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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课后测评
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课后测评，共7页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( )
A．质子B．中子C．β粒子D．α粒子
2．下面关于宇宙的说法正确的是（ ）
A．宇宙是由银河系和太阳系组成的
B．宇宙是由地球和银河系组成的
C．太阳系中只有八大行星绕它运行
D．宇宙中有数十亿个星系，银河系是其中的一员
3．了解科学家发现物理规律的过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合物理发展史实的是
A．汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子
B．玻尔进行了粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型
C．约里奥·居里夫妇用粒子轰击金属铍并发现了中子
D．卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在
4．2020年12月19日，嫦娥五号带回1731克月球土壤，开启了我国对月球矿物资源探索研究的新纪元。据推测，月球地壳浅层中富含氦-3（）元素，氦-3是理想的热核反应原料，它与氘（）聚变产生质子与另一生成物，不会给环境带来危害。下列有关该核反应的说法正确的是（ ）
A．该核反应可在常温下进行B．另一生成物为
C．另一生成物为D．与氦-3比较，另一生成物的质量更小
5．2020年11月27月0时4分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（ ）
A．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
B．典型的裂变方程为
C．裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大
D．锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90便衰变没了
6．关于恒星的说法正确的是（ ）
A．极少数恒星有着和太阳相同的化学成分
B．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星刚刚诞生
C．恒星就是宇宙中永远存在的星星
D．超巨星、巨星、主序星、白矮星和中子星实际上就是恒星不同年龄阶段的形态
7．1995年美国费米国家实验室在实验中观察到了顶夸克，测得它的静止质量m＝3.1×10﹣25kg，寿命τ＝0.4×10﹣24s，这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，as是强相互作用耦合常数，而且是一个没有单位的常数，k是与单位制有关的常数，则在国际单位制中k的单位是（ ）
A．mB．C．JD．无单位
8．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（）在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进磁约束核聚变实验研究装置的设计、建造、运行技术，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。下列关于核聚变的说法正确的是（ ）
A．该反应为人工核转变
B．核聚变反应又称为链式反应
C．两个轻核在任何条件下都能发生核聚变
D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增大
9．物理学重视逻辑推理，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（ ）
A．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
B．天然放射现象说明原子核内部是有结构的
C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
10．以下关于恒星的说法中正确的是（ ）
A．恒星的质量越大，寿命越长B．白矮星一定会演变为红巨星
C．白矮星要比红巨星亮D．地球不是恒星
11．质量比太阳小的恒星最终会演化成（ ）
A．白矮星B．中子星C．脉冲星D．黑矮星
12．甲、乙两辆汽车沿平直的公路做直线运动，其v-t图像如图所示。已知时，甲车领先乙车5km，关于两车运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A．0~4h时间内，甲车做匀速直线运动
B．0~4h时间内，甲、乙两车相遇3次
C．时，甲、乙两车第一次相遇
D．时，甲车领先乙车5km
13．一个静止的放射性同位素的原子核衰变为，另一个也静止的天然放射性元素的原子核衰变为，在同一磁场中得到衰变后粒子的运动轨迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是（ ）
A．电子、、、正电子
B．、电子、正电子、
C．、正电子、电子、
D．正电子、、、电子
14．现代宇宙学告诉我们，恒星在演变过程中，会形成密度很大的天体，如白矮星、中子星或黑洞。据推测，中子星物质的质量是，则中子星的密度约（ ）
A．B．
C．D．
15．下列关于宇宙的叙述正确的是（ ）
A．太阳的半径，质量，密度，体积都比地球大得多
B．宇宙中恒星是有寿命的，恒星质量越大，寿命越短
