A．u夸克帶電量為B．一個質(zhì)子應(yīng)由兩個u夸克和一個反d夸克組成C．一個反質(zhì)子由一個u夸克和一個d夸克組成D．一個反質(zhì)子由兩個反u夸克和一個反d夸克組成 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成．u夸克帶電量為e，d夸克帶電量為一e，e為基元電荷．下列論斷可能正確的是[　]

A．質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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

 

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目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成．u夸克帶電量為e，d夸克帶電量為一e，e為基元電荷．下列論斷可能正確的是[　]

A．質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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

 

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歐洲大型強子對撞機（Large Hadron Collider）簡稱LHC，于2009年9月重新啟動，這將有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法國邊境地區(qū)的地下100m深的壞形隧道中，周長26.659km（約27km）．在LHC進行的質(zhì)子-質(zhì)子碰撞中，每個質(zhì)子的能量為7TeV（7×1012eV）．
（1）目前認(rèn)為，質(zhì)子是由u夸克和d夸克組成，u夸克帶電量為
2
3
e，d夸克帶電量為-
1
3
e，e為元電荷．則質(zhì)子有
2
2
個u夸克和
1
1
個d夸克組成．
（2）LHC能把數(shù)以百萬計的質(zhì)子加速到接近光速（光速的99.99%）．這些接近光速的質(zhì)子對撞后，會創(chuàng)造出1百多億年前與宇宙大爆炸之后萬億分之一秒時的狀態(tài)類似的條件，科學(xué)家期望能從中發(fā)現(xiàn)“反物質(zhì)”以及占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)和暗能量的蹤跡，從而揭開宇宙起源之謎．反物質(zhì)是由反粒子組成，若有反α粒子，則它的質(zhì)量數(shù)為
4
4
，電荷數(shù)為
-2
-2
．
（3）假設(shè)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某種反粒子，采用如圖的裝置來測定這種反粒子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比），真空管內(nèi)的K發(fā)出的反粒子（不計初速、重力和粒子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，反粒子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到O'點，O'與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計．此時，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場．調(diào)節(jié)磁場的強弱，當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．
①求打在熒光屏O點的反粒子速度的大�。�
②推導(dǎo)出反粒子的比荷的表達式．

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C． （選修模塊3-5）
（1）因發(fā)現(xiàn)CP對稱性破缺的日本科學(xué)家小林及益川，被授予2008年諾貝爾物理學(xué)獎．他們發(fā)現(xiàn)組成物質(zhì)結(jié)構(gòu)的夸克，如果自然界中至少存在三代，每代兩種，及六種夸克（u、d；c、s；t、b），那么它們的混合就可以導(dǎo)致CP對稱性破缺．夸克具有分?jǐn)?shù)電荷，所有的重子如中子（udd）、質(zhì)子都是由三個夸克組成的，反重子則由相應(yīng)的反夸克組成．每種反粒子和與它相應(yīng)的粒子有相同的質(zhì)量、電量，但是電性相反．已知反d夸克帶電量為
1
3
e（以電子電荷量e作為基本電荷），則下列說法正確的是
A．u夸克帶電量為
2
3
e
B．一個質(zhì)子應(yīng)由兩個u夸克和一個反d夸克組成
C．一個反質(zhì)子由一個u夸克和一個d夸克組成
D．一個反質(zhì)子由兩個反u夸克和一個反d夸克組成
（2）目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡在發(fā)生連續(xù)衰變過程中，會放出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病．
①根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是
 

A．氡的半衰期為3.8天，則若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下一個氡原子核了
B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的
C．γ射線一般伴隨著a或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力也最強
D．發(fā)生α衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2
②靜止的氡核（
 
222
86
Rn）放出一個速度為v0的a粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為a粒子及反沖核的動能，已知原子質(zhì)量單位為u，真空中的光速為c，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損．（不計相對論修正，在涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計．）

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（1）下列說法中正確的是　　　　　　　　．

A．隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強度都有增加，另一方面輻射強度的極大值向波長較短的方向移動

