2016年河南单招物理模拟试题：基本粒子和宇宙演化

2016年河南单招物理模拟试题:基本粒子和宇宙演化

【试题内容来自于相关网站和学校提供】

1：

（2014.广州试题）关于媒介子，下列说法不正确的是( )。

A、媒介子是传递各种相互作用的粒子

B、光子和胶子都是媒介子

C、核子之间的核力是胶子传递的

D、核子之间的核力是光子传递的

2：

（2014.郑州试题）2002年，美国《科学》杂志评出的“2001年世界十大科技突破”中，有一个是加拿大萨德伯里中微子观察站的结果，该站揭示了中微子失踪的原因，即观察到的中微子数目比理论值少是因为中微子在运动过程中转化为一个子和一个子，在上述研究中有以下说法，正确的是().

①若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方向相反。

②若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方向可能一致，

③若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向。一致，

④若发现子和中微子的运动方向相反，则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

3：

关于原子核衰变放出的α、β、γ三种射线，下列说法正确的是( ).

A.α射线是高速氦核流，其穿透能力很强

B、β射线是高速电子流，它是核外电子受激发形成的

C、β射线的电离本领很强，穿透能力很弱

D、γ射线是波长很短的电磁波，其穿透本领比X射线还强

4：

（2014.武汉试题）介子衰变方程为→+，其中介子和介子是带负电的基元电荷，介子不带电。如图4 -8 -3所示，一个介子沿垂直于磁场的方向射人匀强磁场中，其轨迹为圆弧（图中虚线），介子和介子运动轨迹可能是图中的( )。

5：

图4-2甲、乙为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一α粒子，另一个放出一β粒子，且运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法正确的是( )。

A、匀强磁场的方向一定垂直纸面向里

B、无法判断匀强磁场的方向

C、图乙放出的是旺粒子，图甲放出的是β粒子

D、b为d粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹

6：

(2014.上海浦东试题)天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀。不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v=Hr。式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定，为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观测一致，

由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T=________根据过期观测，哈勃常数H=3×m/S。光年，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为____年，

7：

一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，并设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为光速为c，普朗克常量为h，则对撞过程中的质量亏损为____，转化成的光子在真空中的波长λ=____________

8：

（2014.武汉试题）科学家发现太空中的γ射线一般都是从很远的星体放射出来的，当γ射线爆发时，在数秒钟内所产生的能量相当于太阳在过去100亿年所发生的能量的总和的1 000倍左右，大致相当于将太阳的全部质量转变为能量的总和，科学家利用超级计算机对γ射线的状态进行了模拟。经模拟发现γ射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍缩”过程，只有星球“坍缩”时，才可以发出这么巨大的能量。已知太阳光照射到地球上大约需要

8分20秒的时间，由此来估算在宇宙中，一次γ射线爆发所放出的能量。（万有引力常量G=6.67×N。/

，1年时间约为3. 15×s）

9：

碳14具有放射性，其半衰期T=5 686年，空气中碳12跟碳14的存量约为：1.2。活着的生物体中碳的这两

种同位素质量之比与空气中相同。生物体死亡后，不再吸收碳，碳14将以T=5 686年为半衰期减少，因此测出生物遗骸中碳12与碳14的质量比，再跟空气中的相比较，可估算出古生物的死亡年代。如果现测得一古代遗骸中碳14跟碳12的存量比为空气中的三分之二，试估计该古生物遗骸的年代。

10：

（2014.大连试题）已知物体从地球上的逃逸速度，其中G、M、R 分别是万有引力常量、地球的质量和半径。已知G=6. 67×N。/kg、光速c=3.0×m/s，求下列问题：

(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M =1. 98 ×kg，求它可能的最大半径；

(2)在目前天文观测范围内，物质的平均密度为0.4 kg/，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙。问宇宙的半径至少为多大？

11：

氘发生热核反应有如下四种情况，而且每种情况发生的几率相同（大量粒子的统计规律）。

+→++4MeV

+→++17.6MeV

+→++3.3MeV

+→++18.3MeV

1L海水中大约有0.03g氘，如果这些氘核完全聚变，释放的能量是多少焦？

答案部分

1、D

媒介子是传递各种相互作用的粒子，光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用，故A、B、C正确，D错误。

2、B

对微观粒子运用动量守恒定律，关键在于明确动量守恒定律的适用条件，它包括高速运动物体和低速运动物体，包括宏观物体和微观物体。因此可用动量守恒定律判断B正确。

3、D

α、β、γ三种射线都是来源于原子核内部，不是核外电子受激发形成的，(射线是高速氦核流，它的电离本领很强，穿透能力很弱；β射线是高速电子流，它的电离本领较弱，穿透本领较强；γ射线是波长很短的电磁波，具有很高的能量，其穿透本领很强，比X射线的还强。

4、A,B

根据动量守恒定律可以判断核反应后介子可能与介子运动方向相同6，也可能相反，结合左手定则和带电粒子在磁场中的运动知识可知，本题的正确选项为A、B、

5、B,D

由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，选项A错误、B正确；放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度方向相反，但电性相同，故两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆，而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度方向相反，且电性相反，故两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故图甲放出的是α粒子，图乙放出的是β粒子，选项C错误；放射性元

素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由可得轨迹半径与动量大小成正比，与电荷量成反比，

而α粒子和β粒子的电荷量都比反冲核的电荷量小，故α粒子和β粒子的半径都比反冲核的半径大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，选项D正确。

6、 1×

由于爆炸后各星体做的是匀速运动，令宇宙年龄为r，则星球现距我们的距离为r =vT=HrT，得：T=。T==

7、2m

对撞前两电子的质量为2m，对撞后发生湮灭，质量亏损了2m.根据质能方程得对撞过程释放的能量为=

=2m.在对撞前后能量守恒2h=2=2m，得λ=

8、

r= ct =3××500 m=1.5×m，地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：，太阳的质量为：

，

γ射线爆发所发出的能量：

E= M=2.0×l×(3×)J=1.8 x J.

9、

设该生物在古代活着时含为个，含为m个，则古代时期存量比为。测得该生物遗骸目前含为

n个，而因不具有放射性，不会衰变，仍为m个，其存量比为，设古代和目前空气中与存量之比基本不变，令为k，

由题意得=k，=k,即=由得，取对数得：

。

10、

(1)由题目所提供的信息可知，任何天体都存在其所对应的逃逸速度口，对于黑洞来说，其逃逸速度大于真空中的光速，即v>c，所以R<=2.93 km，即太阳成为黑洞时的最大半径为2. 93 km.

(2)把宇宙视为一普通天体，则质量为M=pV=，其中R为宇宙半径，为宇宙密度，则宇宙所对应的逃逸

速度为，由于宇宙密度使英逃逸速度大于光速，即v>c，由以上的三个关系可得R>=2 x km.

11、

由题给条件知，4种情况下共有6个氘核参与反应，平均每个氘核放出的能量是MeV=7.2 MeV.1 L海水中的氘核个数为：×6. 02×个=9。03×个，所以可放出能量E =N x7.2 MeV=9.03×

×7.2××1.6×J≈1. 04×J.