閱讀下面的文字，完成下面小題。
“反物質(zhì)”這個詞聽起來和反重力很像，像是科幻小說中的概念。但反物質(zhì)真實存在，是現(xiàn)代物理學中的成熟概念。反物質(zhì)的確有一些會讓人驚嘆不已的性質(zhì)，僅僅1克反物質(zhì)和物質(zhì)接觸就會產(chǎn)生像原子彈一樣的劇烈爆炸。因為反物質(zhì)可以釋放出巨大的能量，所以未來可能被用來推動宇宙飛船。盡管如此，反物質(zhì)本質(zhì)上卻沒有什么奇異之處——按照我們現(xiàn)在對亞原子粒子的認識，反物質(zhì)的存在是理所當然的。
原子核包含了原子的大部分質(zhì)量，它是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。在原子核外，還有質(zhì)量更小的電子。電子對我們很重要，因為它們是電子科技的主角。每個電子都帶一個負電荷，剛好可以被質(zhì)子的正電荷中和。自然界中還存在其他幾種粒子，但我們只有在高能物理實驗中才能觀測到它們。構(gòu)成普通物質(zhì)的所有粒子都可以歸為兩類，一類是重子，比如質(zhì)子和中子；另一類是輕子，比如電子。
這看起來有點復雜，但是假如沒有守恒定律的話，還會更加復雜。守恒定律為本來一團亂麻的粒子物理帶來了秩序。當粒子相互作用的時候——比如在歐洲核子中心的高能加速器里面，有一些量總是不變的。能量和電荷就是這樣的量。同時，重子數(shù)和輕子數(shù)也是守恒的。
質(zhì)子的重子數(shù)是+1，電荷是+1。理論預(yù)言它的“反粒子”會有一樣的能量，但是重子數(shù)和電荷數(shù)都是-1。這種粒子叫做反質(zhì)子。同樣，電子也有反粒子，叫做正電子，電荷數(shù)是+1，輕子數(shù)是-1。
那么，當質(zhì)子和反質(zhì)子相遇時，會發(fā)生什么呢？你可能已經(jīng)知道答案了，這是反物質(zhì)最著名的性質(zhì)。正負重子數(shù)、正負電荷以及其他守恒量會彼此相消，只有能量會留下來。能量也是守恒的，但是兩種粒子的能量是相同的，而不是相反的。所以正負質(zhì)子會消失，而它們的能量會以伽馬射線的形式釋放出來。咖馬射線和光一樣，也是一種電磁波，但是能量更高、波長極短。這一過程叫做“湮滅”，是我們所知唯一一種能將質(zhì)量完全轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康倪^程。
這一過程是可逆的，只要有足夠高的能量，正反物質(zhì)對就可以憑空產(chǎn)生。對于質(zhì)量較大的質(zhì)子和反質(zhì)子，這種粒子對產(chǎn)生過程只會出現(xiàn)在高能加速器或者特殊的天體物理學過程中。但正負電子對的產(chǎn)生更加常見，地球上的某種天然放射性衰變中就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。用“常見”描述這一過程很合適，我們稍后就會看到，即使是平淡無奇的香蕉也可以產(chǎn)生正電子。但是，這種過程產(chǎn)生的反物質(zhì)只能存在一瞬間，幾乎在誕生的那一刻，它就會遇到正常物質(zhì)，然后消失于一道伽馬射線閃光中。
物質(zhì)原子有時也會產(chǎn)生反物質(zhì)粒子。這些反物質(zhì)主要的來源是放射性同位素，這類原子內(nèi)的中子要么太多，要么太少，不能保持穩(wěn)定。一些日常生活中常見的物質(zhì)就包含有少量的放射性同位素，它們會衰變成更穩(wěn)定的元素，同時發(fā)射出高能粒子。通常這些粒子是物質(zhì)，比如貝塔衰變發(fā)出的電子，但是有的同位素會發(fā)生“貝塔+”衰變，產(chǎn)生正電子。這些正電子會瞬間與電子相撞，湮滅并放出伽馬射線。但這一過程并沒有聽起來那么劇烈。因為以日常生活的標準來看，一個粒子的能量微不足道，否則你身體里釋放正電子的同位素就會對你不利了。這類同位素中最常見的是鉀-40，自然界每一萬個鉀原子里就會有一個鉀-40。它通常會發(fā)生正常的貝塔衰變，但是有0.001%的概率會產(chǎn)生正電子。