B．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長變短

C．根據(jù)海森伯提出的不確定性關(guān)系可知，不可能同時準(zhǔn)確地測定微觀粒子的位置和動量

D．4個放射性元素的原子核經(jīng)過一個半衰期后一定還剩下2個沒有發(fā)生衰變

（2）在《探究碰撞中的不變量》實驗中，某同學(xué)采用如圖所示的裝置進行實驗．把兩個小球用等長的細(xì)線懸掛于同一點，讓B球靜止，拉起A球，由靜止釋放后使它們相碰，碰后粘在一起．實驗過程中除了要測量A球被拉起的角度，及它們碰后擺起的最大角度之外，還需測量　　　     （寫出物理量的名稱和符號）才能驗證碰撞中的動量守恒．用測量的物理量表示動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式是　　　　　　　    　．

（3）2008年10月7日，日美科學(xué)家分享了當(dāng)年諾貝爾物理學(xué)獎．他們曾就特定對稱性破缺的起源給出了解釋，并預(yù)言了一些當(dāng)時還未發(fā)現(xiàn)的夸克．夸克模型把核子(質(zhì)子和中子)看做夸克的一個集合體，且每三個夸克組成一個核子．已知質(zhì)子和中子都是由上夸克u和下夸克d組成的。每種夸克都有對應(yīng)的反夸克．一個上夸克u帶有的電荷，而一個下夸克d帶有的電荷，因此一個質(zhì)子p可以描述為p=uud，則一個中子n可以描述為n=             ．一個反上夸克帶有的電荷，一個反下夸克帶有的電荷，則一個反質(zhì)子p可描述為                  ．

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一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分

題   號

1

2

3

4

5

答   案

D

D

B

C

A

 

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．每題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分．

題   號

6

7

8

9

答   案

AC

AD

ABC

CD

 

三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，共計42分．請將解答填在答題卡相應(yīng)的位置．

10、⑴ ab ⑵ 變大  ⑶4.4

11、  a～m′  3kg   1.5 kg

12．選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答則按A、B兩小題評分．）

A． (選修模塊3-3) (12分)

    ⑴CD  ⑵低   1/2  ⑶0.07Kg

B． (選修模塊3-4) (12分)

 ⑴圖略   0.245τ2   9.47  ⑵BC   ⑶200m 53°

C． (選修模塊3-5) (12分)

    ⑴AD  ⑵①BD  ②

四、計算題：本題共3小題，共47分．解答時請寫出必要文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中須明確寫出數(shù)值和單位．

13．（1）由動能定理，得

qU=mv02-0 ……①      ∴v0=……… ②

（2）粒子從A1點進入磁場后，在磁場中運動了四分之一周期后從B點出磁場，軌跡圓心為O1，速度方向改變了900，∵AC=0.6R，∴O點到A1O1距離為0.8R，

△OO1A≌△OO1B，∠A1O1O=∠BO1O=450，軌跡半徑

r=0.6R+0.8R=1.4R……………③

由牛頓定律，得

qv0B = mv02/r……………④     ∴B = …………⑤

（3）電場中運動的時間為

t1 = = ……………⑥

在AA1之間做勻速直線運動，時間為

t2 = = ……………⑦

在磁場中運動，時間為

t3= ==………………-⑧

粒子從開始運動到出磁場過程的總時間

t = t1+t2+t3 = + +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14．（1）本題要求小球停在Ｏ點或Ｏ點左方，必有：

　　　即：　　此為μ的上限

設(shè)小球到達左方最遠(yuǎn)點距O點的距離為，因最后停止點不能越過O點，滿足：

……………………………②

因B為最遠(yuǎn)點有：

………………………②

得：

代入（1）得：

令：

得：    

由此中知μ的取值范圍為：

（2）要讓小球在左方最遠(yuǎn)點B處停處，則必有：

……………………………③

由②③得

15．（1）釋放小球A前，物體B處于平衡狀態(tài)，

  得   故彈簧被拉長了0.1cm

（2）小球從桿頂端運動到C點的過程，由動能定理：

                                             ①

其中

而

物體B下降的高度                               ②

由此可知，此時彈簧被壓縮了0.1m，則彈簧的彈性勢能在初、末狀態(tài)相同。

再以A、B和彈簧為系統(tǒng)，由機械能守恒：

                                      ③

對小球進行速度分解可知，小球運動到C點時物體B的速度       ④

由①②③④聯(lián)立可得：

 


同步練習(xí)冊答案