《小粒子与大宇宙》同步练习2.doc

核能利用小粒子与大宇宙 1关于我国已建成的秦山和大亚湾核电站，下列说法中正确的是()A它们都是利用核聚变释放原子能的B它们都是利用核裂变释放原子能的C两者的核燃料都是纯铀235D一座是利用核裂变释放原子能，一座是利用核聚变释放原子能解析：现在我们平时利用的核能只能通过核裂变产生，还没有实现可控热核反应，核燃料是天然铀或浓缩铀答案：B2目前核电站利用的核反应是()A裂变，核燃料为铀 B聚变，核燃料为铀C裂变，核燃料为氘 D聚变，核燃料为氘解析：目前核电站利用的核反应是重核裂变，主要原料是铀核，故A对答案：A3在核反应堆外修建很厚的水泥层是为了防止()A核爆炸 B放射线外泄C核燃料外泄 D慢中子外泄解析：核外反应堆的核燃料一般是铀235，它具有很强的放射性，其衰变时放出的射线能对人体造成极大的伤害，在其外修建很厚的水泥层就是为了防止放射线外泄，则B正确答案：B4(2012天津卷)下列说法中正确的是()A采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量解析：半衰期是原子的物理属性，不能采用物理或化学方法改变，A项错误；高空遥感是利用红外线技术，C项错误；由于核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损，D项错误；氢原子从高能量的激发态跃迁到低能量的基态时放出能量，所以放出光子，B项正确答案：B5. K介子衰变方程为：K0其中K介子和介子带负的基元电荷，0介子不带电，如图所示， 一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们半径RK与R之比为21(0介子的轨迹未画出)由此可知的动量大小与0的动量大小之比为()A11B12 C13D16解析：由R(K介子与介子电荷量相同)和半径RK与R之比为21可知K介子的动量是介子的2倍设K介子的动量为2p，则介子的动量为p，若0介子的动量为p0，由动量守恒有2pp p0求得p03p.答案：C6我国秦山核电站笫三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于的裂变，现有四种说法：原子核中有92个质子，有143个中子的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为：是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度，半衰期缩短一个裂变能放出200 MeV的能量，合3.21011 J以上说法中完全正确的是()A BC D解析：由的质量数和电荷数关系易知正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知正确；半衰期不受外界因素干扰故错误；通过计算知正确答案：D7(2012海南高考)2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛第一核电站严重的核泄漏事故在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是_和_(填入正确选项前的字母).131I和137Cs原子核中的中子数分别是_和_AX1Ban BX2XeeCX3Bae DX4XeH解析：衰变的种类有衰变和衰变两类，衰变中放出的粒子是氦核或电子而不会是质子或中子，故A、D不会是131I和137Cs的衰变由质量数守恒和电荷数守恒可知X2、X3分别是53I、55Cs，而中子数等于质量数与核电荷数的差值，故他们的中子数分别为78、82.答案：BC78828某核反应方程为1H1H2HeX.已知1H的质量为2.013 6 u.1H的质量为3.018 u，2He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7 u则下列说法中正确的是()AX是质子，该反应释放能量BX是中子，该反应释放能量CX是质子，该反应吸收能量DX是中子，该反应吸收能量解析：由质量数守恒有，X核的核子数A2341.由电荷数守恒有，X核的质子数：Z1120.由此可得X是中子由题目给出的已知条件，可算出反应后的质量亏损：m(2.013 63.0184.002 61.008 7) u0.020 3 u0.由于反应过程存在质量亏损，因此该反应必定释放能量故B对答案：B9(双选)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，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷.ud带电量eeeeee下列说法正确的是 ()A由u和组成 B由d和组成C由u和组成 D由d和组成解析：根据电荷量关系可知由于介子带有e的电荷量，又由于介子是由一个夸克和一个反夸克组成，根据题意可知介子(e)应由一个夸克u(e) 和一个反夸克(e)组成，故A对，B错；同理介子由夸克d和夸克组成，故C错，D正确答案：AD基本粒子的分类所谓基本粒子就是构成物质的最基本的单元根据作用力的不同，粒子分为强子、轻子和传播子三大类强子就是所有参与强力作用的粒子的总称它们由夸克组成，已发现的夸克有五种，它们是：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克理论预言还有第六种夸克存在，已命名为顶夸克，但目前尚未发现现有粒子中绝大部分是强子，质子、中子、介子等都属于强子轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用，而不参与强相互作用的粒子的总称轻子共有六种，包括电子、电子中微子、子、子中微子、子、子中微子电子、子和子是带电的，所有的中微子都不带电；子是1975年发现的重要粒子，不参与强作用，属于轻子，但是它的质量很重，是电子的3 600倍，质子的1.8倍，因此又叫重轻子传播子也属于基本粒子传递强作用的胶子共有8种，1979年在三喷注现象中被间接发现，它们可以组成胶子球，但至今尚未被直接观测到传递弱作用的是W，W和Z0.中间玻色子是1983年发现的，非常重，是质子的8090倍基本粒子要比原子、分子小得多，现有最高倍的电子显微镜也不能观察到质子、中子的大小，只有原子的十万分之一而轻子和夸克的尺寸更小，还不到质子、中子的万分之一粒子的质量是粒子的另外一个主要特征量按照粒子物理的规范理论，所有规范粒子的质量为零，而规范不变性以某种方式被破坏了，使夸克、带电轻子、中间玻色子获得质量现有的粒子质量范围很大，从0到90 GeV.光子、胶子是无质量的，电子质量很小，只有0.5 MeV，介子质量为电子质量的280倍；质子、中子都很重，接近电子质量的2 000倍，约为1 GeV，已知最重的粒子是Z0，其质量为90 GeV.已发现的五种夸克，从下夸克到底夸克，质量从轻到重下夸克质量只有0.3 GeV，而底夸克重达5 GeV，顶夸克还没有被发现，理论预言它的质量可能超过100 GeV.中微子的质量非常小，目前已测得的电子中微子的质量小于7 eV，即为电子质量的七万分之一，已非常接近零粒子的寿命是粒子的第三个主要特征量电子、质子、中微子是稳定的，称为“长寿命”粒子；而其他绝大多数的粒子是不稳定的，即可以衰变一个自由的中子会衰变成一个质子、一个电子和一个中微子； 一个介子衰变成一个子和一个中微子粒子的寿命以强度衰减到一半的时间来定义质子是最稳定的粒子，实验已测得的质子寿命大于1033年粒子具有对称性，有一个粒子，必存在一个反粒子.1932年科学家发现了一个与电子质量相同但带一个正电荷的粒子，称为正电子；后来又发现了一个带负电、质量与质子完全相同的粒子，称为反质子；随后各种反夸克和反轻子也相继被发现一对正、反粒子相碰可以湮灭，变成携带能量的光子，即粒子质量转变为能量；反之，两个高能粒子碰撞时有可能产生一对新的正、反粒子，即能量也可以转变成具有质量的粒子粒子还有另一种属性自旋自旋为半整数的粒子称为费米子，为整数的称为玻色子物质是不断运动和变化的，在变化中也有些东西不变，即守恒粒子的产生和衰变