物理：新人教版选修3-5 19.8粒子和宇宙(同步练习)

19.8粒子和宇宙同步测试
1．19世纪末，人们认为光子、_____________、_____________和_____________是组成物质的不可再分的最基本的粒子，20世纪后半期，科学家发现组成原子核的___________和___________等也有着自己的复杂结构，于是基本粒子不再“基本”。

2．在实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与之___________，电荷电性与之___________的粒子叫反粒子。

如电子的反粒子是___________。

3．物理学中将粒子分为_____________、_____________和_____________三类。

4．科学家认为强子由更小的成分组成，这种成分叫_____________，它的电荷量为元电荷的_____________。

这一理论说明了元电荷不再是电荷量的最小值。

5．目前普遍认为宇宙起源于___________________。

6．原子核的组成目前普遍认为：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夸克带电荷量为32e，d夸克带电荷量为－31e，e为元电荷，则( )
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
7．下列关于太阳系的说法正确的是( ) A．太阳是宇宙的中心
B．太阳系中只存在太阳和它的八大行星
C．大阳系是由太阳和若干行星以及它们的卫星和慧星组成
D．以上说法均不正确
8．现在科学家正在设法寻找“反物质”。

所谓“反物质”是由“反粒子”组成的，则反α粒子的符是( )
A．4
2He B．4
2
-He C．4
2
-
He D．4
2
-
-
He
9．“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，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。

一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子。

下列关于该过程的说法正确的是( )
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．子核的动量大小等于中微子的动量大小
D．子核的动能大于中微子的动能
10．中子星是完全由中子组成的星体，具有极大的密度。

通过观察已知某中子星的自转角速度为60π rad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些推导出中子星的密度表示式，并计算其值为多少。

11．1997年8月26日在日本举行的国际学术大会上，德国Max Plank 学会的一个研究组宣布了他们的研究结果：银河系的中心可能存在一个大“黑洞”。

“黑洞”是某些天体的最后演变结果。

（引力常量G =6.67×10－11N·m 2/k g 2）
（1）根据长期观测发现，距离某“黑洞”6×1012m 的另一个星体（设其质量为m ）正以
2×106m/s 的速度绕“黑洞”旋转，求该“黑洞”的质量M （结果要求1位有效数字）；
（2）根据天体物理学知识，物体从某天体上的逃逸速度公式为R
GM v 2 ，其中G 为引力常量，M 为天体质量，R 为天体半径，且已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫“黑洞”，真空中光速c =3×108m/s ，请估算（1）中“黑洞”可能的最大半径。

（结果保留1位有效数字）
12．科学家发现太空中的γ射线一般都是从很远的星体放射出来的。

当γ射线爆发时，在数秒时间内产生的能量相当于太阳在过去100亿年内所能释放的能量的总和。

科学家利用超级计算机对γ射线的状态进行了模拟，发现γ射线爆发是起源于一个垂死的星球的“塌缩”过程，只有星球“塌缩”时，才可以释放这么巨大的能量。

已知太阳光照射到地球上大约需要8分20秒的时间，由此估算在宇宙中，一次γ射线爆发所释放的能量。

（万有引力常量为6.67×10-
11 N ·m 2/kg 2，1年按365天算）
参考答案：
1、质子，中子，电子，质子，中子
2、相等，相反，正电子（0
1e ） 3、强子，轻子，媒介子 4、夸克，＋32e 或－3
1e 5、大爆炸 6、B 7、C 8、C 9、AB 10、G πω432，1.3×1014 kg/m 3 11、（1）4×1035 kg （2）3×108m 12、1.8×1047 J。