“反物质”这个词听起来和反重力很像,像是科幻小说中的概念-《正反物质大对决》
导语:
反物质还有很多的谜题亟待解开。如尽管物质和反物质在性质上完美对称,但是宇宙中的物质比反物质多得多。这就是个科学家一直在努力钻研的宇宙谜题。正反物质湮灭是已知唯一能将质量以100%的效率转变为能量的过程。而即便是最高效的核爆炸,效率都很难超过10%。
(选自《正反物质大对决》,安德鲁·梅文/刘博尧译)
1.下列对相关内容的理解和分析,正确的一项是( )
A.反物质虽然听起来像是科幻小说中的概念,但按照我们对亚原子粒子的认识,它是真实存在的。
B.构成普通物质的所有粒子都可以分为重子和轻子,质子和中子是重子,轻子就是电子。
C.粒子物理的秩序就是守恒定律,粒子相互作用,能量和电荷的量不变,重子数和轻子数也守恒。
D.只要在高能加速器或者特殊的天体物理学过程中,就一定会出现质量较大的质子和反质子。
2.下列对相关内容的概括和分析,不正确的一项是( )
A.构成的原子核的质子和中子包含了原子的大部分质量,相对于质量更小的电子,它们被称为重子。
B.根据守恒定律推断,质子的重子数是+1,电荷是+1,那么它的“反粒子”的重子数和电荷数都是1。
C.伽马射线是“湮灭”的能量释放形式,它和光一样都是电磁波,但是能量更高,波长更短。
D.钾-40是放射性同位素,它通常会发生“贝塔+”衰变产生正电子,成为反物质的主要来源。
3.根据内容,下列说法不正确的一项( )
A.用强磁场束缚反物质粒子,把一个正电子和一个反质子组合制成一个反氢原子,是解决反物质粒子的减速和储存问题的方法。
B.同位素发生“贝塔+”衰变产生的正电子会瞬间与电子相撞,发生湮灭并释放出伽马射线,但这个过程并不剧烈。
C.2011年美国航空航天局发现,闪电产生高能伽马射线进而产生反物质,也许可以成为“湮灭”过程是可逆的证据。
D.物质和反物质在性质上完美对称,但宇宙中的物质比反物质多得多,这也许是反物质几乎在诞生的同时,就会发生“湮灭”的原因之一。
4.请根据给“湮灭”下定义。
5.电视剧《星际迷航》让反物质发动机的构想变得家喻户晓。请根据总结反物质发动机的构想理论上可行的依据。
答
1.A .本题考查学生对文章内容的理解和分析的能力。
B. “质子和中子是重子,轻子就是电子”错误,曲解文意。由原文“构成普通物质的所有粒子都可以归为两类,一类是重子,比如质子和中子;另一类是轻子,比如电子”可知,原文说的是“一类是重子,比如质子和中子;另一类是轻子,比如电子”,并不是“质子和中子是重子,轻子就是电子”。
C.“粒子物理的秩序就是守恒定律” 错误,曲解文意。由原文“守恒定律为本来一团乱麻的粒子物理带来了秩序。当粒子相互作用的时候——比如在欧洲核子中心的高能加速器里面,有一些量总是不变的。能量和电荷就是这样的量。同时,重子数和轻子数也是守恒的”可知,原文说的是“守恒定律为本来一团乱麻的粒子物理带来了秩序”,而不是“粒子物理的秩序就是守恒定律”。
D.“就一定会……”错误,说法过于绝对。由原文“对于质量较大的质子和反质子,这种粒子对产生过程只会出现在高能加速器或者特殊的天体物理学过程中”可知,原文说的是“只会出现”,并不代表“就一定会”出现。
故选A。
2.B .“那么它的‘反粒子’的重子数和电荷数都是1”错误。由原文“理论预言它的‘反粒子’会有一样的能量,但是重子数和电荷数都是-1。这种粒子叫做反质子”可知,“反粒子”的重子数和电荷数都是-1。
3.D .“这也许是反物质几乎在诞生的同时,就会发生‘湮灭’的原因之一”错误,强加因果。由原文“但是,这种过程产生的反物质只能存在一瞬间,几乎在诞生的那一刻,它就会遇到正常物质,然后消失于一道伽马射线闪光中”“如尽管物质和反物质在性质上完美对称,但是宇宙中的物质比反物质多得多。这就是个科学家一直在努力钻研的宇宙谜题。正反物质湮灭是已知唯一能将质量以100%的效率转变为能量的过程。而即便是最高效的核爆炸,效率都很难超过10%”可知,原文没有说“宇宙中的物质比反物质多得多”是反物质几乎在诞生的同时就会发生“湮灭”的原因之一。