2019-2020学年高中物理 19.7-17.8核聚变 粒子和宇宙课时提升训练(含解析)新人教版选修3-5

2019-2020学年高中物理 19.7-17.8核聚变 粒子和宇宙课时提升训

练（含解析）新人教版选修3-5

1.(多选)下列关于聚变的说法中,正确的是 ( ) A.要使聚变产生,必须克服库仑斥力做功

B.轻核聚变需要几百万度的高温,因此轻核聚变又叫做热核反应

C.原子弹爆炸能产生几百万度的高温,所以氢弹利用原子弹引发热核反应

D.只有太阳内部进行着剧烈的热核反应

【解析】选A 、B 、C 。轻核聚变时,要使轻核之间距离达到10-15

m,故必须克服库仑斥力做功,A 正确;要克服核子间作用力做功,必须有足够大的动能,方法就是将其加热到几百万度的高温,B 正确;热核反应必须在几百万度的高温下进行,这样高的温度可利用原子弹爆炸释放的能量获得,C 正确;在太阳和许多恒星内部都存在热核反应,D 错误。

2.重核的裂变和轻核的聚变是人类利用核能的两种主要方法,下面关于它们的说法中正确的是 ( )

A.裂变和聚变过程都有质量亏损

B.裂变过程有质量亏损,聚变过程质量有所增加

C.裂变过程质量有所增加,聚变过程有质量亏损

D.裂变和聚变过程质量都有所增加

【解析】选A 。重核裂变和轻核聚变都会放出能量;根据质能互换可知,它们都有质量亏损,故A 正确,B 、C 、D 错误。

3.(2014·珠江高二检测)现有三个核反应方程:

Na

Mg

e 2351141921

92056360U n Ba Kr 3n ②＋＋＋

H H He n

下列说法正确的是 ( ) A.①是裂变,②是β衰变,③是聚变 B.①是聚变,②是裂变,③是β衰变 C.①是β衰变,②是裂变,③是聚变 D.①是β衰变,②是聚变,③是裂变

【解析】选C 。裂变是重核变为中等质量的核,②是;衰变有α衰变和β衰变,α衰变的结果是释放氦核,β衰变的结果是从原子中释放电子,①是;聚变是质量较小的核结合成质量较

大的核,③是。综上所述C正确。

4.(多选)(2013·德州高二检测)下列关于夸克模型的说法正确的是( )

A.强子是由更基本的夸克组成的

B.夸克的电荷量分别为元电荷的+或-

C.每种夸克都有对应的反夸克

D.夸克能以自由的状态单个出现

【解析】选A、B、C。夸克不能以自由的状态单个出现,D错误,A、B、C正确。

5.太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近

( ) A.1036kg B.1018kg C.1013kg D.109kg

【解析】选D。根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2,得Δm==kg=4.4×109kg。

6.(多选)月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3He)”的化学元素,是热核聚变的重要原料。科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3,如果相关技术研究成功,将为地球带来取之不尽的能源。关于氦3与氘核聚变,下列说法中正确的是

( )

A.核反应方程为He H He H

B.核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量

C.氦3He)一个核子的结合能大于氦4He)一个核子的结合能

D.氦3He)与氘核发生聚变反应将放出能量

【解析】选A、D。氦3He)与氘核聚变的核反应方程符合质量数与电荷数守恒,故A对;聚变是放能反应,故D对;因为聚变反应放出大量的能量,因此核反应生成物的质量将小于参加反应物质的质量,即质量有亏损,故B错;因为较小的核合并成较大的核,核子的结合能都会增加,故C错。

7.(2013·山东高考)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。

(1)完成“氦燃烧”的核反应方程He+______ Be+γ。

(2Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的Be,经7.8×10-16s后所剩Be占开始时的________。

【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:

(1)核反应方程与电荷守恒定律;

(2)半衰期及剩余质量的计算方法。

【解析】(1)根据核反应方程和电荷守恒定律可知He He Be+γ。

(2Be的半衰期为2.6×10-16s,经过7.8×10-16s后,也就是经过3个半衰期后剩余的质量为m′=()n m=()3m,

所剩Be占开始时的。

答案:(1He (2)或12.5%

8.(2014·辽师大附中高二检测)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为H C N+Q1H N C+X+Q2,方程中Q1、Q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:

H He He C N N

则X是__________,Q2__________(选填“大于”“等于”或“小于”)Q1。

【解析】据核反应过程中反应前后质量数和电荷数守恒,有X为He;据ΔE=Δmc2,Δm为质量亏损,c为光速,经过计算Δm1=0.002 1u,Δm2=0.005 3u,则可以知道Q2>Q1。

He大于

答案:4

2

9.一个质子和两个中子聚变为一个氚核,已知质子质量m H=1.007 3 u,中子质量m n=1.008 7 u,氚核质量m=3.018 0 u。

(1)写出聚变方程;

(2)释放出的核能多大?

(3)平均每个核子释放的能量是多少?

【解析】(1)聚变方程为H+n H

(2)质量亏损

Δm=m H +2m n -m=(1.007 3+2×1.008 7-3.018 0)u=0.006 7 u 释放的核能

ΔE=Δmc 2

=0.006 7×931.5 MeV ≈6.24 MeV 。 (3)平均每个核子放出的能量为

MeV=2.08 MeV 。

答案:(1

H+

n

H (2)6.24 MeV

(3)2.08 MeV

1.(多选)据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是 ( ) A.“人造太阳”的核反应方程是H

H He

n

B.“人造太阳”的核反应方程是235

92U

n →141

56Ba

Kr+

n

C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc 2

D.“人造太阳”核能大小的计算公式是E=mc 2

【解析】选A 、C 。“人造太阳”发生的是氢核聚变,所以核反应方程式为H

H

He

n,

而B 选项中的核反应是核裂变,故A 正确,B 错误;“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc 2

,而核能大小的计算公式为E=mc 2

,故选项C 正确,D 错误。

2.(多选)我国自行研制了可控热核反应装置“超导托卡马克”。设可控热核反应前氘核的质量为m 1,氚核的质量为m 2,反应后氦核的质量为m 3,中子的质量为m 4。已知光速为c 。下列说法正确的是 ( )

A.这种装置中发生的反应方程式是H

H

He

n

B.由核反应过程质量守恒可知m 1+m 2=m 3+m 4

C.核反应释放的能量为(m 1+m 2-m 3-m 4)c 2

D.这种装置与我国大亚湾核电站所使用的核装置的核反应原理是相同的

【解析】选A 、C 。由核反应的反应物、生成物及电荷数和质量数守恒可知A 正确;质量数守

恒不是质量守恒,这一核聚变反应过程要释放大量的能量,有质量亏损,B错误;由质能方程知C正确;大亚湾核电站所使用的核装置是利用核的裂变反应原理,D错。

3.K-介子衰变的方程为:K-π-+π0,其中K-介子和π-介子带负的基本电荷,π0介子不带

电。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π-介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切如图所示,它们的半径与之比为2∶1,π0介子的轨迹未画出,由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为( )

A.1∶1

B.1∶2

C.1∶3

D.1∶6

【解析】选C。由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律知:

轨道半径R==∝p

所以==

即=

又由动量守恒定律=-

得=+=

所以=

4.两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)。已知氘核的质量m D=2.01360u,氦核的质量m He=3.0150u,中子的质量m n=1.0087u。

(1)写出聚变方程并计算两个氘核聚变释放的核能。

(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35MeV。它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?

