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    A．u夸克带电量为B．一个质子应由两个u夸克和一个反d夸克组成C．一个反质子由一个u夸克和一个d夸克组成D．一个反质子由两个反u夸克和一个反d夸克组成 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    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．u夸克带电量为e，d夸克带电量为一e，e为基元电荷．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

     

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    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．u夸克带电量为e，d夸克带电量为一e，e为基元电荷．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

     

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    欧洲大型强子对撞机（Large Hadron Collider）简称LHC，于2009年9月重新启动，这将有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法国边境地区的地下100m深的坏形隧道中，周长26.659km（约27km）．在LHC进行的质子-质子碰撞中，每个质子的能量为7TeV（7×1012eV）．
    （1）目前认为，质子是由u夸克和d夸克组成，u夸克带电量为
    2
    3
    e    ，d夸克带电量为-
    1
    3
    e    ，e为元电荷．则质子有
    2
    2
    个u夸克和
    1
    1
    个d夸克组成．
    （2）LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速（光速的99.99%）．这些接近光速的质子对撞后，会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件，科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹，从而揭开宇宙起源之谜．反物质是由反粒子组成，若有反α粒子，则它的质量数为
    4
    4
    ，电荷数为
    -2
    -2
    ．
    （3）假设科学家发现了某种反粒子，采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷（电荷量与质量之比），真空管内的K发出的反粒子（不计初速、重力和粒子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，反粒子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2（如图所示）．
    ①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小．
    ②推导出反粒子的比荷的表达式．

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    C． （选修模块3-5）
    （1）因发现CP对称性破缺的日本科学家小林及益川，被授予2008年诺贝尔物理学奖．他们发现组成物质结构的夸克，如果自然界中至少存在三代，每代两种，及六种夸克（u、d；c、s；t、b），那么它们的混合就可以导致CP对称性破缺．夸克具有分数电荷，所有的重子如中子（udd）、质子都是由三个夸克组成的，反重子则由相应的反夸克组成．每种反粒子和与它相应的粒子有相同的质量、电量，但是电性相反．已知反d夸克带电量为
    1
    3
    e（以电子电荷量e作为基本电荷），则下列说法正确的是
    A．u夸克带电量为
    2
    3
    e
    B．一个质子应由两个u夸克和一个反d夸克组成
    C．一个反质子由一个u夸克和一个d夸克组成
    D．一个反质子由两个反u夸克和一个反d夸克组成
    （2）目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡在发生连续衰变过程中，会放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．
    ①根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是
     

    A．氡的半衰期为3.8天，则若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核了
    B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
    C．γ射线一般伴随着a或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
    D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2
    ②静止的氡核（
     
    222
    86
    Rn）放出一个速度为v0的a粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为a粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，真空中的光速为c，试求在衰变过程中的质量亏损．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）

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    （1）下列说法中正确的是　　　　　　　　．

    A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

    B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短

    C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量

    D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变

    （2）在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验．把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度，及它们碰后摆起的最大角度之外，还需测量　　　     （写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒．用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是　　　　　　　    　．

    （3）2008年10月7日，日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖．他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释，并预言了一些当时还未发现的夸克．夸克模型把核子(质子和中子)看做夸克的一个集合体，且每三个夸克组成一个核子．已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的。每种夸克都有对应的反夸克．一个上夸克u带有的电荷，而一个下夸克d带有的电荷，因此一个质子p可以描述为p=uud，则一个中子n可以描述为n=             ．一个反上夸克带有的电荷，一个反下夸克带有的电荷，则一个反质子p可描述为                  ．

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    一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分

    题   号

    1

    2

    3

    4

    5

    答   案

    D

    D

    B

    C

    A

     

    二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

    题   号

    6

    7

    8

    9

    答   案

    AC

    AD

    ABC

    CD

     

    三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填在答题卡相应的位置．

    10、⑴ ab ⑵ 变大  ⑶4.4

    11、  a～m′  3kg   1.5 kg

    12．选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）

    A． (选修模块3-3) (12分)

        ⑴CD  ⑵低   1/2  ⑶0.07Kg

    B． (选修模块3-4) (12分)

     ⑴图略   0.245τ2   9.47  ⑵BC   ⑶200m 53°

    C． (选修模块3-5) (12分)

        ⑴AD  ⑵①BD  ②

    四、计算题：本题共3小题，共47分．解答时请写出必要文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．

    13．（1）由动能定理，得

    qU=mv02-0 ……①      ∴v0=……… ②

    （2）粒子从A1点进入磁场后，在磁场中运动了四分之一周期后从B点出磁场，轨迹圆心为O1，速度方向改变了900，∵AC=0.6R，∴O点到A1O1距离为0.8R，

    △OO1A≌△OO1B，∠A1O1O=∠BO1O=450，轨迹半径

    r=0.6R+0.8R=1.4R……………③

    由牛顿定律，得

    qv0B = mv02/r……………④     ∴B = …………⑤

    （3）电场中运动的时间为

    t1 = = ……………⑥

    在AA1之间做匀速直线运动，时间为

    t2 = = ……………⑦

    在磁场中运动，时间为

    t3= ==………………-⑧

    粒子从开始运动到出磁场过程的总时间

    t = t1+t2+t3 = + +

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    14．（1）本题要求小球停在Ｏ点或Ｏ点左方，必有：

    　　　即：　　此为μ的上限

    设小球到达左方最远点距O点的距离为，因最后停止点不能越过O点，满足：

    ……………………………②

    因B为最远点有：

    ………………………②

    得：

    代入（1）得：

    令：

    得：    

    由此中知μ的取值范围为：

    （2）要让小球在左方最远点B处停处，则必有：

    ……………………………③

    由②③得

    15．（1）释放小球A前，物体B处于平衡状态，

      得   故弹簧被拉长了0.1cm

    （2）小球从杆顶端运动到C点的过程，由动能定理：

                                                 ①

    其中

    而

    物体B下降的高度                               ②

    由此可知，此时弹簧被压缩了0.1m，则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。

    再以A、B和弹簧为系统，由机械能守恒：

                                          ③

    对小球进行速度分解可知，小球运动到C点时物体B的速度       ④

    由①②③④联立可得：

     


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