在歐洲核子研究中心（CERN）和類似的實驗室中，“正反粒子對很容易在加速器中產(chǎn)生。加速器中粒子極高的速度意味著極高的碰撞能量，足以產(chǎn)生粒子對。但這樣得到的反物質(zhì)粒子壽命很短，很快就會和周圍的物質(zhì)湮滅。CEN有個全世界獨一無二的“反物質(zhì)工廠”，任務(wù)就是產(chǎn)生壽命足夠長、可用來研究的反物質(zhì)。
要達到這一目的，有兩點至關(guān)重要。第一，要讓反物質(zhì)粒子減速。這一過程需要的是減速器而不是加速器。第二，要把反物質(zhì)粒子儲存起來以供研究。這并不簡單，因為反物質(zhì)和物質(zhì)相遇就會湮滅。解決這個問題的方法就是用強磁場束縛反物質(zhì)粒子，在磁場中，科學家甚至可以把一個正電子和一個反質(zhì)子組合到一起，制成一個反氫原子。
CERN有世界上唯一一家反物質(zhì)工廠，但制造反物質(zhì)粒子還有很多其他的途徑。有些轟擊地球的高速粒子是星際空間的粒子碰撞過程中產(chǎn)生的反質(zhì)子。這些粒子進入大氣層之后會與大氣中的原子發(fā)生更多的碰撞，產(chǎn)生更多的反物質(zhì)粒子。香蕉中富含鉀元素，其中有0.01%是可以釋放正電子的鉀-40。每根香蕉平均一天會釋放20個正電子。2011年美國航空航天局發(fā)現(xiàn)地球上的暴風雨中產(chǎn)生了反物質(zhì)粒子。這是因為閃電可以產(chǎn)生高能伽馬射線，進而產(chǎn)生反物質(zhì)。核爆炸現(xiàn)在已經(jīng)很少見了，這對人類來說是件幸事。但在20世紀50年代氫彈剛發(fā)明時，核爆炸試驗產(chǎn)生的伽馬射線生成了很多正負電子對。把反射性同位素注射到人體中，它們產(chǎn)生的正電子會遇到電子而湮滅，并放出伽馬射線。用儀器探測這些伽馬射線，就可以掃描人體內(nèi)部情況。
反物質(zhì)還有很多的謎題亟待解開。如盡管物質(zhì)和反物質(zhì)在性質(zhì)上完美對稱，但是宇宙中的物質(zhì)比反物質(zhì)多得多。這就是個科學家一直在努力鉆研的宇宙謎題。正反物質(zhì)湮滅是已知唯一能將質(zhì)量以100%的效率轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康倪^程。而即便是最高效的核爆炸，效率都很難超過10%。
（選自《正反物質(zhì)大對決》，安德魯·梅文\劉博堯譯）
1．下列對材料相關(guān)內(nèi)容的理解和分析，正確的一項是（ ）
A．反物質(zhì)雖然聽起來像是科幻小說中的概念，但按照我們對亞原子粒子的認識，它是真實存在的。
B．構(gòu)成普通物質(zhì)的所有粒子都可以分為重子和輕子，質(zhì)子和中子是重子，輕子就是電子。
C．粒子物理的秩序就是守恒定律，粒子相互作用，能量和電荷的量不變，重子數(shù)和輕子數(shù)也守恒。
D．只要在高能加速器或者特殊的天體物理學過程中，就一定會出現(xiàn)質(zhì)量較大的質(zhì)子和反質(zhì)子。
2．下列對材料相關(guān)內(nèi)容的概括和分析，不正確的一項是（ ）
A．構(gòu)成的原子核的質(zhì)子和中子包含了原子的大部分質(zhì)量，相對于質(zhì)量更小的電子，它們被稱為重子。
B．根據(jù)守恒定律推斷，質(zhì)子的重子數(shù)是+1，電荷是+1，那么它的“反粒子”的重子數(shù)和電荷數(shù)都是1。
C．伽馬射線是“湮滅”的能量釋放形式，它和光一樣都是電磁波，但是能量更高，波長更短。
D．鉀-40是放射性同位素，它通常會發(fā)生“貝塔+”衰變產(chǎn)生正電子，成為反物質(zhì)的主要來源。
3．根據(jù)材料內(nèi)容，下列說法不正確的一項（ ）
A．用強磁場束縛反物質(zhì)粒子，把一個正電子和一個反質(zhì)子組合制成一個反氫原子，是解決反物質(zhì)粒子的減速和儲存問題的方法。
