高中物理第十九章原子核8粒子和宇宙课后集训新人教选修.docx

8 粒子和宇宙课后集训基础达标1.雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(ve)而获得2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为,已知核的质量为36.956 58u，核的质量为36.956 91 u，的质量为0.000 55 u，1 u 质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为( )A.0.82 MeV B.0.31 MeV C.1.33 MeV D.0.51 MeV解析：核反应后的总质量： M=36.956 91 u+0.000 55 u=36.957 46 u，核反应前的总质量一定不小于36.957 46 u， 电子中微子的最小质量：m=36.957 46 u-36.956 48 u=0.001 02 u， 最小能量为：E=mc2=0.00102931.5 MeV0.82 MeV.答案：A2.2005年被联合国定为“世界物理年”以表彰爱因斯坦对科学的贡献.爱因斯坦对物理学的贡献有( )A.创立“相对论” B.发现“X射线”C.提出“光子说” D.建立“原子核式模型”答案：AC3.正电子、负质子等都属于反粒子，它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等，而电性相反.科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质反物质.1997年初和年底，欧洲和美国的科研机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步.你推测反氢原子的结构是( )A.由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成B.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成C.由一个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成D.由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成解析：反氢原子的结构是由反粒子构成的物质，正电子、负质子等都属于反粒子.答案：B综合运用4.K-介子衰变的方程为：K-+0，其中K-介子和-介子带负的基元电荷，0介子不带电.如图19-8-1所示，一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的-介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径与之比为21.0介子的轨迹未画出.由此可知-的动量大小与0的动量大小之比为( )图19-8-1A.11 B.12 C.13 D.16解析：设K-介子、-介子和0介子的质量分别为m、m1、m2.在P点衰变前K-介子速度为v，衰变后-介子速度为v1，0介子速度为v2，由衰变后-介子的轨迹，根据左手定则可知v1与v反向，由动量守恒可知：mv=-m1v1+m2v2 K-介子和-介子在匀强磁场中做圆周运动，由r=mv/Bq，可知：mv=Bqr 由已知、和可得：=21可知m2v2=3Bq由衰变方程可知=2m，由R=mv/qB，可知，注意到K-介子和-速度方向相反，由动量守恒定律，可得C选项正确.答案：C5.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为 u夸克和d夸克的两类夸克组成的，u夸克带电荷量为，d夸克带电荷量为，e为元电荷.下列论断可能正确的是( )A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成解析：题目中给出的信息是u夸克与d夸克的带电荷量，故应从质子带一个元电荷的电荷量，中子不带电的角度考虑.分析知B项正确.答案：B拓展探究6.加拿大萨德伯里中微子观察站的研究揭示了中微子失踪之谜，即观察到的中微子数目比理论值少，是因为部分中微子在运动过程中(速度很大)转化为一个子和一个子.对上述转化过程有以下说法，其中正确的是( )A.牛顿运动定律依然适用B.动量守恒定律不再适用C.若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向也可能与中微子的运动方向一致D.若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向也可能与中微子的运动方向相反解析：牛顿运动定