高中物理 4.4粒子物理与宇宙的起源自我小测 沪科版选修3-5

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1、粒子物理与宇宙的起源1目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的。u夸克带电21荷量为e，d夸克的带电荷量为－e，e为元电荷量，下列论断可能正确的是()33A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成2“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的

2、一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核(称为子核)，并且放出一个中微子的过程。中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子。下面的说法中正确的是()A．母核的质量数等于子核的质量数B．母核的电荷数大于子核的电荷数C．子核的动量与中微子的动量相同D．子核的动能大于中微子的动能3下列说法中正确的是()A．太阳是宇宙的中心B．太阳系中只

3、存在太阳和它的八大行星C．太阳系是由太阳和若干行星和他们的卫星和彗星组成D．以上说法都正确4质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的，两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”)；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)。作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：0，0r2式中F0为大于零的常量，负号表示引力。用U表示夸克间的势能，令U0＝

4、F0(r2－r1)，取无穷远为势能零点。下列U－r图示中正确的是()5关于宇宙的成因，目前比较容易被接受的是宇宙起源于________。6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为多少？71997年8月26日在日本举行的国际学术会上，德国的研究组宣布了他们的研究成果，银河系的中心可能存在一个大黑洞，他们的根据是用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系

5、中心附近的星系进行近6年的观测所得到的数据，他们发现距银河系中心约60亿千米的星系正以2000千米每秒的速度围绕银河系中心旋转。根据上面数据，试在经典力学范围内(见提示)，通过计算确认，若银河系中心确实存在黑洞的话，其最大半径是多少？－1122(最后结论保留一位有效数字，引力常数G＝6.67×10N·m/kg)8在天体演变过程中，红色巨星发生“超新星爆炸”后，可以形成中子星(电子被迫同原子核中的质子结合而形成中子)，中子星具有极高的密度。73(1)若已知某中子星的密度为10kg/m，该中子星的卫

6、星绕它做圆轨道运动，试求该中子星的卫星运行的最小周期；(2)中子星也在绕自转轴自转，其密度至少应为多大？(假设中子星是通过中子间的万有－1122引力结合成的球状星体，引力常数G＝6.67×10N·m/kg)2GM9已知从地球上的逃逸速度v＝，其中G、M、R分别为万有引力常量、地球的质R－11228量和半径。已知G＝6.67×10N·m/kg、光速c＝2.99×10m/s，求下列问题：(1)逃逸速度大于真空中的光速的天体叫黑洞，设黑洞的质量等于太阳的质量M＝301.98×10kg，求它可能的最大半

7、径；3(2)在目前天文观测范围内，物质的平均密度为0.4kg/m，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能逃脱宇宙。问宇宙的半径至少为多大？参考答案1211211解析：质子1H带电荷量为2×e＋(－e)＝e，中子0n带电荷量为e＋2×(－e)＝0。3333答案：B2答案：AB3解析：太阳系中以太阳为中心，有八大行星绕太阳运行，有的行星还有卫星，此外还有2000多颗比较小的小行星和彗星等，所以叙述较完整的是C项。通常我们所说的九大行星

8、是指太阳系中较大的几颗行星，太阳系的组成中还有小行星和彗星。答案：C4答案：B5解析：目前关于宇宙成因有许多说法，其中具代表性和多数科学家所接受的是“大爆炸”学说，认为宇宙起源于一次大爆炸。尽管“大爆炸”学说受到很多人支持，但仍有很多不解之谜。答案：大爆炸6解析：因“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量相同的电荷量，但电荷的符号相反。所以，反α粒子质量数为4，电荷数为－2。答案：4－27提示：(1)黑洞是一个密度极大的天体，其表面引力是如此之强，以致包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力的作用；