7.5粒子物理与宇宙起源 学科素养提升练-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第三册（word含答案）

7.5粒子物理与宇宙起源 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．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
2．现已发现的粒子达400多种。它们大体可被分为哪几种类别（　　）
A．光子、夸克、强子、质子 B．夸克、轻子、强子、电子
C．规范玻色子、希格斯玻色子、轻子、强子 D．质子、中子、电子、光子
3．关于宇宙，下列说法中正确的是（　　）
A．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星正处于壮年
B．恒星的寿命取决于亮度
C．太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应
D．银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上
4．恒星的寿命取决于它的（ ）
A．体积 B．质量 C．组成部分 D．温度
5．下列关于物质结构的认识正确的是 （　　）
A．天然放射现象的发现说明原子是可以再分的
B．电子的发现证实原子可以分成原子核和核外电子
C．α粒子散射实验否定了原子的葡萄干蛋糕模型
D．质子和中子是目前人类认识到的最小粒子
6．下列关于宇宙及星系的说法中正确的是（　　）
A．太阳系中内行星都没有坚硬的外壳，外行星都有坚硬的外壳
B．太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大
C．银河系是一种漩涡状的星系，太阳系就位于漩涡的中心
D．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的
7．恒星的寿命取决于它的（　　）
A．质量 B．体积 C．温度 D．亮度
8．恒星的寿命随着质量的变大而（　　）
A．变长 B．不变 C．变短 D．无法确定
9．下列关于宇宙的说法错误的是（　　）
A．质量大的恒星寿命反而比较短
B．恒星的演化分为诞生期、存在期和死亡期
C．光年（1.y.）是一个时间单位，表示一年的时间
D．银河系是一种旋涡状星系，太阳现在正处于其中的一条旋臂上
10．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
11．《流浪地球》讲述了极速衰老的太阳威胁到地球的生存环境，人类带着地球逃亡的故事．若太阳变为了红巨星，此时意味着它处于恒星的（ ）
A．诞生期 B．成长期 C．存在期 D．死亡期
12．2002年，美国《科学》杂志评出的《2001年世界十大科技突破》中，有一次是加拿大萨德伯里中微子观测站的结果，该站揭示了中微子失踪的部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子．在上述研究中有以下说法，正确的是（ ）
①若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定相反
②若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能一致
③若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定一致
④若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能相反
A．①③ B．②③ C．③④ D．①②
二、解答题
13．自然界中的基本相互作用是如何分类的？
14．目前普遍认为，质子和中子都是由u夸克和d夸克组成．其中u夸克的带电量为，d夸克的带电量为，e为元电荷。请据此推断质子和中子的组成情况。
参考答案
1．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。
2．C
【详解】
按照粒子与各种相互作用的关系，大体可以把粒子分为四大类，即强子、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子，所以选项C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星处于死亡期了，A错误；
B．恒星的寿命取决于质量，B错误；
C．太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生核反应，C错误；
D．银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上，D正确。
故选D。
4．B
【详解】
恒星的寿命取决于它的质量，恒星质量越大寿命越短，质量越小寿命越大。
故选B。
5．C
【详解】
A．天然放射现象的发现说明原子核是可以再分的，故A错误；
B．汤姆生电子的发现证实原子是可以再分的，但并未发现原子可以分成原子核和核外电子，故B错误；
C．卢瑟福的α粒子散射实验否定了原子的葡萄干蛋糕模型，故C正确；
D．质子和中子不是目前人类认识到原子核内能独立存在的最小粒子，人类认识的更小的粒子还有夸克等，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．内行星都是有坚硬外表的星体，而外行星则是大团的气体外壳及液态的内部，其平均密度远不及内行星，可谓虚有其表。故A错误；
B．由太阳的万有引力提供向心力
得
所以太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大，故B正确；
C．太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，银河系是一种漩涡状的系星，太阳系不位于漩涡的中心，故C错误；
D．自然界中一切物体都在运动，宇宙中恒星都是运动的星球，故D错误。
故选B。
7．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。
8．C
【详解】
恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短。
故选C；
9．C
【详解】
A．恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短，故A正确；
B．恒星的演化分为诞生期、存在期和死亡期，故B正确；
C．光在一年中走过的路程是光年，光年是天文学上常用的长度单位，故C错误；
D．宇宙是由很多星系组成的，银河系是一种旋涡状星系，太阳是银河系中的一颗恒星，故D正确；
本题选择错误的，故选C。
10．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。
11．D
【详解】
太阳的最终演化过程为：恒星→主序星→红巨星→白矮星,若太阳变为了红巨星，此时意味着它处于恒星的死亡期，故D正确ABC错误。
故选D。
12．B
【详解】
中微子在转化为μ子和τ子的前后过程中满足动量守恒定律．
13．引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用
【详解】
现代物理学认为，自然界存在着四种基本相互作用，即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。
14．质子由两个u夸克和一个d夸克组成，中子由一个u夸克和两个d夸克组成
【详解】
质子带一个单位正电荷，即+e，故质子由两个u夸克和一个d夸克组成，即
中子不带电，故中子由一个u夸克和两个d夸克组成，即