2020-2021学年第五章 原子核5 “基本”粒子同步练习题

5.5基本“粒子”同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．关于银河系的形状，下列说法正确的是（       ）．

A．旋涡星系 B．椭圆星系 C．圆形星系 D．不规则星系

2．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．

3．下列关于太阳及太阳系的说法中正确的是（）

A．太阳向外辐射能量主要来自太阳内部的核裂变反应

B．太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大

C．太阳系中内行星都没有坚硬的外壳，外行星都有坚硬的外壳

D．太阳系虽然是银河系中很小很小的一部分，但它位于银河系的中心

4．关于恒星，下列说法中正确的是　　

A．恒星的质量越大寿命就越长 B．太阳是宇宙中最大的恒星

C．恒星最终一定会变成黑洞 D．太阳是离地球最近的恒星

5．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

6．氚核发生β衰变除了产生β粒子和新核外，还会产生质量数和电荷数都是0的反中微子Ve。若氚核在云室中发生β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在同一条直线上，设反中微子的动量为P1，β粒子动量为P2，则。

A．上述核反应方程为

B．β粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的波动性

C．氚核内部某个中子转变为质子时，会向外发射粒子

D．新核的动量为

7．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

8．关于恒星的寿命，下列说法正确的是（       ）

A．恒星的质量越大，寿命就越长 B．恒星的温度越高，寿命就越长

C．恒星的亮度越大，寿命就越长 D．恒星的质量越小，寿命就越长

9．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

10．2016年12月，由中国中核集团自主研发制造的国际热核聚变核心部件——超热负荷第一壁原型件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际“人造太阳”项目的重大贡献．在“人造太阳”内某一热核聚变的反应方程为，反应方程中x为（       ）

A．α粒子 B．β粒子 C．质子 D．中子

11．现在科学家们正在设法探寻“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量，但电荷符号相反。据此，若有反α粒子，它的质量数和电荷数分别为（　　）

A．-4，-2 B．4，-2 C．-4，2 D．4，2

12．已知介子、介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷。

下列说法正确的是（　　）A．由u和组成 B．由和d组成

C．由u和组成 D．由和d组成

13．下列说法正确的是（　　）

A．聚变是裂变的逆反应

B．核聚变反应须将反应物加热到数百万开尔文以上的高温，显然是吸收能量

C．轻核聚变比裂变更为安全、清洁

D．强子是参与强相互作用的粒子，中子是最早发现的强子

14．关于宇宙，下列说法中正确的是（　　）

A．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星正处于壮年

B．恒星的寿命取决于亮度

C．太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应

D．银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上

15．恒星的寿命取决于它的（     ）

A．体积 B．质量 C．组成部分 D．温度

二、填空题（共4题）

16．亚里士多德提供了许多根据观察得到的令人信服的理由，证明人类赖以生存的大地是一个球体．试举出除天文观察以外的两个理由：

（1）_________________；

（2）________________．

17．图示为恒星的寿命与其质量的关系图。由图可知，恒星的质量越大，其寿命越________（选填“长”或“短”）；若一恒星的质量为太阳质量的1.8倍，则它的寿命约为________年。

18．天文学家根据恒星的物理特征来分类，用来分类的主要特征是____________、____________和____________．

19．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。

三、综合题（共4题）

20．太阳是个极其巨大、炽热的气体球，太阳中心处核聚变产生的巨大能量不断向宇宙空间辐射。

(1)太阳的光和热以每秒米的速度（即光速c）向外辐射，约经8分20秒到达地球。试估算太阳与地球间的距离。

(2)用E表示太阳的辐射能，估算地球获得的辐射能为太阳总辐射能E的几分之一。（已知球表面公式为，r为球半径，地球半径R为6400千米）

21．查找华人科学家在粒子物理领域的成果和事迹，写一篇文章，并与同学交流。

22．你对物质的层次结构有什么见解？

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．A

2．C

3．B

4．D

5．D

6．C

7．B

8．D

9．D

10．D

11．B

12．D

13．C

14．D

15．B

16．     船只出海时渐渐没入地平线     向南旅行和向北旅行时所见的星空是不同的

17．     短    

18．     体积     温度     亮度

19．     总星系     河外星系     太阳系     地月系     太阳     150~200

20．(1)米；(2)22亿分之一

21．

1958年，一个电话改变了黄旭华的一生。“电话里只说去北京出差，其他什么也没说。我简单收拾了一下行李就去了。”黄旭华说，他从上海到了北京才知道，国家要搞核潜艇。这是黄旭华人生的重要转折点，从此，他的一生与核潜艇结缘。