C．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的
D．银河系是一种旋涡状星系，太阳系就位于旋涡的中心
二、填空题（共4题）
16．铀核裂变的一种方式是，该反应的质量亏损是0.2u，1u相当于931.5MeK的能量。
(1)核反应方程中的X是____________。
(2)该反应放出的能量是_______J。
17．读天体系统层次框图，完成下列问题。
(1)写出图中字母所代表的天体系统的名称：
A_______________；B_______________；C_______________；D_______________；
(2)图中天体系统C的中心天体是_______________；
(3)目前我们人类能观测到的最远的星系估计为________________亿光年。
18．阅读下列材料，回答问题。
太阳的一生
天文学家认为星际介质在某些条件下会形成恒星，然后进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处子主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子，氮原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒向外抛出大量物质，最终塌陷为密度很大的白矮星。
(1)地球只接受了太阳辐射能的二十二亿分之一，就使地面温暖，万物生长。地球接受的辐射来自太阳中的核____________反应。
(2)太阳内部进行的核反应是______________，并释放出能量。
(3)请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整：
星际介质—→____________—→主序星—→红巨星—→____________。
(4)太阳从现在演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是______________________。
19．小明同学用自己所学的电学知识来测量一未知电流表A的内阻Rg和电压表内阻RV，他设计如图所示的电路图，可供选择的器材有：
A．待测电压表V，量程为3.0V，内阻为20~35kΩ
B．待测电流表A，量程为0.6A，内阻为0~10Ω
C．电阻箱R0，阻值范围为0~99999.9Ω
D．滑动变阻器R1，阻值范围0~1000Ω，额定电流为0.5A
E．滑动变阻器R2，阻值范围0~20Ω，额定电流为2A
F．电池组，电动势为6.0V，内阻为0.5Ω
G．单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干
(1)下面是主要的实验操作步骤的两个过程，将所缺的内容补充完整：
①测待测电流表A的内阻
根据电路图连接实物电路，并将滑动变阻器R的滑动触头置于最左端；闭合S1，将单刀双掷开关S2置于触点2，调节滑动变阻器R，使电压表V的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关S2置于触点1，调节电阻箱R0使电压表V的指针指在________，记下此时电阻箱R0的阻值可测出电流表A的内阻Rg，这种方法是应用________法；
②测待测电压表V的内阻
将单刀双掷开关S2置于触点1，电阻箱的阻值调为零，闭合开关S1，调节滑动变阻器使电压表V的指针满偏，保持滑动交阻器R的滑动触头位置不变，调节电阻箱R0，使电压表V的指针指在________，记下电阻箱R0的阻值，便测出电压表V的内阻等于此时电阻箱R0的阻值；
(2)实验器材除选择A、B、C、F、G外，滑动变阻器R应选用________（用器材前的字母表示）；
(3)采用此电路图测量电压表V的内阻，会导致测量值与真实值相比________（选填“偏小”、“偏大”或“不变”），主要原因是__________________________。
三、综合题（共4题）
20．如果某恒星的周年视差为0.11秒角，地球和太阳间的平均距离为。试估算该恒星离我们的距离。
21．2021年4月，福清核电厂5号机组正式授牌，这标志着我国核能发电装机容量突破5000万千瓦。核反应方程是反应堆中发生的许多反应中的一种，、、、分别表示、、和中子的质量，光速为c。
（1）求上述反应中一个U核裂变释放的核能；
（2）若核能转化为电能的效率为50%，假设反应堆中裂变全是上述核反应，已知每次核反应中放出的核能，U核的质量约为，估算目前我国核电站平均每天最多消耗的纯净铀的质量（结果保留两位有效数字）。
22．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，的质量为m3，真空中的光速为c。
（1）写出两个氘核聚变为一个的核反应方程，并计算释放的能量；
（2）质量为M的氘核完全聚变为，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？已知煤的燃烧值为q（题中所用物理量的单位均为国际单位）。
23．下图是恒星质量和寿命的关系图，请估计一颗质量为太阳1.5倍的恒星能存在多久？―颗寿命约为140亿年的恒星，其质量约为太阳的多少倍？
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．B
5．C
6．D
7．B
8．D
9．B
10．D
11．D
12．B
13．B
14．C
15．B
16．
17． 总星系 河外星系 太阳系 地月系 太阳 150~200
18． 聚变 恒星 白矮星 先变小后变大
19． 刻度盘的第N格 替代 刻度盘的中央 E 偏大 增加了电阻箱的阻值后，使aP段的并联总电阻增大，aP两端的电压增大，电压表V两端电压由U减为，而电阻箱两端电压大于，造成测量值偏大
20．29.6ly
21．（1）；（2）