B．同位素發(fā)生“貝塔+”衰變產(chǎn)生的正電子會瞬間與電子相撞，發(fā)生湮滅并釋放出伽馬射線，但這個過程并不劇烈。
C．2011年美國航空航天局發(fā)現(xiàn)，閃電產(chǎn)生高能伽馬射線進而產(chǎn)生反物質(zhì)，也許可以成為“湮滅”過程是可逆的證據(jù)。
D．物質(zhì)和反物質(zhì)在性質(zhì)上完美對稱，但宇宙中的物質(zhì)比反物質(zhì)多得多，這也許是反物質(zhì)幾乎在誕生的同時，就會發(fā)生“湮滅”的原因之一。
4．請根據(jù)材料給“湮滅”下定義。
5．電視劇《星際迷航》讓反物質(zhì)發(fā)動機的構(gòu)想變得家喻戶曉。請根據(jù)材料總結(jié)反物質(zhì)發(fā)動機的構(gòu)想理論上可行的依據(jù)。
1．A 2．B 3．D
4．湮滅是指質(zhì)子和反質(zhì)子相遇時正負重子數(shù)、正負電荷以及其他守恒量彼此相消而它們的能量以伽馬射線的形式釋放出來的一種能將質(zhì)量完全轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康倪^程。
5．①反物質(zhì)真實存在，存在和構(gòu)成普通物質(zhì)的基本粒子質(zhì)量相等但電荷相反的基本粒子，并有由這樣的基本粒子構(gòu)成的反物質(zhì)。
②反物質(zhì)有一些性質(zhì)，可以釋放出巨大的能量，僅僅1克反物質(zhì)和物質(zhì)接觸就會產(chǎn)生像原子彈一樣的劇烈爆炸，可以減輕重量。
③正負電子對的產(chǎn)生更加常見，地球上的某種天然放射性衰變中就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
④制造反物質(zhì)粒子還有很多其他的途徑。
【解析】
1．本題考查學生對文章內(nèi)容的理解和分析的能力。
B. “質(zhì)子和中子是重子，輕子就是電子”錯誤，曲解文意。由原文“構(gòu)成普通物質(zhì)的所有粒子都可以歸為兩類，一類是重子，比如質(zhì)子和中子；另一類是輕子，比如電子”可知，原文說的是“一類是重子，比如質(zhì)子和中子；另一類是輕子，比如電子”，并不是“質(zhì)子和中子是重子，輕子就是電子”。
C.“粒子物理的秩序就是守恒定律” 錯誤，曲解文意。由原文“守恒定律為本來一團亂麻的粒子物理帶來了秩序。當粒子相互作用的時候——比如在歐洲核子中心的高能加速器里面，有一些量總是不變的。能量和電荷就是這樣的量。同時，重子數(shù)和輕子數(shù)也是守恒的”可知，原文說的是“守恒定律為本來一團亂麻的粒子物理帶來了秩序”，而不是“粒子物理的秩序就是守恒定律”。
D.“就一定會……”錯誤，說法過于絕對。由原文“對于質(zhì)量較大的質(zhì)子和反質(zhì)子，這種粒子對產(chǎn)生過程只會出現(xiàn)在高能加速器或者特殊的天體物理學過程中”可知，原文說的是“只會出現(xiàn)”，并不代表“就一定會”出現(xiàn)。
故選A。
2．本題考查學生對文章內(nèi)容的概括和分析的能力。
B.“那么它的'反粒子’的重子數(shù)和電荷數(shù)都是1”錯誤。由原文“理論預(yù)言它的'反粒子’會有一樣的能量，但是重子數(shù)和電荷數(shù)都是-1。這種粒子叫做反質(zhì)子”可知，“反粒子”的重子數(shù)和電荷數(shù)都是-1。
故選B。
3．本題考查學生分析概括作者在文中的觀點態(tài)度的能力。
D.“這也許是反物質(zhì)幾乎在誕生的同時，就會發(fā)生'湮滅’的原因之一”錯誤，強加因果。由原文“但是，這種過程產(chǎn)生的反物質(zhì)只能存在一瞬間，幾乎在誕生的那一刻，它就會遇到正常物質(zhì)，然后消失于一道伽馬射線閃光中”“如盡管物質(zhì)和反物質(zhì)在性質(zhì)上完美對稱，但是宇宙中的物質(zhì)比反物質(zhì)多得多。這就是個科學家一直在努力鉆研的宇宙謎題。正反物質(zhì)湮滅是已知唯一能將質(zhì)量以100%的效率轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康倪^程。而即便是最高效的核爆炸，效率都很難超過10%”可知，原文沒有說“宇宙中的物質(zhì)比反物質(zhì)多得多”是反物質(zhì)幾乎在誕生的同時就會發(fā)生“湮滅”的原因之一。
