教科版高中物理选择性必修三5.5粒子物理学发展概况练习2

5.5粒子物理学发展概况同步练习2一．选择题（共10小题）1．目前普遍认为，原子核中的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夸克带电荷量为+，d夸克带电荷量为，e为元电荷。下列论断中可能正确的是（）A．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．材料的应用和发展与人类文明进步密切相关，下列材料属于合金的是（）A．陶瓷 B．青铜 C．塑料 D．水银3．下列说法中正确的是（）A．白矮星是恒星的少年阶段 B．恒星在宇宙中的位置是恒定不变的 C．黑洞看不见，所以我们无法了解 D．太阳的能量来自核聚变4．科学家曾经对1994年夏天发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，这一事实表明（）A．宇宙膨胀论是错误的 B．人类已经能预测一切自然现象 C．人类对宇宙的认识正在不断地深化 D．人类对宇宙的认识是有止境的5．下列关于宇宙大爆炸理论的说法，正确的是（）A．一种已经被证明是正确的科学理论 B．一个比较合理的科学假说 C．一个著名的神话故事 D．一段现代科普作品里有趣的描写6．关于宇宙大爆炸，下列说法中正确的是（）A．宇宙起源于一个比较稳定的奇点 B．由奇点爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间 C．由奇点爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应升高 D．大爆炸宇宙模型认为，爆炸后，宇宙的密度无限大，但温度不是很高7．下列关于宇宙的认识中，错误的是（）A．太阳是宇宙的中心 B．宇宙是无边的、膨胀的 C．地球是太阳系中的行星之一 D．宇宙是由大量不同层次的星系构成的8．下列实验设计中，能够帮助我们理解宇宙膨胀的实验是（）①掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤②吹起画着一些黑点的气球③将一滴红墨水滴入一杯水中④放飞氢气球的情景A．①④ B．②③ C．①② D．③④9．太阳系中属于恒星的是（）A．太阳 B．地球 C．月亮 D．冥王星10．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。u夸克带的电荷量为e，d夸克带的电荷量为﹣e，e为元电荷。下列论断可能正确的是（）A．质子由1个u夸克和2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2个u夸克和1个d夸克组成二．多选题（共3小题）（多选）11．2011年诺贝尔物理奖授予佩尔马特等三位科学家，他们的获奖工作是“通过观测遥远的超新星，发现宇宙正在加速膨胀”．物理学家为了解释这一现象，提出了“暗能量”的概念．正是在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀．宇宙中暗能量约占73%、约有23%是暗物质，我们能看到的、接触到的普通物质约占4%．暗能量和暗物质实质至今尚未清楚，但科学家找到了暗物质存在的间接证据，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，星系团要束缚住这些星系，它的质量应该是我们观测到质量的100倍以上，大量的观测分析证实了这一点．关于上述事实及理论假说，下列结论你认为可能正确的是（）A．暗能量力的作用表现为斥力 B．暗物质力的作用表现为引力 C．从太阳系行星运动与星系团中的星系运动比较可知，宇宙中暗物质分布是均匀的 D．从太阳系行星运动与宇宙正在加速膨胀比较可知，宇宙中暗能量分布是不均匀的（多选）12．关于宇宙和天体，下列说法正确的是（）A．通过观察，宇宙中的星系的形状大致分为旋涡星系，椭圆星系，不规则星系三类．其中银河系是旋涡星系 B．恒星的颜色显示了它的温度，温度较低的恒星，在天空中呈现蓝色和蓝白色 C．我们观察到的恒星有超巨星、巨星、主序星、白矮星、中子星，其中太阳是巨星 D．大部分小行星在火星与木星之间围绕着太阳运行（多选）13．在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫“宇宙膨胀说”，这种学说认为引力常量G在缓慢的减小．根据这一理论，与很久很久以前相比，目前地球绕太阳公转的（）A．半径比以前的大 B．周期比以前的小 C．速率比以前的大 D．角速度比以前的小三．填空题（共3小题）14．恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”﹣﹣×1017kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为km/s．15．原子核是由和组成，原子核的电荷数就是核内的数，原子核核内的核子数就是原子核的数．16．二十世纪二十年代，天文学家哈勃从星系光谱的观测中发现宇宙中所有的星系都在彼此远离退行，距离越远，退行速度越大，两者成正比，这个规律称为哈勃定律．一个遥远的超新星以速度v远离地球观察者，则地球观察者测量的星系光谱波长（选填“大于”、“等于”或“小于”）超新星发出光谱波长；地球观察者测量超新星发出光的传播速度为（光在真空中传播速度为c）．5.5粒子物理学发展概况同步练习2参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．目前普遍认为，原子核中的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夸克带电荷量为+，d夸克带电荷量为，e为元电荷。下列论断中可能正确的是（）A．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【考点】基本粒子．【分析】根据u夸克带电量为，d夸克带电量为，质子带正电、中子不带电来判断u夸克、d夸克的个数。【解答】解：由质子带一个单位正电荷，中子不带电，设质子中u夸克、d夸克个数分别是x、y，x、y取正整数，则x×+y×（）＝1，解得x＝2、y＝1；设中子中u夸克d夸克个数分别是m、n，m、n取正整数。m×（）+n×（）＝0，解得m＝1、n＝2，故选：B。2．材料的应用和发展与人类文明进步密切相关，下列材料属于合金的是（）A．陶瓷 B．青铜 C．塑料 D．水银【考点】基本粒子．【分析】根据已有的知识进行分析，常见的合金有铁合金、铜合金、铝合金以及钛合金等。【解答】解：A、陶瓷属于无机非金属材料，不属于合金，故A错误；B、青铜是铜和锡的合金，故B正确；C、塑料属于有机高分子合成材料，不属于合金，故C错误；D、水银属于金属单质，不属于合金，故D错误。故选：B。3．下列说法中正确的是（）A．白矮星是恒星的少年阶段 B．恒星在宇宙中的位置是恒定不变的 C．黑洞看不见，所以我们无法了解 D．太阳的能量来自核聚变【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】质量较小的恒星在核燃料后转变为白矮星；自然界中绝对不动的物体是不存在的；太阳能不断地发生热核聚变。【解答】解：AC、质量较小的恒星在核燃料后转变为白矮星；质量较大的恒星在核燃料耗尽后转变为中子星；质量极大的恒星在耗尽的核燃料后转化为黑洞，故AC错误；B、自然界中绝对不动的物体是不存在的，所以恒星在宇宙中的位置不是恒定不变的，故B错误；D、太阳的能量是每4个氢原子核结合成一个氦原子核，在这个核聚变过程中，太阳要损耗一些质量而释放出大量的能，使太阳发光的就是这种能量，故D正确。故选：D。4．科学家曾经对1994年夏天发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，这一事实表明（）A．宇宙膨胀论是错误的 B．人类已经能预测一切自然现象 C．人类对宇宙的认识正在不断地深化 D．人类对宇宙的认识是有止境的【考点】宇宙起源与恒星的演化；物理学史；近代天体物理学史．【分析】对彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，表明了人类对宇宙的认识正在深化。【解答】解：科学家曾经对1994年夏天发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，这一事实表明人类对宇宙的认识正在不断地深化，故C正确，ABD错误；故选：C。5．下列关于宇宙大爆炸理论的说法，正确的是（）A．一种已经被证明是正确的科学理论 B．一个比较合理的科学假说 C．一个著名的神话故事 D．一段现代科普作品里有趣的描写【考点】宇宙起源与恒星的演化；物理学史．【分析】宇宙大爆炸理论的来源于哈勃测量数据得出的科学假说，只是到目前为止一个比较合理的猜测。【解答】解：宇宙大爆炸理论的来源于哈勃测量数据得出的科学假说，故ACD错误，B正确；故选：B。6．关于宇宙大爆炸，下列说法中正确的是（）A．宇宙起源于一个比较稳定的奇点 B．由奇点爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间 C．