【解析】(1)聚变的核反应方程:H He n,

核反应过程中的质量亏损为

Δm=2m D-(m He+m n)=0.0035u

释放的核能为ΔE=Δmc2=0.0035uc2=3.26MeV

(2)对撞过程动量守恒,由于反应前两氘核动能相同,其动量等值反向,因此反应前后系统的动量为0,即

0=m He v He+m n v n,

反应前后总能量守恒,得

m He+m n=ΔE+2E kD。

解得E kHe=0.99MeV,E kn=2.97MeV。

答案:(1)H He n 3.26MeV

(2)0.99MeV 2.97MeV

【总结提升】三种方法求聚变反应中的质量亏损

在核聚变反应中,释放出核能,聚变后的总质量小于聚变前的总质量,即发生了质量的亏损。在计算质量亏损时往往有以下几种情况:

(1)最简单的是已知聚变前后各粒子的质量,则质量亏损=反应前总质量-反应后总质量。

(2)复杂一些的是已知聚变反应释放的核能,则可根据质能方程求出聚变反应的质量亏损。

(3)最复杂的是不告诉聚变释放的核能而仅告诉聚变前各粒子的速度。这时我们可以先利用动量守恒求出反应后粒子的速度,再根据速度求出聚变反应前后的总动能,然后用反应后总动能减去反应前总动能求出聚变反应释放的核能,最后由质能方程求出质量亏损。

5.有一种聚变反应是四个氢核聚变成一个氦核,同时放出两个正电子。求:

(1)该聚变反应释放多少能量?

(2)若1 g氢完全聚变,能释放多少能量?

(3)1 g氢完全聚变,释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的热能?(已知煤的燃烧值q=3.36×107J/kg,氢核质量为1.008 142 u,氦核质量为4.001 509 u,电子的质量为0.000 549 u) 【解析】(1)核反应方程为:

H He+e,

所以Δm=4m H-m He-2m e=4×1.008 142 u-4.001 509 u-2×0.000 549 u

=0.029 961 u

ΔE=Δmc2=0.029 961uc2=0.029 961×931.5 MeV=27.91 MeV=4.47×10-12J

(2)1 g氢完全聚变释放的能量为

E=×6.02×1023×4.47×10-12J=6.73×1011J (3)相当于煤完全燃烧的质量为

m=kg=2.00×104kg

答案:(1)4.47×10-12J (2)6.73×1011J (3)2.00×104kg

苏科版八年级下册物理第七章从粒子到宇宙章节测试

苏科版八年级下册物理第七章从粒子到宇宙章节测试 一、单选题 1.修补被扎破的自行车内胎时，修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛，再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛，然后再将锉毛的两个表面涂上胶水，待胶水晾一会儿之后，对准、压紧……． 对于下列锉毛橡胶表面的主要目的的分析，你认为最可能的是() A. 使补胎处的橡胶更膨松，以增强补胎处橡胶的弹性 B. 增大内胎和橡胶补丁接触的表面积，以充分发挥胶水的黏合作用 C. 增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦，防止错位 D. 防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀，避免外胎爆胎 2.橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮带正电荷．这是因为摩擦使毛皮（） A. 失去一些电子 B. 得到一些电子 C. 失去一些质子 D. 得到一些质子 3.下列现象和对应的解释正确的是（） A. “破镜不能重圆”说明分子间有斥力 B. 石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小 C. 空气能被压缩，说明分子间有引力 D. 堆煤的墙角时间久了会变黑，说明分子在永不停息地做无规则运动 4.对下列现象的解释，正确的是（） A. 打开香水瓶盖后，能闻到香味，说明分子在永不停息地运动 B. 封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间有引力 C. 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有空隙 D. 铅笔笔芯用了一段时间后变短了，说明分子间有斥力 5.图中，与原子结构模型最为接近的是（） A. 西红柿 B. 西瓜 C. 面包 D. 太阳系 6.下列说法中正确的是( ) A. 物质是由大量分子组成的，分子间可以有空隙，也可以没有空隙 B. 固体不易被压缩，说明分子间只有斥力，没有引力 C. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 D. 地球是宇宙的中心，太阳围绕地球做圆周运动 7.生活中有许多物理现象可以说明物理原理，你认为以下说法中正确的是（） A. 用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，每一粒铁粉就是一个铁分子 B. 铁丝很难被拉断，说明分子之间只存在引力 C. 铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 D. 洒在桌面上的酒精，过一会儿都蒸发了，说明一切物体里的分子都在不停地做无规则运动

第十章 从粒子到宇宙 知识点

第十章从粒子到宇宙 34、分子是保持物质化学性质最小的微粒。物质是由分子组成的。 35、分子很小，大多数分子的直径的数量级为10-10m，肉眼无法直接看到，需要借助电子显微镜才能看到。用油膜法可测量分子直径。 36、扩散现象：不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。气体，液体，固体都可以发生扩散现象。例如：花香四溢，盐溶于水，放煤的墙角会变黑等，扩散现象证明分子在永不停息的做无规则运动。 37、分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈.物理学中将大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。 38、分子动理论的初步知识：物体是由分子组成的；分子之间有间隙；分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存在着相互作用的引力和斥力。 39、酒精和水混合后总体积变小，说明分子间有间隙；固体和液体都能保持一定的体积，证明分子之间存在相互作用的引力；固体难以拉断说明分子间有引力，固体和液体难以被压缩，说明分子间有斥力。 40、引力和斥力 当两个分子处于平衡位置时,引力等于斥力. 当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时,斥力大于引力. 当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时,斥力小于引力. 当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,引力和斥力均趋于零. 41、固体中分子之间的距离很小，相互作用力很大，分子只能在平衡位置附近振动；液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在平衡位置附近振动，分子群却可以相互滑动；气体中分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动。42、宏观世界（宇宙）的尺度（由小到大顺序）： 43、微观世界（粒子）的尺度（由大到小顺序）：

