山东省怀仁县巨子高中2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-5：5.4基本粒子与恒星演化 学业测评（含解析）

5.4基本粒子与恒星演化
1．我们观测到的恒星有超巨星、巨星、主序星、白矮星和_______星．右图为恒星质量和寿命的关系图，估计一颗质量为太阳1.8倍的恒星能存在_______年．横线上正确填写的选项是（　　）
A．北极星??30亿年
B．中子星??3亿年
C．中子星??30亿年
D．黑洞????30亿年
2．下列说法中正确的是（　　）
A．卢瑟福发现电子 B．汤姆孙提出原子核式模型
C．所有原子核都是由质子和中子组成 D．质量越大的恒星寿命越短
3．关于恒星，下列说法中正确的是　　
A．恒星的质量越大寿命就越长 B．太阳是宇宙中最大的恒星
C．恒星最终一定会变成黑洞 D．太阳是离地球最近的恒星
4．一颗恒星的寿命取决于它的
A．温度 B．体积 C．质量 D．颜色
5．真空中一个光子与自由电子碰撞后, 使自由电子的速率增加, 而光子沿着另一方向散射出去. 在此过程中, 光子的
A．速率不变
B．能量不变
C．频率不变
D．波长不变
6．在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是（ ）
A．0和0 B．0和1 C．1和 0 D．1和1
7．关于宇宙，下列说法中正确的是（　　）
A．银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上
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．地球是宇宙中唯一有卫星的星球
8．下列关于太阳及太阳系的说法中正确的是（ ）
A．太阳向外辐射能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B．太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大
C．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
D．太阳系虽然是银河系中很小很小的一部分，但它位于银河系的中心
9．下列所述正确的是(　　)
A．强子是参与强相互作用的粒子
B．轻子是不参与强相互作用的粒子
C．目前发现的轻子只有8种
D．夸克有6种,它们带的电荷量分别为元电荷的或
10．恒星离我们非常遥远,我们可以利用地球绕太阳运动的性质来测量恒星的距离,这种测距方法叫做____________。
11．目前，科学家们正在设法探寻“反物质”．所谓“反物质”是由“反粒子”构成的．“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反．设α粒子质量为m，所带电荷量为q，若有反α粒子，它的质量应为____________，电荷量应为____________．
12．如图是恒星演化过程的示意图,请填写相应星球的名称。
13．已知π+介子、π—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。
π+ π— u d

带电量 +e －e

下列说法正确的是_____________。
A．π+由u和组成 B．π+由d和组成
C．π—由u和组成 D．π—由d和组成
参考答案
1．C
【解析】
我们观察到的恒星有超巨星、巨星、中型星、白矮星和中子星．利用恒星质量和寿命图得一颗质量为太阳1.8倍的恒星对应纵轴的数值是30亿年．
A．描述与分析不符，故A错误.
B．描述与分析不符，故B错误.
C．描述与分析相符，故C正确.
D．描述与分析不符，故D错误.
2．D
【解析】
A．汤姆逊发现电子，故A错误；
B．卢瑟福提出原子核式模型，故B错误；
C．原子核一般由质子和中子构成，但氕的原子核都不含中子，只有1个质子，故C错误；
D．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D正确；
3．D
【解析】
A、恒星质量越大寿命越短，故A错误；
B、现在的天文学只探索到了宇宙很小的一部分，很多恒星未知，太阳并不是宇宙中最大的恒星，故B错误；
C、恒星最终会变成黑矮星、白矮星、黑洞等，因此，恒星最终并不一定会变成黑洞，故C错误；
D、太阳是离地球最近的恒星，故D正确．
4．C
【解析】
恒星的寿命取决于恒星的质量，恒星的质量越大说明寿命越短，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．
A．温度，与结论不相符，选项A错误；
B．体积，与结论不相符，选项B错误；
C．质量，与结论相符，选项C正确；
D．颜色，与结论不相符，选项D错误；
故选C。
点晴：解决本题关键理解恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短．
5．A
【解析】A、碰撞前、后的光子速度不变，以光速运动，故A正确；
B、光子与电子碰撞后，电子能量增加，故光子能量减小，故B错误；
C、光子能量减小,根据，光子的频率减小，故C错误
D、当光子与自由电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则光子动量减小，根据?，知波长增大，故D错误；
综上所述本题答案是：A
6．A
【解析】根据质量数守恒、电荷数守恒，知中微子的质量数和电荷数为0和0．故A正确，BCD错误．故选A．
7．A
【解析】
A．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，故A正确；
B．恒星的寿命和它的质量有关，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，故B错误；
C．在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生核聚变，释放巨大的核能，故太阳能发光、放热，故C错误；
D．宇宙中有卫星的星球很多，比如木星就有许多卫星，故D错误。
故选A。
8．B
【解析】
A．太阳向外辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应，A错误；
B．太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大，周期越短，B正确；
C．太阳系中内行星除了木星外都有坚硬的外壳，C错误；
D．太阳系位于银河系的轴上，不处于银河系中心，D错误。
故选B。
9．ABD
【解析】
根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三大类.强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称. 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.目前发现的轻子只有6种,分别是电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子和τ子中微子,C是错误的．故选ABD．
【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，关键平时要注重积累，对于原子物理的基本知识掌握要牢固．
10．周年视差法
【解析】
[1]恒星离我们非常遥远,我们可以利用地球绕太阳运动的性质来测量恒星的距离,这种测距方法叫做周年视差法。
11．m； -q
【解析】
α粒子质量为m，所带电荷量为q，由题意：“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反，所以反α粒子，它的质量应为m，电荷量应为-q．
12．答案见解析
【解析】
相应星球的名称如图；
13．A
【解析】
根据题意可知， 带电量为+e，故由u和组成； 带电量为-e，故由d和 组成，A正确BCD错误。