22．（1）H+H→He+n，(2m1-m2-m3)c2；（2）(2m1-m2-m3)c2
23．50亿年， 0.5倍
1．链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( )
A．质子B．中子C．β粒子D．α粒子
2．下面关于宇宙的说法正确的是（ ）
A．宇宙是由银河系和太阳系组成的
B．宇宙是由地球和银河系组成的
C．太阳系中只有八大行星绕它运行
D．宇宙中有数十亿个星系，银河系是其中的一员
3．了解科学家发现物理规律的过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合物理发展史实的是
A．汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子
B．玻尔进行了粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型
C．约里奥·居里夫妇用粒子轰击金属铍并发现了中子
D．卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在
4．2020年12月19日，嫦娥五号带回1731克月球土壤，开启了我国对月球矿物资源探索研究的新纪元。据推测，月球地壳浅层中富含氦-3（）元素，氦-3是理想的热核反应原料，它与氘（）聚变产生质子与另一生成物，不会给环境带来危害。下列有关该核反应的说法正确的是（ ）
A．该核反应可在常温下进行B．另一生成物为
C．另一生成物为D．与氦-3比较，另一生成物的质量更小
5．2020年11月27月0时4分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（ ）
A．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
B．典型的裂变方程为
C．裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大
D．锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90便衰变没了
6．关于恒星的说法正确的是（ ）
A．极少数恒星有着和太阳相同的化学成分
B．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星刚刚诞生
C．恒星就是宇宙中永远存在的星星
D．超巨星、巨星、主序星、白矮星和中子星实际上就是恒星不同年龄阶段的形态
7．1995年美国费米国家实验室在实验中观察到了顶夸克，测得它的静止质量m＝3.1×10﹣25kg，寿命τ＝0.4×10﹣24s，这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，as是强相互作用耦合常数，而且是一个没有单位的常数，k是与单位制有关的常数，则在国际单位制中k的单位是（ ）
A．mB．C．JD．无单位
8．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（）在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进磁约束核聚变实验研究装置的设计、建造、运行技术，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。下列关于核聚变的说法正确的是（ ）
A．该反应为人工核转变
B．核聚变反应又称为链式反应
C．两个轻核在任何条件下都能发生核聚变
D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增大
9．物理学重视逻辑推理，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（ ）
A．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
B．天然放射现象说明原子核内部是有结构的
C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
10．以下关于恒星的说法中正确的是（ ）
A．恒星的质量越大，寿命越长B．白矮星一定会演变为红巨星
C．白矮星要比红巨星亮D．地球不是恒星
11．质量比太阳小的恒星最终会演化成（ ）
A．白矮星B．中子星C．脉冲星D．黑矮星
12．甲、乙两辆汽车沿平直的公路做直线运动，其v-t图像如图所示。已知时，甲车领先乙车5km，关于两车运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A．0~4h时间内，甲车做匀速直线运动
B．0~4h时间内，甲、乙两车相遇3次
C．时，甲、乙两车第一次相遇
D．时，甲车领先乙车5km
13．一个静止的放射性同位素的原子核衰变为，另一个也静止的天然放射性元素的原子核衰变为，在同一磁场中得到衰变后粒子的运动轨迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是（ ）
A．电子、、、正电子
B．、电子、正电子、
C．、正电子、电子、
D．正电子、、、电子
14．现代宇宙学告诉我们，恒星在演变过程中，会形成密度很大的天体，如白矮星、中子星或黑洞。据推测，中子星物质的质量是，则中子星的密度约（ ）
A．B．
C．D．
15．下列关于宇宙的叙述正确的是（ ）
A．太阳的半径，质量，密度，体积都比地球大得多
B．宇宙中恒星是有寿命的，恒星质量越大，寿命越短
C．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的
D．银河系是一种旋涡状星系，太阳系就位于旋涡的中心
二、填空题（共4题）
16．铀核裂变的一种方式是，该反应的质量亏损是0.2u，1u相当于931.5MeK的能量。