高中物理-粒子和宇宙学案

高中物理-粒子和宇宙学案 【学习目标】 1．初步了解粒子物理学基础。 2．初步了解恒星的演化。 【重点难点】 1．粒子物理学基础常识。 2．宇宙大爆炸理论和恒星的演化过程。 【课前预习】 1．基本粒子与新粒子 （1）直到19世纪末,人们认为组成物质的最小微粒是__________,后来发现了质子、中子、电子,于是许多人认为,电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最小微粒,并把它们叫做________。 （2）1932年发现了__________,1937年发现了__________,1947年发现了K介子和________介子,还发现了一些粒子,质量比质子的质量大,叫做__________。 （3）实验中发现,对应着许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质________的粒子,叫做反粒子,例如,电子的反粒子就是________,质子的反粒子就是_________。2．夸克模型 （1）1964年提出的夸克模型,认为强子由更基本的________组成。 （2）夸克模型指出了电子电荷不再是电荷的最小单元,即存在__________电荷。 3．宇宙的演化 （1）研究微观世界的粒子物理、量子理论与研究__________的理论相互沟通、相互支撑。 （2）当恒星核能耗尽时,就进入末期,恒星的末期形态主要有：白矮星、中子星或_________。 （3）在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期,在宇宙大爆炸后,随着温度的下降,电子与质子复合成为中性的氢原子。继续冷却,质子、电子、原子等与光子分离而逐步组成恒星和星系。

【预习检测】 1．关于人们发现的新粒子,下列说法正确的是（） A．许多粒子都有自己的反粒子 B．把粒子分为强子、轻子、媒介子,根据的是粒子与各种相互作用的关系 C．质子属于强子 D．光子属于轻子 2．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夸克带电荷量 为2 3 e,d夸克带电荷量为 1 3 e -,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夸克的组成,中子由1个u夸克和2个d夸克的组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克的组成,中子由1个u夸克和2个d夸克的组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克的组成,中子由2个u夸克和1个d夸克的组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克的组成,中子由1个u夸克和1个d夸克的组成 参考答案 【课前预习】 1.（1）原子,基本粒子, （2）正电子,u子,π,超子 （3）相反,正电子,反质子 2．（1）夸克（2）分数（3）最小 3．（1）宇宙（2）黑洞 【预习检测】 1．ABC 2．B ▲堂中互动▲ 【典题探究】 【例题1】为了探究宇宙起源,“阿尔法磁谱仪”将在太空中寻找“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量,但电荷的符号相反,则反氢原子是（）

第5章从粒子到宇宙例题与习题(沪粤版八年级上)

第5章从粒子到宇宙例题与习题 【例1】下面关于分子和原子的说法中，正确的是（）。 A 质子和中子不可再分 B 分子由原子核和核外电子组成 C 原子核由带正电的质子和带负电的中子组成 D 科学家用实验证明了原子的结构为核式结构 【分析】分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，原子核由更小的粒子质子和中子组成，质子和中子还有更小 的微粒结构。质子带正电，中子不带电，电子带负电。 原子的结构为核式结构，跟太阳系相似，原子核集中乐原子的大部分质量，处在原子的中央，带负电的电子在原子核外 不同的轨道上绕核高速运转。 【解答】D。 【例2】生物学家设想制作一种纳米筛子，将某种液体中的病毒过滤掉，如果液体分子的大小为0.5纳米，病毒分子的大小 为300纳米，则筛孔的大小为（）。 A 400mm B 200mm C 0.4nm D 0.2nm 【分析】纳米材料（或称超微粒子）统指制成材料的基本单位大小限制在1至100nm 范围的材料。纳米筛子的孔径只有大于 0.5nm而小于300nm才能漏下液体分子过滤掉病毒。 【解答】B。 1．下列有关原子结构的核式模型的说法，错误的是（）。 A.原子由原子核和电子组成 B.原子的质量几乎集中在原子核内 C.原子由质子和中子组成 D.原子核位于原子中心，核外电子绕核高速旋转

2．下列说法中正确的是（）。 A.古希腊天文学家托勒密提出了“日心说” B.波兰天文学家哥白尼提出勒“地心说” C.地球绕太阳旋转是由于受到万有引力的结果 D.地球上物体即使速度再大也飞不出地球 3．下列关于宇宙的说法中不正确的是（）。 A.我们生活的地球只是太阳系中的一员 B.光年是时间单位 C.太阳系属于银河系 D.银河系属于总星系 4. 如图1所示是锂原子的结构图，从图中可以看出锂原子内有 （）个质子，（）个中子，（）个电子 图1 5. 下列各物质中，由大到小的排列顺序是（）。 A.地球 B.太阳 C.宇宙 D.银河系

第七章从粒子到宇宙知识点总结

第七章《从粒子到宇宙》复习导学案 知识点梳理： 知识点一分子 概念：能保持物质化学性质的最小微粒。 大小：分子直径得数量级为10-10m，即0.1nm 三、分子模型的内容（特点） 1、物质是由大量分子组成的，分子间有空隙； 证据：水与酒精混合后总体积变小； 2、分子在永不停息的做无规则运动； 温度越高，分子无规则运动越剧烈 固体分子：樟脑变小 证据：分子运动液体分子：水蒸发 气体分子：闻到香味 3、分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力 证据： 吸引力：铅块挤压吸引；拉断铁丝比棉线难；两滴水银靠近会自动结合成一滴排斥力：固体、液体很难被压缩 四、解释固、液、气的性质 物质状态分子间距分子间作用力特征 固小大有体积，有形状 液大小有体积，无形状 气很大很小物体积，无形状 知识点二静电现象 一、分子是由原子构成的 分子不同原子构成：化合物分子 相同原子构成单质分子 二、摩擦起电 1、带电：摩擦过的绝缘体能吸引轻小物体，就说该物体带了电（荷）。 2、绝缘体：导电性差的物体； 3、带电体：带了电荷的物体； 4、带电体具有吸引轻小物体的性质； 5、用摩擦的方式使物体带电，叫做摩擦起电。

三、两种电荷 1、正电荷+：丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷称为正电荷； 负电荷－：毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷称为负电荷。 2、自然界中只有两种电荷。 3、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 四、原子构成 1、汤姆生发现了电子，揭示了原子是有结构（可再分）的； 2、原子构成：（1）原子由带正电的原子核与带负电的电子构成； （2）原子核带的正电荷=电子带的负电荷；所以，原子呈电中性，原子构成的物体也呈电中性。 （3）原子核对电子有束缚能力，不同物质的原子对电子的束缚能力不同； 五、摩擦起电的本质 1、失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电； 2、摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。 知识点三探索更小的微粒 一、从静电现象认识到原子是可分的 二、原子核式结构模型 提出者：卢瑟福观点：1.原子是由原子核与电子构成的；2.原子核位于中心，电子绕核告诉运动； 3.原子核很小，电子更小类似：行星绕日的太阳系结构 三、原子核的结构 观点：原子核有质子和中子构成；原子与中子由夸克构成。 四、带电性 1、原子核带正电，核外电子带负电，带电数量相等； 2、质子带正电，中子不带电。 知识点四宇宙探秘 一、两种学说 1、地心说－托勒玫 2、日心说－哥白尼 二、星空世界 1、地球等行星绕太阳运行，构成太阳系； 2、千亿记像太阳这样的恒星、弥漫物质构成银河系； 3、一千亿个类似与银河系、仙女星系的星系构成了宇宙。

