5.5“基本”粒子 课时提升练（word版含答案）

5.5“基本”粒子 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．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
2．下列说法正确的是（　　）
A．原子是组成物质的最小微粒
B．质子是比原子更小的微粒
C．目前我们可以断定夸克已不能再分
D．粒子的带电荷量不可能比元电荷再小
3．一个静止的放射性同位素的原子核衰变为，另一个也静止的天然放射性元素的原子核衰变为，在同一磁场中得到衰变后粒子的运动轨迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是（　　）
A．电子、、、正电子
B．、电子、正电子、
C．、正电子、电子、
D．正电子、、、电子
4．关于粒子，下列说法正确的是（ ）
A．电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子
B．强子都是带电粒子
C．夸克模型是探究三大类粒子结构的理论
D．夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位
5．晴朗的夜空繁星闪烁，有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝关于“红星”和“蓝星”表面的温度，下列说法正确的是（　　）
A．恒星表面的温度越高，表面颜色越偏红，所以“红星”表面的温度高
B．恒星表面的温度越高，表面颜色越偏蓝，所以“蓝星”表面的温度高
C．“红星”和“蓝星”表面的温度一样高
D．恒星的表面颜色与其表面温度无关
6．关于太阳系中的行星的说法正确的是（）．
A．金星和地球的外壳都是由坚硬的岩石组成的
B．火星和木星的外壳都是由坚硬的岩石组成的
C．水星和金星没有坚硬的外壳，是气态行星
D．天王星有坚硬的外壳，是太阳系中最大的一颗行星
7．关于恒星的演化，下列说法中正确的是（ ）
A．星云在引力作用下不断收缩，内部温度升高引发了核反应，中子星就形成了
B．恒星燃料耗尽后外层开始膨胀，变成巨星或超巨星
C．小恒星燃料耗尽后会收缩成密度极大的白矮星
D．超巨星爆炸后外层物质会扩散到太空中成为星云，内部物质形成新的恒星
8．关于恒星，以下说法中正确的是 （　　）
A．恒星的质量越小，寿命越短
B．视星等越高的恒星，表面温度就越高
C．绝对星等越高的恒星，表面温度一定越高
D．恒星的颜色与表面温度有关，温度低的呈暗红色，更热的比太阳稍蓝
9．下列关于宇宙的叙述正确的是（　　）
A．太阳的半径，质量，密度，体积都比地球大得多
B．宇宙中恒星是有寿命的，恒星质量越大，寿命越短
C．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的
D．银河系是一种旋涡状星系，太阳系就位于旋涡的中心
10．以下说法正确的是（　　）
A．最早发现的轻子是电子，最早发现的强子是中子
B．质子、中子、介子和超子都属于强子
C．现代实验发现强子、轻子都有内部结构
D．τ子质量比核子质量大，τ子不属于轻子
11．恒星的寿命取决于它的（　　）
A．质量 B．体积 C．温度 D．亮度
12．太阳燃料全部耗尽，最终会变成一颗（ ）
A．白矮星 B．中子星 C．黑洞 D．黑矮星
13．科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为和．下列表述正确的有（　　）
A．是中子 B．的质子数是3，中子数是6
C．两个核反应都没有质量亏损 D．氘和氚的核反应是核聚变反应
14．1961年，理论物理学家提出夸克模型，指出重子是由3个夸克组成的亚原子粒子，现代物理学认为，夸克共分6种3类：上夸克、下夸克；粲夸克、奇异夸克；顶夸克、底夸克（如下表）.质子由两个上夸克加一个下夸克组成，则中子的构成是两个下夸克加一个上夸克，因此人类目前所接触的物质都是由第一类夸克组成的.某次对撞实验发现的新型粒子（欧米伽b重子）是由2个奇异夸克和1个底夸克组成的这是物理学界首次发现由后两类夸克混合组成的重子.（）
符号 中文名称 带电荷量（） 质量（）
u 上夸克 0.004
d 下夸克 0.008
c 粲夸克 1.5
s 奇异夸克 0.15
t 顶夸克 176
b 底夸克 4.7
根据以上信息可以判定（ ）
A．欧米伽b重子带的电荷为
B．欧米伽b重子的质量是质子质量的250倍
C．欧米伽b重子的质量是中子质量的250倍
D．由质能方程得知
15．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图甲：原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，而质子和中子由更小的微粒组成
B．图乙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
D．图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
二、解答题
16．某恒星的周年视差为，1月份和7月份地球移动的直线距离为，试估算该恒星离地球的距离．
17．欧洲大型强子对撞机实现首次质子束对撞成功。科学家希望以接近光速飞行的质子在发生撞击之后，能模拟宇宙大爆炸的能量，并产生新的粒子，帮助人类理解暗物质、反物质以及其他超对称现象，从根本上加深了解宇宙本质，揭示宇宙形成之谜。欧洲科研机构宣布他们已经制造出9个反氢原子。
问题探究：
(1)什么是反粒子？
(2)请推测反氢原子的结构？
参考答案
1．D
【详解】
恒星质量越大，内部压力越大，核反应越快，质量亏损越快，寿命越短，故恒星的质量越小，寿命就越长。
A． 恒星的质量越大，寿命就越长与分析不符，故A错误。
B． 恒星的温度越高，寿命就越长与分析不符，故B错误。
C． 恒星的亮度越大，寿命就越长与分析不符，故C错误。
D． 恒星的质量越小，寿命就越长与分析相符，故D正确。
2．B
【详解】
AB．质子、中子、电子、夸克等都是比原子还小的微粒，选项A错误，选项B正确；
C．目前我们虽然没有发现夸克有内部结构，但不能断定夸克已不能再分，选项C错误；
D．不同夸克带电不同，分别为+e和-，说明夸克带电量比元电荷小，选项D错误。
故选B。
3．B
【详解】
放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆．放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒．由半径公式，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，故B正确，ACD错误．
4．D
【详解】
由于中子、质子是由不同的夸克组成的，它们不再是基本粒子，夸克模型是探究强子结构的理论，不同夸克构成强子，有的强子带电，有的不带电，不同夸克带电不同，可能为或，说明电子电荷不再是电荷的最小单位.