(1)核反应方程中的X是____________。
(2)该反应放出的能量是_______J。
17．读天体系统层次框图，完成下列问题。
(1)写出图中字母所代表的天体系统的名称：
A_______________；B_______________；C_______________；D_______________；
(2)图中天体系统C的中心天体是_______________；
(3)目前我们人类能观测到的最远的星系估计为________________亿光年。
18．阅读下列材料，回答问题。
太阳的一生
天文学家认为星际介质在某些条件下会形成恒星，然后进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处子主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子，氮原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒向外抛出大量物质，最终塌陷为密度很大的白矮星。
(1)地球只接受了太阳辐射能的二十二亿分之一，就使地面温暖，万物生长。地球接受的辐射来自太阳中的核____________反应。
(2)太阳内部进行的核反应是______________，并释放出能量。
(3)请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整：
星际介质—→____________—→主序星—→红巨星—→____________。
(4)太阳从现在演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是______________________。
19．小明同学用自己所学的电学知识来测量一未知电流表A的内阻Rg和电压表内阻RV，他设计如图所示的电路图，可供选择的器材有：
A．待测电压表V，量程为3.0V，内阻为20~35kΩ
B．待测电流表A，量程为0.6A，内阻为0~10Ω
C．电阻箱R0，阻值范围为0~99999.9Ω
D．滑动变阻器R1，阻值范围0~1000Ω，额定电流为0.5A
E．滑动变阻器R2，阻值范围0~20Ω，额定电流为2A
F．电池组，电动势为6.0V，内阻为0.5Ω
G．单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干
(1)下面是主要的实验操作步骤的两个过程，将所缺的内容补充完整：
①测待测电流表A的内阻
根据电路图连接实物电路，并将滑动变阻器R的滑动触头置于最左端；闭合S1，将单刀双掷开关S2置于触点2，调节滑动变阻器R，使电压表V的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关S2置于触点1，调节电阻箱R0使电压表V的指针指在________，记下此时电阻箱R0的阻值可测出电流表A的内阻Rg，这种方法是应用________法；
②测待测电压表V的内阻
将单刀双掷开关S2置于触点1，电阻箱的阻值调为零，闭合开关S1，调节滑动变阻器使电压表V的指针满偏，保持滑动交阻器R的滑动触头位置不变，调节电阻箱R0，使电压表V的指针指在________，记下电阻箱R0的阻值，便测出电压表V的内阻等于此时电阻箱R0的阻值；
(2)实验器材除选择A、B、C、F、G外，滑动变阻器R应选用________（用器材前的字母表示）；
(3)采用此电路图测量电压表V的内阻，会导致测量值与真实值相比________（选填“偏小”、“偏大”或“不变”），主要原因是__________________________。
三、综合题（共4题）
20．如果某恒星的周年视差为0.11秒角，地球和太阳间的平均距离为。试估算该恒星离我们的距离。
21．2021年4月，福清核电厂5号机组正式授牌，这标志着我国核能发电装机容量突破5000万千瓦。核反应方程是反应堆中发生的许多反应中的一种，、、、分别表示、、和中子的质量，光速为c。
（1）求上述反应中一个U核裂变释放的核能；
（2）若核能转化为电能的效率为50%，假设反应堆中裂变全是上述核反应，已知每次核反应中放出的核能，U核的质量约为，估算目前我国核电站平均每天最多消耗的纯净铀的质量（结果保留两位有效数字）。
22．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，的质量为m3，真空中的光速为c。
（1）写出两个氘核聚变为一个的核反应方程，并计算释放的能量；
（2）质量为M的氘核完全聚变为，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？已知煤的燃烧值为q（题中所用物理量的单位均为国际单位）。
23．下图是恒星质量和寿命的关系图，请估计一颗质量为太阳1.5倍的恒星能存在多久？―颗寿命约为140亿年的恒星，其质量约为太阳的多少倍？
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．B
5．C
6．D
7．B
8．D
9．B
10．D
11．D
12．B
13．B
14．C
15．B
16．
17． 总星系 河外星系 太阳系 地月系 太阳 150~200
18． 聚变 恒星 白矮星 先变小后变大
19． 刻度盘的第N格 替代 刻度盘的中央 E 偏大 增加了电阻箱的阻值后，使aP段的并联总电阻增大，aP两端的电压增大，电压表V两端电压由U减为，而电阻箱两端电压大于，造成测量值偏大
20．29.6ly
21．（1）；（2）
22．（1）H+H→He+n，(2m1-m2-m3)c2；（2）(2m1-m2-m3)c2
23．50亿年， 0.5倍
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