粒子和宇宙教案

粒子和宇宙教案新人教版选修3-5 粒子和宇宙 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史 2．初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一 （二）过程与方法 1．感知人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法 2．能够突破传统思维重新认识客观物质世界 （三）情感、态度与价值观 1．让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性。 2．培养学生的科学探索精神。 ★教学重点 了解构成物质的粒子和宇宙演化过程 ★教学难点 各种微观粒子模型的理解 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 1．Internet网络素材、报刊杂志、影视媒体等。 2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件（基于网络环境）播放等。★课时安排1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 教师：宇宙的起源一直是天文学中困难而又有启发性的问题。宇宙学中大爆炸论的基本观点是宇宙正在膨胀，要了解宇宙更早期的情况，我们必须研究组成物质的基本粒子。问题：现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么？ 学生：构成物体的最小微粒为“原子”（不可再分）。 点评：从宇宙的起源角度去引起对物质构的粒子的了解，激发学生的兴趣，积极回答。教师：其实直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质不可分的最小微粒。20世纪初人们发现了电子，并认为原子并不是不可以再分，而且提出了原子结构模型的研究。问题：现在我们认为原子是什么结构模型，由什么组成？ 学生回忆并回答：现在我们认为原子是核式结构，说明原子可再分，原子核由质子与中子构成。点评：引起学生回忆旧知识并巩固知识。 （二）进行新课 1．“基本”粒子“不” 基本

(浙江专版)201X年高中物理 第十九章 原子核 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙讲义(含解析)新人教

核聚变粒子和宇宙 核聚变 1．核聚变 (1)定义： 两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做聚变。聚变后比结合能增加，因此反应中会释放能量。 (2)发生条件： 轻核聚变必须在温度达到几百万开尔文时，才可以发生，因此又叫热核反应。聚变一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。 (3)实例： ①热核反应主要应用在核武器上，如氢弹； ②热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反射堆； ③典型的核聚变：一个氘核和一个氚核的聚变，21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV，该反应平均每个核子放出的能量比裂变反应平均每个核子放出的能量大3～4倍。 2．受控热核反应 (1)聚变与裂变相比有很多优点： ①轻核聚变产能效率高； ②地球上聚变燃料的储量丰富； ③轻核聚变更为安全、清洁。 (2)实现核聚变的方法： ①难点：地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高温； ②方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束，环流器是目前性能最好的一种磁约束装置。 [辨是非](对的划“√”，错的划“×”) 1．我国一些核电站已经开始大规模利用轻核聚变发电。(×) 2．轻核聚变须达到几百万开尔文以上的高温，自然界不存在轻核聚变。(×)

[释疑难·对点练] 1．从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应。 例如：21H＋31H→10n＋42He＋17.6 MeV。 2．聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核间距达到核力发生作用的距离10－15 m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能。要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温。 3．特点 (1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。 (2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。 4．应用 (1)核武器——氢弹。 (2)可控热核反应：目前处于探索阶段。 5．轻核聚变与重核裂变的区别 1．(多选)关于聚变，以下说法正确的是( ) A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时放出能量

《从粒子到宇宙》测试卷及答案

《从粒子到宇宙》测试卷 一、填空题 1、人们凭肉眼无法看到物质内部的微小结构，这给人们探究物质结构带来了困难。科学家 采用一种非常有效的方法，就是根据的现象，提出一种结构模型的，再来证实它，从而搞清物质的结构。 2、“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。“这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗， 对前一句，从物理学角度可以理解为花分泌的芳香油分子加快，说明当时周边的气温。 3、我们生活的地球是浩瀚星空中这个大家庭里一颗相对很小的行星。其中除 了太阳这个惟一的星外，至今已发现还有大行星。 4、两小滴水银靠在一起，就变成一大滴水银，这说明水银分子间存在力，水银 不易被压缩，这说明分子间存在力。把鸭蛋放在盐水里放一段时间，鸭蛋就变咸了，这说明。 5、太空有无数的星系，晴朗夜空的闪烁群星之中有一条横亘天际的光带，它是由群星和弥 漫物质集合而成的一个庞大天体系统，称为，紧靠它的星系是。 6、飞向太空一直是人类不灭的梦想。随着1957年10月，世界上第一颗人造卫星发射成 功；1967年7月20日，“阿波罗”11号飞船首次使人类踏上地球以外的土地（选填“月球”、“水星”、“土星”），如图(1)是宇航员在这个星球进行科学考察的情景；2003年10月15日中国宇航员杨利伟（图(2)是杨利伟在太空中的照片）乘着（选填“神舟三号”、“神舟四号”、“神舟五号”、“神舟六号”）航天飞船在太空中遨游了约21h。 图(1) 图(2) 第6题图第7题图 7、从分子模型来说，空气可以被压缩，是由于，而将两个表面 干净的铅块紧压后会粘在一起，甚至可以在下面挂上一个比较重的物体（如图），这是由于所致。 8、将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口 对口连接，中间用玻璃板隔开，将两个瓶采用3种放置

(完整版)初二物理下册从粒子到宇宙详细知识点

第七章从粒子到宇宙 注：人眼分辨、看清物体的大小大于等于0.1mm 一、走进分子世界 1、认识微观结构的方法：根据观察到的现象提出一种结构模型的猜想，、再收集证据来证实这种猜想，再弄清物质的内部结构 2、分子：科学家提出物质由分子组成，把能保持物质化学性质的最小微粒就叫做分子。如果把分子看成一个圆球形，则它的直径为10-10m的数量级 3、物质分子运动论的基本要点 ①物质是由大量分子组成的，分子间有空隙 证据一：水与酒精混合后总体积变小。解释：混合后水分子进入酒精分子的空隙中去了，酒精分子进入水分子的空隙中去了，所以体积变小了 证据二：用力在固态物体上打一下，在物体的表面上会出现一个凹坑 ②分子处在永不停息的无规则运动中 证据一：抽调玻璃板后几分钟，上面的空瓶里也出现了红棕色的二氧化碳，下面瓶中的二氧化碳变淡，说明二氧化碳的分子运动到上面，空气分子运动到下面。解释：气体分子在不停无规则运动。（二氧化碳呈棕红色） 证据二：放置几天后，水和硫酸铜的分界面变模糊，一个月后，分界面消失，整个量筒里全部变为蓝色，说明硫酸铜分子跑到分子空隙中去，水分子运动到硫酸铜分子空隙中去。解释：液体分子在不停无规则运动。（硫酸铜呈蓝色） 证据三：五年后打开一看，黄金中有灰色的铅，铅中有黄色的金，说明金分子运动到铅中，铅分子运动到金中

