4.7 小粒子与大宇宙（备作业）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-5）

4.7 小粒子与大宇宙 （解析版） 1．关于宇宙和恒星的演化，下列说法正确的是(　　) A．宇宙已经停止演化 B．恒星在主序星阶段时停留时间最长、最稳定 C．当温度达到一定值时，恒星内发生氦聚变，亮度增强 D．恒星最终都会演化为黑洞 【答案】BC 【解析】　目前宇宙的演化仍在进行，A错．恒星在主序星阶段时停留时间最长、最稳定，B对．恒星内由氢聚变转变为氦聚变时，亮度增加，C对．根据最终质量的不同恒星最终演化为白矮星或中子星或黑洞，D错． 2．为应对能源危机和优化能源结构，提高清洁能源的比重，我国制定了优先选择核能，其次加快发展风电和再生能源的政策，在《核电中长期发展规划》中要求2020年核电运行装机总容量达到4 000万千瓦的水平，请根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是(　　) A．核能发电对环境的污染比火力发电要小 B．核能发电对环境的污染比火力发电要大 C．目前所有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能 D．目前既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能 【答案】AC 【解析】目前核电站都用核裂变，其原料是铀，且核裂变在核反应堆中应用的是比较清洁的能源，故A、C正确，B、D错误． 3．有关宇宙的理解，下列说法中正确的是(　　) A．质量越大的恒星寿命越长 B．太阳发出的光和热来自于碳、氧等物质的燃烧 C．在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高 D．由于光速有限，因此观察遥远的天体就相当于观察宇宙的过去 【答案】D　 【解析】质量越大的恒星寿命越短，故A错误；太阳发出的光和热来自于在太阳内部进行着大规模的核聚变释放的能量，故B错误；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．故在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度低．故C错误；由于光速有限，遥远的天体发出的光线到达我们时，我们看到的是过去的宇宙射线；故因此观察遥远的天体就等于在观察宇宙的过去，故D正确． 4．关于天体及其演化，下列说法中正确的是(　　) A．红色的恒星温度最高 B．恒星的寿命随其质量的增大而增大 C．红巨星最终一定会变成中子星 D．超新星爆发后会形成中子星 【答案】D　 【解析】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，故A错误；恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短，故B错误；小质量恒星的演化过程是：原始星云→恒星→红巨星→白矮星，故C错误；超新星爆发后会形成中子星，故D正确． 5.下列说法中正确的是(　　) 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.太阳系是由太阳和若干行星以及它们的卫星还有彗星组成的 D.以上说法都正确 【答案】C 【解析】太阳系中以太阳为中心,有八大行星绕太阳运行,有的行星还有卫星,此外还有2 000多颗比较小的小行星和彗星等,所以叙述较完整的是C项.通常我们所说的八大行星是指太阳系中较大的几颗行星,太阳系的组成中还有小行星和彗星. 6．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最基本的粒子 B．强子中没有带电的粒子 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 【答案】D 【解析】由于质子、中子是由不同夸克组成的，它们不是最基本的粒子，不同夸克构成强子，有的强子带电，有的强子不带电，故A、B错误；夸克模型是研究强子结构的理论，不同夸克带电不同，分别为＋eq \f(2,3)e和－eq \f(e,3)，说明电子电荷不再是电荷的最小单位，C错误，D正确． 7．在β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eq \o\al(1,1)H的核反应，间接地证实了中微子的存在． (1)中微子与水中的eq \o\al(1,1)H发生核反应，产生中子(eq \o\al(1,0)n)和正电子(eq \o\al(　0,＋1)e)，即中微子＋eq \o\al(1,1)H―→eq \o\al(1,0)n＋eq \o\al(　0,＋1)e. 可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是______．(填写选项前的字母) A．0和0　　　　　　 B．0和1 C．1和0 D．1和1 (2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即eq \o\al(　0,＋1)e＋eq \o\al(　0,－1)e―→2γ.已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31 kg，反应中产生的每个光子的能量约为________J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________． (3)试通过分析比较，具有