       在此4年前，美国建造的世界第一艘核潜艇首次试航，一年前，苏联第一艘核潜艇下水。核潜艇刚一问世，即被视为捍卫国家核心利益的“杀手锏”。1958年6月27日，聂荣臻元帅向中共中央呈送《关于开展研制导弹原子潜艇的报告》，得到毛泽东主席批准。这份绝密报告，拉开了中国研制核潜艇的序幕。然而，当时的中国要造核潜艇，谈何容易？1959年秋，赫鲁晓夫访华，中国领导人希望苏联帮助中国发展核潜艇，但赫鲁晓夫认为，核潜艇技术复杂，中国搞不了。对此，毛泽东誓言：“核潜艇，一万年也要搞出来！”“主席这句话，体现了中国人自己造核潜艇的决心。”黄旭华说，这种激励难以言表。然而，当时连核潜艇长什么样儿也不知道。“没办法，只能‘骑驴找马’，搜罗核潜艇相关信息，拼凑出核潜艇的轮廓。”黄旭华说，他们只得带着“三面镜子”找有用信息：用“放大镜”搜索相关资料，用“显微镜”审视相关内容，用“照妖镜”分辨真假虚实。就这样，中国核潜艇事业在一穷二白的基础上起步，在一波三折中发展。

       1964年10月，中国第一颗原子弹爆炸成功。原子弹上天，带来核潜艇下海的希望。5个月后，核潜艇研制工作全面启动。核潜艇总体研究设计所在葫芦岛成立，黄旭华开始了“荒岛求索”的人生。那是个特殊的年代。文革时期政治运动不断，白天养猪、修猪圈、接受批判，晚上黄旭华和同事们潜心于核潜艇事业。没有计算机计算核心数据，就用算盘和计算尺。为了控制核潜艇的总重和稳性，就用磅秤来称。黄旭华和同事们用最“土”的办法解决了尖端的技术问题，同时用创新的思维解决关键问题。核潜艇的形状是采用常规线型还是水滴线型，一度困扰着黄旭华和他的同事们。美国发展核潜艇分三步走，先是采用适合水面航行为主的常规线型，同时建造一艘常规动力水滴线型潜艇，摸索水滴型体的流体性能，在此基础上研制出先进的水滴型核潜艇。依据大量试验和科学论证，黄旭华提出，“三步并作一步走”，研制中国的水滴型核潜艇。“一个侦察兵已把最佳路线侦察出来，就没必要重走他侦察时的路线了。”黄旭华说。

     功夫不负有心人。黄旭华和同事们先后突破了核潜艇中最为关键和重大的核动力装置、水滴线型艇体、艇体结构、人工大气环境、水下通讯、惯性导航系统、发射装置7项技术，也就是“七朵金花”。

     1970年12月26日，中国第一艘攻击型核潜艇顺利下水。

   1974年8月1日，中国第一艘核潜艇被命名为“长征一号”，正式列入海军战斗序列。

   这是世界核潜艇史上罕见的速度：上马三年后开工，开工两年后下水，下水四年后正式入列。

       1981年4月，我国第一艘弹道导弹核潜艇成功下水。两年四个月后，交付海军训练使用，加入海军战斗序列。中国成为继美、苏、英、法之后世界上第五个拥有核潜艇的国家。

       核潜艇潜入深海，才能隐蔽自己，在第一次核打击后保存自己，进行第二次核报复，从而实现战略威慑。

       1988年4月29日，我国进行核潜艇首次深潜试验。数百米深的深潜试验，是最危险的试验。“核潜艇上一块扑克牌大小的铜板，深潜后承受的外压是1吨多。这么大的艇体，有一块钢板不合格、一条焊缝有问题、一个阀门封不严，都是艇毁人亡的结局！”深潜试验遭遇事故并不罕见。上世纪60年代，美国核潜艇“长尾鲨”号便在深潜试验时沉没，艇上一百多人全部遇难。对参试人员来说，这无疑是个巨大的心理考验。为增强参试人员信心，减小压力，这位64岁的总设计师做出惊人决定：亲自随核潜艇下潜。一小时、二小时、三小时，核潜艇不断向极限深度下潜。海水挤压着艇体，舱内不时发出“咔嗒、咔嗒”的巨大声响，直往参试人员的耳朵里钻。黄旭华全神贯注地观察并记录着各种数据。

       成功了！当核潜艇浮出水面时，现场的人群沸腾了。人们握手，拥抱，喜极而泣。

       1988年下半年，中国第一代弹道导弹核潜艇完成水下发射导弹试验，意味着中国真正具备了水下核反击能力。核潜艇横空出世，使我国从此摆脱了超级大国的核讹诈。

       深海，潜伏着中国核潜艇，也深藏着“核潜艇人”的功与名。

“为了工作上的保密，我整整30年没有回家。离家研制核潜艇时，我刚三十出头，等回家见到亲人时，已是六十多岁的白发老人了。”黄旭华说。

       苦干惊天动地事，甘做隐姓埋名人。黄旭华埋头苦干的人生，正是中国核潜艇人不懈奋斗的缩影，他们是骑鲸蹈海的“无名英雄”。

22．

现在公认的存在最小的粒子的最基本的粒子是夸克；夸克组成质子、中子、电子；质子、中子、电子组成原子；原子组成分子；分子组成宏观物质。

23．50亿年， 0.5倍