Ps：扩散现象 定义：两种不同物质相互接触时发生的彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。 扩散说明：分子处在永不停息的运动中；分子间有空隙 性质一：温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快 证据：可以看到热水先红 滴红墨水 性质二：在同样条件下，气体扩散最快，液体扩散较慢，固体扩散最慢，间接说明，气体分子间的空隙最大，液体其次，固体最小 注：灰尘等小颗粒物质的运动不能用分子动理论来解释 Ps：布朗运动指上万个分子组成的小颗粒受液体分子撞击不平衡，出现无规则运动的状况。如何加快布朗运动？①增加水温②使微粒体积更小 ③分子间存在着相互作用的引力和斥力 证据一：物质有分子组成，分子又在不停运动中，为何物体不是散沙？而有一定体积？说明分子间存在着吸引力，把分子吸住了，使它不能到处乱跑。 证据二：两块表面洁净的铅块，用力挤在一起，能互相吸引，甚至下面挂较重物体也不会掉下来。 证据三：分子间既然有引力，为何分子不吸引到一块儿去，而是要保持一定空隙？间接说明分子间存在一定的斥力 证据三：液体和固体很难被压缩，气体虽容易被压缩，但也不能无止尽压缩，说明分子之间距离太近，会互相排斥，存在斥力 Ps：①分子间距离变大的过程中，排斥力、吸引力都变小，但排斥力变小得快，所以吸引 ②分子间距离变小的过程中，排斥力、吸引力都变大，但排斥力变大得快，所以排斥 设作用力相同时的距离为R0 当rR0时，吸引 且吸引力大的不易断 4、固液气 固体液体气体 分子间距离小中大 分子间作用力大中吓跑 运动是否固定固定某些范围内运动不固定 形状是否固定固定不固定不固定 体积是否固定固定固定不固定 5、单质分子和化合物 ①单质分子：由同一种原子组成的物质（例如一个氧气分子由两个氧原子组成）

第七章 从粒子到宇宙单元测试题及答案

八年级下《第七章从粒子到宇宙》单元测试卷 一．填空题（44分） 1．物质是由___________组成的，它是极小的微粒，其直径数量级一般为_____米。 2．两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着_________，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在____________，一匙糖加入水中，能使整杯水变甜，说明____________，酒精和水混合后，总体积会_______，说明__________________。 3．固体、液体和气体分子间的距离，从大到小排列的次序一般是_____________ 。分子间的引力和斥力大小从大到小排列的次序一般是____________。 4．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新情”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，写春情天暖，鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香油________ 加快，说明当时周边的气温突然____________________。 5．电子的发现说明_________ 是可分的，原子是由______ 和_______组成的，原子核由_____ 和______组成。 6．太阳是_________ 系的一颗____星，地球是____的一颗____星，月球是_____的一颗___星 二．选择题（32分） 7．以下说法中正确的是（） A、在室内打开酒精瓶盖，过一会，整个室内都有酒精味，这是酒精分子运动引起的 B、固体分子作用力大，故固体分子是静止的 C、用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，每一粒铁粉就是一个铁分子 D、分子间作用力要么只有引力，要么只有斥力 8．固体、液体很难被压缩，说明（） A、分子间有引力 B 、分子间有斥力 C、分子间无空隙 D、分子有一定的体积 9．一滴红墨水滴入清水中不搅动，经过一段时间后水变成红色，这表明（） A、墨水分子和水分子间存在较大的引力 B、墨水分子和水分子间存在较大的斥力 C、墨水分子和水分子都在不停地做无规则运动 D、水在不停地对流 10．下列说法错误的是（） A、用手捏面包，面包的体积缩小了，证明分子间有间隔 B、封闭在容器内的液体很难被压缩，证明分子间有斥力 C、打开香水瓶后，很远的地方都能闻到香味，证明分子在不停运动 D、煤堆在墙角的时间久了，墙内也变黑了，证明分子在不停地运动 11．下列关于分子间作用力的说法中，正确的是（） A、一根铁棒很难被拉断，说明铁棒的分子间只有较大的引力 B、液体很容易流动，这说明液体分子间只有斥力 C、液体很难被压缩的主要原因是液体分子间只有斥力 D、固体分子间的距离小，其分子作用力大 12．下列例子中，不能说明分子在不停地做无规则运动的是（） A、室内扫地时，在阳光下看见灰尘在空中飞舞

八年级物理下册《从粒子到宇宙》单元测试题

《从粒子到宇宙》测试题 （总分：100分 时间：60分钟） 一、填空题（每空 1分，共20分） 1、 炒菜时，香气四处飘逸，这表明 _______________________ ;铁丝很难被拉断，表明分子间存在 ___________ 力. 2、 衣箱里的卫生球不断变小，衣服充满卫生球的味道，这一现象说明 _______________________ ;固体和 液体的分子不易散开，是因为它们分子靠得很近，相互之间存在 ____________ ，才使得固体和液体有一定的 ________ . 3、 小心地在冷水杯和热水杯中各滴入一滴墨水，会看到 ______ 杯中的墨水扩散快.这个实验表明： 4、 由于分子间距小于 1nm 时才能显现分子引力，所以从分子动理论角度来看，气体温度降低其分子运动 速度会 _______ ，压缩其体积分子间隔会 _________ ，从而在分子引力作用下将气体降低温度或压缩体积，可使 气体液化. 5、 分子是由原子组成，原子是由电子和 __________ 组成.而质子和中子是由更小的被称为 ___________ 粒子组 成.宇宙也是物质构成的，宇宙是一个有 ___________ 的天体系统，大多数科学家认为宇宙起源于距今约 150亿年 的一次 _______ . 6、 人类对宇宙的认识是由 ______ 及 ________ 的（选填“近”或“远”）.人类早就开始了对宇宙的探索， 中国古代的 ______ 星图，绘制于约公元 705年；16世纪，哥白尼创立了“ ___________ 说”. 7、 我们知道，当一列火车迎面开来时，我们听到汽笛声的音调升高，当它离我们远去时音调就明显降低， 这叫多普勒效应，光同样有多普勒效应，20世纪20年代科学家发现星系的光谱向长波方向偏移 （谱线“红 移”）, 这一现象说明光波的频率在变 _________ ，星系在 ________ （“远离”或“靠近”）我们. 8请根据下列物体尺度的大小，按照从大到小的顺序排列：原子、电子、生物体、太阳系、地球 二、选择题（每题 3分，共36分） 9、下列实例中，不能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）. A.湿衣服在阳光下被晒干 B .炒菜时加点盐，菜就有了咸味 C.扫地时地面扬起的灰尘 D .喷洒的消毒剂刺鼻难闻 10、固体、液体很难被压缩， 这说明（ ). A.分子间有引力 B .分子间有斥力 C.分子间无空隙 D .分子有一定的体积 11、 下列现象中，支持分子间存在引力的证据是（ ）? A. 两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起 B. 固体和液体很难被压缩 C. 磁铁能吸引大头针 D. 破镜不能重圆 12、 在清水中放入一小勺糖后，不搅动水也会变甜.这一现象说明（ ）. A. 分子是运动的 B .分子有大小 C.分子间有斥力 D .分子间有引力 13、 如图1所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精， 再沿管壁慢慢地 颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几 水和酒精充分混合，可以看见混合液体体积减小了，这说明（ ）. A. 分子在不停地做无规则运动 B .分子间有间隙 C.分子间有引力 D .分子间存在斥力 ). 注入带 次,使