A. 电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子，与结论不相符，选项A错误；
B. 强子都是带电粒子，与结论不相符，选项B错误；
C. 夸克模型是探究三大类粒子结构的理论，与结论不相符，选项C错误；
D. 夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位，与结论相符，选项D正确；
5．B
【详解】
恒星的表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝。
故选B。
6．A
【详解】
太阳系的八大行星中，木星是气体星球，且是太阳系中最大的行星，其余都是由坚硬的岩石组成的，故A正确，BCD错误；
故选A。
7．B
【详解】
A． 星云在引力作用下不断收缩，内部温度升高引发了核反应，恒星就形成了，故A错误。
B． 恒星燃料耗尽后外层开始膨胀，变成巨星或超巨星，故B正确。
C． 小恒星燃料耗尽后会收缩成白矮星，但密度并非极大，白矮星的密度小于中子星，故C错误。
D． 超巨星爆炸后外层物质继续扩散到太空中，成为星云的组成部分，而后这些星云会收缩成为一颗新的恒星，故D错误。
8．D
【详解】
A．恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈，故A错误；
BC．恒星的星等衡量的是发光能力，而发光能既和表面温度有关，也和发光面积有关，故星等越高的恒星表面温度不一定越高，也不一定越亮，故BC错误；
D．恒星表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高越偏蓝，所以最冷的呈红色，最热的比太阳稍蓝，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A．太阳的质量和半径都比地球来的大，但密度却比地球小，选项A错误；
B．宇宙中恒星是有寿命的，恒星质量越大，寿命越短，选项B正确；
C．静止是相对的，运动是绝对的，不能说恒星都是不动的星球，选项C错误；
D．银河系的中心有一个突起的核，称为核球，另外还有银盘和银晕，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，太阳处在其中的一个旋臂上，选项D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．最早发现的强子是质子，最早发现的轻子是电子，A错误；
C．强子有内部结构，由夸克组成，现代实验还没有发现轻子的内部结构，C错误；
BD．质子、中子、介子、超子都属于强子，τ子质量比核子质量大，但仍属于轻子，D错误，B正确。
故选B。
11．A
【详解】
恒星的寿命取决于它的质量，质量越大，其内部的压力越大，内部核反应越剧烈，恒星的寿命越短。
故选A。
12．D
【详解】
太阳在内部的核燃料用尽后首先会体积变大，变成红巨星。红巨星靠燃烧太阳外层的核燃料继续保持发光发热。等到所有的燃料燃尽后，由于太阳自身巨大的质量形成的万有引力的作用下，会迅速向中心榻缩成密度极大、原子紧密排列的白矮星。白矮星靠太阳残留的少量热量继续发出微弱的光芒。在最后的一点热量耗尽后，太阳将最终变成一颗不发光也不发热的冰冷的黑矮星。
A． 白矮星与分析不符，故A错误。
B． 中子星与分析不符，故B错误。
C． 黑洞与分析不符，故C错误。
D． 黑矮星与分析相符，故D正确。
13．AD
【详解】
A．根据核反应方程
的质量数
电荷数
所以是中子，A正确；
B．根据核反应方程
是中子，所以的质量数
电荷数
所以的质子数是3，中子数是3，B错误；
C．两个核反应都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损，C错误；
D．氘和氚的核反应是核聚变反应，D正确。
故选AD。
14．ACD
【详解】
A．由表中信息可知，欧米伽b重子带的电荷量为
选项A正确；
B．质子质量
故可知选项B错误；
C．欧米伽b重子的质量为
中子的质量为
故可知选项C正确；
D．，选项D正确.
故选ACD。
15．ACD
【详解】
A．图甲：原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，而质子和中子由夸克组成，故A正确；
B．图乙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；
D．图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故D正确；
故选ACD。
16．
【详解】
如图所示，由题意，，由于很小，故该恒星离地球距离可表示为
代入数据可得
17．(1)见解析；(2) 见解析
【详解】
(1)“反粒子”与“正粒子”具有相同的质量，但带有等量的异种电荷；
(2)“反氢原子”应该具有与氢原子相同的质量，相反的电荷符号且相等的电荷量，所以反氢原子是核和构成的。