臭氧層可以大量吸收紫外線和可見光，請回答

①紫外線產生的微觀機理是

[　　]

A．振蕩電路中自由電子的運動而產生的

B．原子的外層電子受激發后而產生的

C．原子的內層電子受激發后而產生的

D．原子核受激發后而產生的

②氫原子處于基態時能量為E₁＝－13.6eV，當它從n＝2能級向基態躍遷時，發出的紫外線波長為多少？(h＝6.63×10^－34J·s)

(4)研究表明：波長在315～400nm之間的紫外線是地表生物所必需的，它可以促進人體的膽固醇類轉化為維生素D，請回答：

①維生素D的主要功能是

[　　]

A．促進人體正常發育，增強抵抗力，維持人的正常視覺

B．維持人體正常的新陳代謝和神經系統的正常生理功能

C．維持正常的新陳代謝和神經系統的正常生理功能

D．促進鈣、磷吸收和骨骼發育

②人體缺乏維生素D，會引起

[　　]

A．夜盲癥

B．壞血病

C．佝僂病

D．神經炎

③下列哪些食物是維生素D的重要來源

[　　]

A．胡蘿卜

B．魚肝油

C．糙米

D．草莓

(5)太陽光的可見光部分照射到地面上，通過一定的裝置可觀察到太陽光譜，如圖所示是一簡易裝置，將一加滿清水的碗放在有陽光的地方，將平面鏡斜放入水中，調整其傾斜角度，使太陽光經水面折射再經水中平面鏡反射，最后由水面折射回空氣射到室內的白墻上，此時可觀察到太陽光譜，請論述光譜線的排列方式和光譜線兩側可見光的顏色．

(6)植物的光合作用需要陽光．寫出植物發生光合作用的反應方程式．

Answer 1

答案：
解析：

(1)①4→＋2,②ΔE＝Δmc2＝24.87MeV (2)①電源的左邊標正，右邊標負．電流表標注略,②B,③n＝6.25×1013 (3)①B,②根據E2－E1＝hc/λ，解得波長λ＝123nm (4)①D,②C,③B (5)光從空氣折射進水中，水對紫光的折射率最大，紫光的折射角最小，紅光的折射角最大；在鏡面反射時，紫光因為入射角大于紅光的入射角，故紫光在紅光的下方；當光傳到水與空氣的界面上時，紫光入射角仍然是大于紅光的，故折射出來的光線紫光在下方，紅光在上方．所以光譜線的排列順序為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫．兩側可見光的顏色：最上方為紅色，最下方為紫色 (6)6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2．