中考物理专题复习《从粒子到宇宙》(含答案)

中考物理专题复习《从粒子到宇宙》 一、选择题 1. (2018·衡阳)关于分子动理论，下列说法正确的是( ) A.打开香水瓶，不久就满屋子都能闻到香气，说明分子在永不停息地做无规则的运动 B.打扫教室地面时，看到灰尘在空中飞舞，说明分子在永不停息地做无规则的运动 C.酒精和水混合后体积减小的实验，说明分子间有引力 D.堆在墙角的煤会使墙体内部变黑，说明分子间有引力 2. ( 2018·山西)端午情浓，粽叶飘香.端午节那天，小明家里弥漫着粽子的清香.这现象表明 ( ) A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.温度越高分子运动越慢 D.分子在不停地做无规则的运动 3. ( 2018·淮安)下列现象中，不能说明分子在做永不停息的无规则运动的是( ) A.红墨水在水中散开B美味佳肴香气扑鼻 C.扫地时尘土飞扬 D.嗅气味鉴别物质 4.( 2018·广州)静置的密封容器内只有氢气，若以“O”表示氢气分子，如图所示中最能代表容器内氢气分子分布的是( ) 5. ( 2018·镇江)下列不带电的是( ) A.原子核B质子 C.中子 D.电子 6. (2018·随州)学习了分子动理论之后，欣欣同学总结了很多生活中与分子动理论有关的现 象，下列总结中不正确的是( ) A.腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中 B.人造木板粘接剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染 C.用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力， D.“破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱 7. ( 2018·泰州)下列认识正确的是( ) A.固体分子是静止不动的 B.原子核带负电，电子带正电 C.电子的发现说明原子是可分的

(完整版)八年级物理下册从粒子到宇宙

第七章 从粒子到宇宙（共一课时） 教学目标 1、知识和技能：归纳本章知识框架，形成知识体系。 2、过程和方法：知道人们认识微观世界和宇宙的过程和方法。 3、情感态度和价值观：了解本章知识的应用，体会知识的价值，激发兴趣和情感。 教学重点、难点 重点：1、知识体系的建构 2、探究微观世界和宇宙的过程 难点：认识微观世界的方法。 复习过程 一、引导学生自主复习，自己归纳本章所学的知识。 本章知识框架； 二、复习展开 复习展开1： 知识的理解与辨析 问题一：下列四个例子中，不能说明分子在运动的是（ ） A 、美味佳肴放在餐桌上，香气扑鼻 B 、晒衣服时，衣袖上的水蒸发后变干 C 、擦黑板时，粉笔灰纷纷落下 D 、在白开水中放入一勺糖，白开水会变甜 问题二：水很难被压缩，其原因是（ ） A 、水分子之间有空隙 B 、水分子之间有引力 C 、水分子之间有斥力 D 、水分子在不断地运动 拓展提高： （1）分子运动与机械运动的区别 （2）什么实验可以说明分子间有空隙 （3）什么实验可以说明分子间有引力 复习展开2： 认识微观世界和宇宙的过程和方法 粒子 宇宙 本章知识 分子 分子间有空隙 分子在运动 分子间有引力和斥力 原子 原子核 质子 中子 夸克 电子 人类认识宇宙的过程 宇宙的结构

‘1、人类在探究物质结构的过程中，取得了那些辉煌成果？ （电子——质子——中子——夸克） 2、人类对宇宙的认识是由近及远的，通过观察人们已认识到宇宙是一个有层次的 天体结构系统。大致有哪些层次？ （行星——恒星——太阳系——银河系——星系团） 3、人们在认识物质的结构是采用了“模型法”，请举两个例子加以说明。 结论： 1、物质结构的微粒模型（分子） 2、原子结构的行星模型（原子核和电子） 过程的了解与方法的运用 问题三：由于肉眼无法观察到物质的内部结构，这给人们探究物质结构带来了很大的困难，科学家解决这一问题的方法是：根据_____________，提出 __________，再________________。 问题四：“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游的《村居树喜》中的两句诗。对于前一句，从屋里等角度可以说明什么？ 问题五：在日产生活中，你能找到体现分子间存在引力和斥力的例子吗？比一比谁找得多？ 问题六：将夸克、原子、质子、原子核按空间尺度由大到小进行排列，正确的是 （） A、夸克、质子、原子核、原子 B、原子、原子核、质子、夸克 C、原子、质子、原子核、夸克 D、质子、夸克、原子、原子核 问题七：20世纪20年代，天文学家哈勃通过分析星系的光谱，发现了“红移” 现象，该现象说明星系（） A、靠近我们 B、远离我们 C、保持不动 D、缓慢振动 复习展开3： 体会知识的价值 1、用纳米材料制成的各种用品有许多奇特的性质，请你通过阅读课本谈谈纳米材 料的一些特性及应用。 2、加速器是探索什么的有力武器？在生产和生活中有哪些作用？ 3、中国人实现飞天梦的经历，请同学说说你的最大感受是什么？“神州五号”载 人飞船发射、飞行、返回，请同学们提出问题。 延伸提高思考题 问题八：将一匙白糖缓慢的假如一杯满满的水利，糖融化了，可是满满的一杯水却没有溢出来，情节是这个现象。 问题九：现有两个模型：（1）在操场上乱跑的一群孩子。（2）在教室里坐着上课的哪个模型作为气体模型比较合适？它可以解释气体的那些现象？ 三、聚集中考： 例1：下列例子中，不能用分子一直处在永不停息的运动中的理论来说明的是（）