由奇点爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应升高 D．大爆炸宇宙模型认为，爆炸后，宇宙的密度无限大，但温度不是很高【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】奇点由于温度极高，非常不稳定；奇点涉及了宇宙中的全部物质及全部的空间、时间，是整体性的爆炸；爆炸中宇宙空间膨胀，温度随之下降；爆炸后宇宙的密度无限大，有着极点的温度。【解答】解：A、奇点由于温度极高，所以非常不稳定，故A错误；B、奇点涉及了宇宙中的全部物质及全部的空间、时间，是整体性的爆炸，故B正确；C、在爆炸中宇宙空间发生膨胀，温度随之下降，故C错误；D、爆炸后宇宙的密度无限大，有着极点的温度，故D错误；故选：B。7．下列关于宇宙的认识中，错误的是（）A．太阳是宇宙的中心 B．宇宙是无边的、膨胀的 C．地球是太阳系中的行星之一 D．宇宙是由大量不同层次的星系构成的【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】明确宇宙概观的基本内容，知道地球是太阳系中的一颗行星，太阳系是银河系的一员，银河系又是宇宙的一个星系，宇宙由大量的不同层次的星系构成。【解答】解：A、太阳是太阳系的中心，太阳系是银河系的一员，银河系又是宇宙中的一个星系，太阳不是宇宙的中心，故A错误；B、大爆炸理论认为宇宙起源于一次大爆炸，并不断的膨胀，故B正确；C、太阳系中有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，故C正确；D、宇宙是由大量不同层次的星系构成的，银河系就是宇宙的一个星系，故D正确。本题选择错误的，故选：A。8．下列实验设计中，能够帮助我们理解宇宙膨胀的实验是（）①掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤②吹起画着一些黑点的气球③将一滴红墨水滴入一杯水中④放飞氢气球的情景A．①④ B．②③ C．①② D．③④【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】面包在烤箱中烘烤后，葡萄干之间的距离因为面包的膨胀而增大；吹起画着一些黑点的气球，小黑点之间的距离也因为气球的膨胀而增大，这两个实验设计可以帮我们直观的理解宇宙膨胀；红墨水滴入一杯水中说明了分子的扩散现象；放飞氢气球说明浮力大于重力。【解答】解：①、掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤后，葡萄干之间的距离因为面包的膨胀而增大，故①符合题意；②、吹起画着一些黑点的气球，小黑点之间的距离也因为气球的膨胀而增大，故②符合题意；③、将一滴红墨水滴入一杯水中说明了分子的扩散现象，故③不符合题意；④、放飞氢气球的情景只能说明浮力大于重力的事实，故④不符合题意；故①②符合题意，故选：C。9．太阳系中属于恒星的是（）A．太阳 B．地球 C．月亮 D．冥王星【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】解答本题应掌握：能够自身发光发热的星体称为恒星，离我们最近的恒星为太阳；同时应记清太阳系里的八大行星。【解答】解：太阳为能够发光发热的，是离我们最近的恒星；地球为围绕太阳转动的行星；月球是地球的一颗卫星；冥王星属于矮行星，故A正确，BCD错误。故选：A。10．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。u夸克带的电荷量为e，d夸克带的电荷量为﹣e，e为元电荷。下列论断可能正确的是（）A．质子由1个u夸克和2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2个u夸克和1个d夸克组成【考点】基本粒子；原子的核式结构．【分析】根据质子的带电荷量为e可知，质子由2个u夸克和1个d夸克组成；根据中子的带电荷量为0可知，中子由1个u夸克和2个d夸克组成。【解答】解：质子H带电荷量为2×+（﹣）＝e；中子n带电荷量为+2×＝0，故ACD错误，B正确；故选：B。二．多选题（共3小题）（多选）11．2011年诺贝尔物理奖授予佩尔马特等三位科学家，他们的获奖工作是“通过观测遥远的超新星，发现宇宙正在加速膨胀”．物理学家为了解释这一现象，提出了“暗能量”的概念．正是在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀．宇宙中暗能量约占73%、约有23%是暗物质，我们能看到的、接触到的普通物质约占4%．