《高中物理 第四章 從原子核到夸克 4.4 粒子物理與宇宙的起源課后訓練 滬科版選修35》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第四章 從原子核到夸克 4.4 粒子物理與宇宙的起源課后訓練 滬科版選修35（3頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 粒子物理與宇宙的起源 1．“軌道電子俘獲”也是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（稱為母核）俘獲一個核外電子，其內部一個質子變?yōu)橹凶樱瑥亩兂梢粋€新核（稱為子核），并且放出一個中微子的過程。中微子的質量很小，不帶電，很難被探測到，人們最早就是通過子核的反沖而間接證明中微子的存在的。一個靜止的原子的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”，衰變?yōu)樽雍瞬⒎懦鲋形⒆?。下面的說法中正確的是（　　）。 A．母核的質量數(shù)等于子核的質量數(shù) B．母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù) C．子核的動量與中微子的動量相同 D．子核的動能大于中微子的動能 2．目前普遍認為，質子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸

2、克組成的。u夸克帶電荷量為，d夸克的帶電荷量為，e為元電荷量，下列論斷可能正確的是（　?。? A．質子由1個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成 B．質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成 C．質子由1個u夸克和2個d夸克組成，中子由2個u夸克和1個d夸克組成 D．質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和1個d夸克組成 3．近幾年，我國北京、上海、山東、洛陽、廣州等地引進了十多臺γ刀，治療患者5 000余例，效果極好，成為治療腦腫瘤的最佳儀器，令人感嘆的是，用γ刀治療時不用麻醉，病人清醒，時間短，半個小時內完成手術，無需住院

3、，因而γ刀被譽為“神刀”。據報道，我國自己研究的旋式γ刀性能更好，即將進入各大醫(yī)院為患者服務。問：γ刀治療腦腫瘤主要是利用（　　）。 A．γ射線具有很強的貫穿本領 B．γ射線具有很強的電離作用 C．γ射線具有很高的能量 D．γ射線能很容易地繞過阻礙物到達目的地 4．兩個同位素原子符號分別為和，那么正確的是（　?。?。 A．M＝N　　　　　　　B．A＝B C．M－A＝N－B D．M－N＝A－B 5．質子和中子是由更基本的粒子“夸克”組成的，兩個強作用電荷相反（類似于正負電荷）的夸克在距離很近時幾乎沒有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠時，它們之間就會出現(xiàn)很強的引力

4、（導致所謂“夸克禁閉”）。作為一個簡單的模型，設這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關系為： ， 式中F0為大于零的常量，負號表示引力。用U表示夸克間的勢能，令U0＝F0（r2－r1），取無窮遠為勢能零點。下列Ur圖示中正確的是（　　）。 6．已經證實，質子、中子都是由稱為上夸克和下夸克的兩種夸克組成的，上夸克帶電為，下夸克帶電為，e為電子的帶電荷量的大小，如果質子是由三個夸克組成的，且各個夸克之間的距離都為l，l＝1.510－15 m，試計算兩相鄰夸克之間的靜電力。 7．現(xiàn)在，科學家們正在設法尋找“反物質”，所謂“反物質”是由“反粒子”構成的，“反粒子”與其對應的正

5、粒子具有相同質量和相同的電荷量，但電荷的電性相反。據此，若有反α粒子，則它的質量數(shù)為__________，電荷數(shù)為__________。 8．科學家發(fā)現(xiàn)太空中的γ射線一般都是從很遠的星體放射出來的。當γ射線爆發(fā)時，在數(shù)秒鐘內產生的能量相當于太陽在過去100億年所發(fā)生的能量的總和?？茖W家利用超級計算機對γ射線的狀態(tài)進行了模擬。經模擬發(fā)現(xiàn)γ射線爆發(fā)時起源于一個垂死的星球的“塌縮”過程，只有星球“塌縮”時，才可以發(fā)出這么巨大的能量。已知太陽光照射到地球上大約需要8分20秒時間，由此來估算在宇宙中，一次γ射線爆發(fā)所放出的能量。 （萬有引力常數(shù)G＝6.6710－11 Nm2/kg2,1年時間約為3.

6、15107 s）  參考答案 1．答案：AB 2．答案：B 解析：質子帶電荷量為，中子帶電荷量為。 3．答案：AC 解析：γ射線是一種波長很短的電磁波，具有較高的能量，它的貫穿本領很高，甚至可以穿透幾厘米的鉛板，但它的電離作用很小。γ刀治療腫瘤時，通常是同時用多束γ射線，使它們穿透腦顱和健康區(qū)域在病灶處會聚，利用γ射線的高能殺死腫瘤細胞，綜上所述，本題正確選項為A、C。 4．答案：B 解析：由于放射性同位素是一種物質，它們的質子數(shù)相同，但中子數(shù)不同，因此A＝B，M≠N，而M－A，N－B應為中子數(shù)；而M－N為核子數(shù)差，由于質子數(shù)相同，其差為中子數(shù)之差，由此可知B正確，A、C、

7、D錯誤。 5．答案：B 6．答案：兩上夸克間靜電斥力為45.5 N　上夸克與下夸克間引力為22.8 N 解析：由庫侖定律知兩個上夸克之間的靜電力為≈45.5 N，是斥力。 同理可得一個上夸克和一個下夸克間的庫侖力是引力，F(xiàn)′＝22.8 N。 7．答案：4?。? 8．答案：1.81047 J 解析：r＝ct＝3108500 m＝1.51011 m，地球做勻速圓周運動，萬有引力為向心力：，太陽的質量為＝2.01030 kg， γ射線爆發(fā)所發(fā)出的能量：E＝Mc2＝2.01030（3108）2 J＝1.81047 J。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375