苏科版八年级物理下册一课一测(含答案)——7章 从粒子到宇宙单元提高训练

7章从粒子到宇宙单元提高训练 1．将水分子、质子、氢原子、夸克按由大到小的顺序排列起来，正确的顺序是 A．水分子、质子、氢原子、夸克 B．氢原子、水分子、质子、夸克 C．水分子、氢原子、质子、夸克 D．夸克、质子、氢原子、水分子 2．对微观世界的认识，下列说法正确的是 A．常见物质由大量分子组成，分子直径的数量级为10-15m B．汤姆生发现了电子，从而说明原子核是可分的 C．原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子构成的 D．摩擦起电的实质是:物体摩擦过程中会在表面产生出电荷 3．下列哪组微粒均不显电性 A．质子、中子B．整个原子、原子核 C．整个原子、中子D．整个原子、质子 4．为了揭示大自然的奥秘，科学家们进行了探索.下列说法错误的是 A．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的 B．卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型 C．近代科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的 D．天体和微观粒子都在不停地运动，其中太阳是宇宙的中心 5．下列实例中，材料的选用与描述的物理属性不相符的是 A．用橡胶做汽车轮胎，是因为橡胶的弹性好

B．电水壶的把手处用塑料，是因为塑料的隔热性好 C．被毛皮摩擦过的塑料尺能吸引碎纸屑，是因为塑料尺有磁性 D．用钨作为白炽灯泡灯丝，是因为钨的熔点高 6．下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是 A．银河系、太阳系、分子、原子核、电子 B．太阳系、银河系、原子核、分子、电子 C．银河系、太阳系、原子核、分子、电子 D．太阳系、银河系、分子、原子核、电子 7．1897年,英国科学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子,而原子是电中性的,由此推测,原子内还有带正电的物质．在此基础上,经过卢瑟福、玻尔等科学家的不断完善和修正,建立了现代原子结构模型．如图是小柯整理的物质微观构成网络图,则汤姆生当年推测的“带正电的物质”相当于图中的() A．甲B．乙C．丙D．丁 8．下列关于粒子和宇宙的说法中不正确的是 A．哥白尼创立了“日心说” B．原子是由质子和中子构成的 C．汤姆生发现了电子，从而说明原子是可分的 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统

从粒子到宇宙章节习题

且端没有内部间隙（“无间”），因而是不可分割的。把糖分割，开始的分割的糖会保持 甜的味道，但是不断地分割下去， 糖的微粒会越来越小， 直到把糖分到没有甜味的时刻, 那时的微小粒子就不是糖了，因此保持糖原来性质的最小微粒就是糖的“ 原子结构的发现 19世纪发现了比分子更小的粒子一一原子后，就原子内部的结构问题 科学家开展了一系列的探索。 1895 年电子的发现，揭开了原子结构的面 纱，电子带负电而原子本身是中性， 说明其中一 定还有带正电的“东西”存在。据此，科学家们 对原子的结构进行了大胆的猜想，提出了许多模 体，正电均匀分布在球体风，电子像西瓜籽那样嵌在其中。 为了检验汤姆逊的猜想，卢瑟福建议盖革和马斯登做一个a 粒子的散射实验：用放射性元素辐射出的高速a 粒子去轰击金 箔，观察a 粒子的偏转情况。因a 粒子质量很大，为电子的七 千多倍，又是高速飞行，如果汤姆逊模型成立，大多数a 粒子 图5-3 1. 2. 第五章从粒子到宇宙 5.1认识分子 高山流水，动物植物，天上地下，这万千世界究竟是由什么构成的？古希腊的哲学家德 漠克里特猜想大块物体是由极小的叫原子的物质粒子组成的。 分割的（填“可”或“不可” 他认为这种很小的微粒是 春秋战国时期墨家在《经》第六十二条说： “端，体之无序（厚）而最前者也。”很明显, 在墨家看来，端就是组成物质的最原始的体积最小（ “无厚”）的微粒（“最前者”），并 3. 1811年意大利物理学家阿伏加德罗首先把自然界中存在的能保持物质 小微粒叫做 4. 物质一般是由 构成的，但也有物质是直接由 构成的。 5. 分子很小，现有直径为 10-10 m 的某分子，要将 个这种分子一个接一个排列才能达到一页纸的厚度（ 0.1mm 。 6. 阅读下文，回答问题: 图5-1 型，其中较为典型的是 1898年汤姆逊提出的结构模型：如图 5-2所示图 原子像个实心的球 不变的最

第十九章原子核第八节粒子和宇宙

第十九章原子核 第八节粒子和宇宙 教学目标： （一）知识与技能 1、了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史。 2、初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一。 （二）过程与方法 1、感知人类探究宇宙奥秘的过程和方法。 2、能够突破传统思维重新认识客观物质世界。 （三）情感、态度与价值观 1、让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性。 2、培养学生的科学探索精神。 教学重点： 了解构成物质的粒子和宇宙演化过程。 教学难点： 各种微观粒子模型的理解。 教学方法： 教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具： Internet网络素材、报刊杂志、影视媒体、多媒体教学设备。 教学过程： （一）引入新课 教师讲述：宇宙的起源一直是天文学中困难而又有启发性的问题。宇宙学中大爆炸论的基本观点是宇宙正在膨胀，要了解宇宙更早期的情况，我们必须研究组成物质的基本粒子。 问题：现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么？ 学生回答：构成物体的最小微粒为“原子”。 教师讲述：其实直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质不可分的最小微粒。20世纪初人们发现了电子，并认为原子并不是不可以再分，而且提出了原子结构模型的研究。 问题：现在我们认为原子是什么结构模型，由什么组成？ 学生回忆并回答：现在我们认为原子是核式结构，说明原子可再分，原子核由质子与中子构成。 （二）新课教学 1、“基本粒子”不基本 教师讲述：1897年汤姆生发现电子，1911年卢瑟福提出原子的核式结构。继而我们发现了光子，并认为“光子、电子、质子、中子”是组成物质的不可再