暗能量和暗物质实质至今尚未清楚，但科学家找到了暗物质存在的间接证据，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，星系团要束缚住这些星系，它的质量应该是我们观测到质量的100倍以上，大量的观测分析证实了这一点．关于上述事实及理论假说，下列结论你认为可能正确的是（）A．暗能量力的作用表现为斥力 B．暗物质力的作用表现为引力 C．从太阳系行星运动与星系团中的星系运动比较可知，宇宙中暗物质分布是均匀的 D．从太阳系行星运动与宇宙正在加速膨胀比较可知，宇宙中暗能量分布是不均匀的【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】暗能量它是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的．正是在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀．大型星系团中的星系具有极高的运动速度，星系团要束缚住这些星系，暗物质力的作用表现为引力．【解答】解：A、由题意在暗能量的驱动下，宇宙出现了加速膨胀，得暗能量力的作用表现为斥力，故A正确；B、星系团要束缚住这些星系，说明暗物质力的作用表现为引力，故B正确；C、由题知宇宙中暗能量分布是不均匀的，故C错误，D正确。故选：ABD。（多选）12．关于宇宙和天体，下列说法正确的是（）A．通过观察，宇宙中的星系的形状大致分为旋涡星系，椭圆星系，不规则星系三类．其中银河系是旋涡星系 B．恒星的颜色显示了它的温度，温度较低的恒星，在天空中呈现蓝色和蓝白色 C．我们观察到的恒星有超巨星、巨星、主序星、白矮星、中子星，其中太阳是巨星 D．大部分小行星在火星与木星之间围绕着太阳运行【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】A、银河系的中心有一个突起的核球，半径有一万多光年，里面的物质非常密集，充满了浓厚的星际介质和星云．银河系还有一个扁平的盘，称为银盘；我们看到的银河，就是银盘中遥远的恒星密集在一起形成的．银盘一个非常引人注目的结构是有旋涡状的旋臂，因此银河系属于旋涡星系．B、恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝；C、根据恒星演化得出太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应；D、在火星与木星轨道之间有一小行星带．【解答】解：A、通过观察，宇宙中的星系的形状大致分为旋涡星系，椭圆星系，不规则星系三类。其中银河系是旋涡星系，故A正确；B、恒星的颜色显示了它的温度，温度较低的恒星，在天空中呈现红色，故B错误；C、恒星是有寿命的，实际上我们观测到的超巨星、巨星、主序星、白矮星等恒星形态，就是恒星不同年龄阶段的形态。现在的太阳处于主序星形态，故C错误；D、在火星与木星轨道之间有一小行星带，大部分小行星在火星与木星之间围绕着太阳运行。故D正确。故选：AD。（多选）13．在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫“宇宙膨胀说”，这种学说认为引力常量G在缓慢的减小．根据这一理论，与很久很久以前相比，目前地球绕太阳公转的（）A．半径比以前的大 B．周期比以前的小 C．速率比以前的大 D．角速度比以前的小【考点】宇宙起源与恒星的演化．【分析】根据万有引力提供向心力，推导出卫星运行周期、线速度、角速度与运动半径的关系．注意万有引力常数G的变化．【解答】解：A、根据“宇宙膨胀说”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的，大爆炸后各星球即以不同的速度向外运动，这种学说认为地球离太阳的距离逐渐增加，即公转半径逐渐增大，故A正确。B、研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式r解得：T＝2π这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小，所以T在增大，故B错误。C、研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得：v＝所以太阳系中地球的公转情况与以前相比公转速率v较小。故C错误。D、研究地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式＝mω2r解得：ω＝所以太阳系中地球的公转情况与以前相比公转