故選D。
4．本題考查學生語言表達之下定義的能力。
首先確定被定義概念的屬概念，結(jié)合“這一過程叫做'湮滅’，是我們所知唯一一種能將質(zhì)量完全轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康倪^程”概括出：湮滅是一種能將質(zhì)量完全轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康倪^程。
再篩選概念的特征：結(jié)合“那么，當質(zhì)子和反質(zhì)子相遇時，會發(fā)生什么呢？你可能已經(jīng)知道答案了，這是反物質(zhì)最著名的性質(zhì)。正負重子數(shù)、正負電荷以及其他守恒量會彼此相消，只有能量會留下來。能量也是守恒的，但是兩種粒子的能量是相同的，而不是相反的。所以正負質(zhì)子會消失，而它們的能量會以伽馬射線的形式釋放出來”概括出：“質(zhì)子和反質(zhì)子相遇時”“正負重子數(shù)、正負電荷以及其他守恒量彼此相消”“而它們的能量以伽馬射線的形式釋放出來”，變?yōu)槎ㄕZ成分。
最后，按照下定義的格式表述為一個單句：湮滅是指質(zhì)子和反質(zhì)子相遇時正負重子數(shù)、正負電荷以及其他守恒量彼此相消而它們的能量以伽馬射線的形式釋放出來的一種能將質(zhì)量完全轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康倪^程。注意語序符合邏輯。
5．本題考查學生對文章內(nèi)容的理解和概括的能力。
結(jié)合“'反物質(zhì)’這個詞聽起來和反重力很像，像是科幻小說中的概念。但反物質(zhì)真實存在，是現(xiàn)代物理學中的成熟概念?！M管如此，反物質(zhì)本質(zhì)上卻沒有什么奇異之處——按照我們現(xiàn)在對亞原子粒子的認識，反物質(zhì)的存在是理所當然的”可知，反物質(zhì)真實存在，存在和構(gòu)成普通物質(zhì)的基本粒子質(zhì)量相等但電荷相反的基本粒子，并有由這樣的基本粒子構(gòu)成的反物質(zhì)。
結(jié)合“反物質(zhì)的確有一些會讓人驚嘆不已的性質(zhì)，僅僅1克反物質(zhì)和物質(zhì)接觸就會產(chǎn)生像原子彈一樣的劇烈爆炸。因為反物質(zhì)可以釋放出巨大的能量，所以未來可能被用來推動宇宙飛船”可知，反物質(zhì)有一些性質(zhì)，可以釋放出巨大的能量，僅僅1克反物質(zhì)和物質(zhì)接觸就會產(chǎn)生像原子彈一樣的劇烈爆炸，可以減輕重量。
結(jié)合“但正負電子對的產(chǎn)生更加常見，地球上的某種天然放射性衰變中就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。用'常見’描述這一過程很合適，我們稍后就會看到，即使是平淡無奇的香蕉也可以產(chǎn)生正電子”可知，正負電子對的產(chǎn)生更加常見，地球上的某種天然放射性衰變中就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
結(jié)合“CERN有世界上唯一一家反物質(zhì)工廠，但制造反物質(zhì)粒子還有很多其他的途徑。有些轟擊地球的高速粒子是星際空間的粒子碰撞過程中產(chǎn)生的反質(zhì)子。這些粒子進入大氣層之后會與大氣中的原子發(fā)生更多的碰撞，產(chǎn)生更多的反物質(zhì)粒子”可知，制造反物質(zhì)粒子還有很多其他的途徑。
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