分的粒子，所以把它们叫“基本粒子”。那么随着科学技术的发展“它们”还是不是真正意义上的“基本”粒子呢？ 学生活动：学生阅读教材，思考，讨论。 2、发现新粒子 教师：20世纪30年代以来，人们在对宇宙线的研究中发现了一些新的粒子。要求学生阅读教材“发现新粒子”部分并思考下面的问题： （1）从宇宙线中发现了哪些粒子？这些粒子有什么特点？ （2）通过科学核物理实验又发现了哪些粒子？ （3）什么是反粒子？ （4）现在可以将粒子分为哪几类？ 学生活动：阅读教材，思考，讨论，回答问题： （1）1932年发现正电子；1937年发现μ子；1947年发现K 介子与π介子 （2）实验中发现了许多反粒子，现在发现的粒子多达400多种。 （3）许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质相反的粒子，叫做反粒子。 （4）按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：强子、轻子和媒介子。 师生共同总结并举例： 强子：是参与强相互作用的粒子。如质子、中子… 轻子：轻子是不参与强相互作用的粒子。如电子、电子中微子… 媒介子：传递各种相互作用的粒子。如光子、胶子… 3、夸克模型 教师指导学生阅读教材“夸克模型”部分并思考问题：上述粒子是不是最小单位，有没有内部结构呢？现代科学认为夸克有哪几种？有什么特征？ 学生活动：阅读教材，回答问题：1964年提出夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫做夸克（quark ）。夸克模型经过几十年的发展，已被多数物理学家接受。现代科学认为夸克有：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克。它们带的电荷为元电荷的3 2+或31-倍每种夸克都有对应的反夸克。 教师提示：科学家们还未捕捉到自由的夸克。夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭”。能否解放被禁闭的夸克，是物理学发展面临的一个重大课题。 夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破，它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。而另一方面也说明科学正由于一个一个的突破才使得科学得到进一步的发展。 4、宇宙的演化、恒星的演化 教师讲述：前面我们提到要了解宇宙起源需了解物质的组成的粒子，这是因为在物理学中研究微观世界的粒子物理、量子理论，与研究宇宙的理论竟然相互沟通、相互支撑。

高中物理：粒子和宇宙练习

高中物理：粒子和宇宙练习 夯基达标 1.下列说法中正确的是（ ） A.太阳是宇宙的中心 B.太阳系中只存在太阳和它的八大行星 C.太阳系由太阳和若干行星及它们的卫星和彗星组成 D.以上说法都正确 思路解析：太阳系中以太阳为中心,有八大行星绕太阳运行,有的行星还有卫星,除此外还有2 000多颗比较小的小行星和彗星等,所以叙述较完整的是C 项. 通常我们所说的八大行星是指太阳系中较大的几颗行星,太阳系的组成中还有小行星和彗星. 答案：C 2.关于宇宙的成因,目前比较容易被接受的是宇宙起源于________. 思路解析：目前关于宇宙成因有许多说法,其中具有代表性和多数科学家所接受的是“大爆炸”学说,认为宇宙起源于一次大爆炸. 尽管“大爆炸”学说受到很多人支持,但仍有很多不解之谜. 答案：大爆炸 3.现在,科学家们正在设法探寻“反物质”.所谓“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量,但电荷的符号相反.据此,若有反α粒子,它的质量数和电荷数为多少？ 思路解析：因“反粒子”与其对应的正粒子具有相同质量、相同的电荷量,但电荷的符号相反,所以,反α粒子质量数为4,电荷数为-2. 答案：4 -2 4.1997年8月26日在日本举行的国际学术会上,德国的研究组宣布了他们的研究成果：银河系的中心可能存在一个大黑洞.他们的根据是用口径为3.5 m 的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星系进行近六年的观测所得到的数据,他们发现距银河系中心约60亿千米的星系正以2 000千米每秒的速度围绕银河系中心旋转.根据上面的数据,试在经典力学范围内（见提示）,通过计算确认,如果银河系中心确实存在黑洞的话,其最大半径是多少？ （最后结果保留一位有效数字,万有引力常量G=6.67×10-11N·m 2·k g -2） 提示： （1）黑洞是一种密度极大的天体,其表面的引力是如此之强,以致包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力的作用； （2）计算中可以采用拉普拉斯黑洞模型,即使墨洞表面的物体初速等于光速也逃脱不了引力的作用. 思路解析：设黑洞质量为M ,由题中信息“银河系的中心可能存在一个大黑洞,距银河系中心约60亿千米的星体正以2 000 km/s 的速度围绕银河系中心旋转”可以得到这样一个理 想模型：质量为m 的星体绕银河系中心做圆周运动,则R mv R GMm 2 2=,得G R v M 2==3.6×1035 kg.由拉普拉斯黑洞模型的信息得到：若质量为m ′的物体能以光速在

2015-2016学年高中物理 19.7-19.8核聚变 粒子和宇宙课后习题 新人教版选修3-5

7 核聚变8 粒子和宇宙 A组 1.发生轻核聚变的方法是() A.用中子轰击 B.保持室温环境,增大压强 C.把物质加热到几百万摄氏度以上的高温 D.用γ光子照射 解析:轻核聚变需要几百万摄氏度以上,使核子间的距离达到10-15 m以内,核力发生作用发生聚变反应,选项C正确。 答案:C 2.下列关于聚变的说法中,正确的是() A.要使聚变产生,必须克服库仑斥力做功 B.轻核聚变需要几百万摄氏度的高温,因此聚变又叫热核反应 C.原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温,所以氢弹利用原子弹引发热核反应 D.太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应 解析:聚变时,要使轻核之间的距离达到10-15 m,所以必须克服库仑斥力做功,选项A正确;原子核必须有足够的动能,才能使它们接近核力能发生作用的范围。实验证明,原子核必须处在几百万摄氏度以上的高温才有这样的能量,氢弹是利用原子弹爆炸获得高温引发热核反应的,选项B、C正确;在太阳和许多恒星内部存在着热核反应,选项D正确。 答案:ABCD 3.1964~1967年,我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功。下列核反应方程中属于原子弹和氢弹基本反应方程式的是() A.N BLiHe CSrXe+1n DHen 解析:原子弹内部发生的是裂变反应,氢弹内部发生的是聚变反应,选项C、D正确。 答案:CD 4.如图所示,中子内有一个电荷量为+e的上夸克和两个电荷量为-e的下夸克,这一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上,如图给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是()

解析: 本题考查的是库仑力的大小、方向及力的合成,明确每个夸克皆受两个力的作用。电荷量为+e的上夸克受两个下夸克的吸引力,合力的方向一定向下,对其中一个夸克,受力如图所示,由于F+的水平分力与F-大小相等,方向相反,故F+与F-的合力竖直向上。 答案:B 5.原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生,放出能量。这几种反应的总效果可以表示为H→He+H+n+43.15 MeV 由平衡条件可知() A.k=1,d=4 B.k=2,d=2 C.k=1,d=6 D.k=2,d=3 解析:根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知 解得选项B正确。 答案:B 6.如图所示,托卡马克(tokamak)是研究受控核聚变的一种装置,这个词是toroidal(环形的)、komera(真空室)、magnit(磁)的头两个字母以及kotushka(线圈)的第一个字母组成的缩写词。根 据以上信息,下列判断中可能正确的是() A.这种装置的核反应原理是轻核的聚变,同时释放出大量的能量,和太阳发光的原理类似 B.线圈的作用是通电产生磁场使带电粒子在磁场中旋转而不溢出 C.这种装置同我国秦山、大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同 D.这种装置可以控制热核反应速度,使聚变能缓慢而稳定地进行