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建议用时:15分钟 总分:10分 实际用时:______ 得分:______
学校拟开展“国之重器耀南粤——江门中微子实验室”学习活动,请你阅读下面的材料,完成任务。
【材料一】
①中微子是什么?
②当你在思考这个问题时,每秒就有3亿亿个来自太阳的中微子正穿过你的身体。
③它们几乎不与其他物质发生相互作用,如幽灵一般穿透地球,携带着关于恒星、黑洞乃至整个宇宙的“核心秘密”。
④自1988年以来,先后有8位科学家因为中微子研究而获得诺贝尔物理学奖,对中微子研究的每一次进展都完善乃至颠覆了人类对世界的认知。
【材料二】
①中微子是宇宙中数量最多的基本粒子之一,在微观世界最基本的规律中起着重要作用,影响宇宙的起源和演化,但由于其与物质发生的反应极难被探测到,需要通过巨大的探测器对其进行研究。为了掌握中微子这把揭开宇宙起源和演化奥秘的“金钥匙”,在广东江门,一个位于地下700米的大科学装置——江门中微子实验装置的探测器正在进行最后的攻关建设。
②建成后的江门中微子实验室将成为国际中微子研究的中心之一,与日本的顶级神冈中微子实验(Hyper-K)和美国的深部地下中微子实验(DUNE)形成中微子研究的鼎足之势。这将使我国在中微子研究领域的国际领先地位得到进一步巩固。
【材料三】
①宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米300个。科学家普遍认为,广泛存在于物质世界中的中微子,就包含了反物质世界的重大信息。
②其实,我们地球本身也会发出中微子,而这些中微子的构成与我们现在看不到的结构有关系。
③中微子是宇宙形成之初就存在的最古老也最原始的基本粒子,携带着非常多重要的神秘信息,研究中微子对于认识宇宙和我们现存的世界物质都具有非常重要的意义,也是国际最前沿的基础科学。
④作为我国大科学工程建设在粤港澳大湾区的重大布局,江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,同时也将深入研究大气中微子、太阳中微子、地球中微子、超新星中微子等。
【材料四】
①江门中微子实验有机玻璃球内径35.4米,是世界最大的单体有机玻璃球。有机玻璃板材生产采用独特配方和工艺,具有高透光率和低本底的特点,其天然放射性本底铀和钍的质量占比小于一万亿分之一。
②有机玻璃球作为探测中微子的靶物质液体闪烁体(简称液闪)的容器,将承载20000吨液闪,同时整个球体置于超纯水中运行。运行中需要长期承受约3000吨的浮力,该受力通过有机玻璃节点、连接杆和不锈钢节点传递到外侧的不锈钢网壳主结构上,在连接杆上装有传感器进行受力监测。
③为了建造这一大科学装置,江门中微子实验团队集智攻关、多措并举,攻克多项技术难关:成功研制出具有自主知识产权的国际最高光子探测效率的光电倍增管,打破了该领域的国际垄断,并获欧盟、美国、日本等的专利授权;研制出高强度、高精度、高透光率光电倍增管水下防爆系统;研发了高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统,获得目前国际上衰减长度最高的液闪;采用水下电子学的创新设计,以民用器件实现了航天级别的可靠性;建成国内最大跨度的深埋地下洞室,该洞室顶部起拱跨度达49.5米,相关施工属于世界级的超常规地下工程。
【任务一:认识“国之重器”】
1. 请你认真阅读材料,选出下列对江门中微子实验室的理解不正确的一项(3分) (
【任务二:了解“国之重器”】
2. 请你结合材料四,向同学们介绍我国建造江门中微子实验装置的探测器时付出的努力。(3分)
【任务三:宣传“国之重器”】
3. 你作为此次活动的科普讲解员,请结合材料,简述此次活动的意义。(4分)
学校拟开展“国之重器耀南粤——江门中微子实验室”学习活动,请你阅读下面的材料,完成任务。
【材料一】
①中微子是什么?
②当你在思考这个问题时,每秒就有3亿亿个来自太阳的中微子正穿过你的身体。
③它们几乎不与其他物质发生相互作用,如幽灵一般穿透地球,携带着关于恒星、黑洞乃至整个宇宙的“核心秘密”。
④自1988年以来,先后有8位科学家因为中微子研究而获得诺贝尔物理学奖,对中微子研究的每一次进展都完善乃至颠覆了人类对世界的认知。
【材料二】
①中微子是宇宙中数量最多的基本粒子之一,在微观世界最基本的规律中起着重要作用,影响宇宙的起源和演化,但由于其与物质发生的反应极难被探测到,需要通过巨大的探测器对其进行研究。为了掌握中微子这把揭开宇宙起源和演化奥秘的“金钥匙”,在广东江门,一个位于地下700米的大科学装置——江门中微子实验装置的探测器正在进行最后的攻关建设。
②建成后的江门中微子实验室将成为国际中微子研究的中心之一,与日本的顶级神冈中微子实验(Hyper-K)和美国的深部地下中微子实验(DUNE)形成中微子研究的鼎足之势。这将使我国在中微子研究领域的国际领先地位得到进一步巩固。
【材料三】
①宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米300个。科学家普遍认为,广泛存在于物质世界中的中微子,就包含了反物质世界的重大信息。
②其实,我们地球本身也会发出中微子,而这些中微子的构成与我们现在看不到的结构有关系。
③中微子是宇宙形成之初就存在的最古老也最原始的基本粒子,携带着非常多重要的神秘信息,研究中微子对于认识宇宙和我们现存的世界物质都具有非常重要的意义,也是国际最前沿的基础科学。
④作为我国大科学工程建设在粤港澳大湾区的重大布局,江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,同时也将深入研究大气中微子、太阳中微子、地球中微子、超新星中微子等。
【材料四】
①江门中微子实验有机玻璃球内径35.4米,是世界最大的单体有机玻璃球。有机玻璃板材生产采用独特配方和工艺,具有高透光率和低本底的特点,其天然放射性本底铀和钍的质量占比小于一万亿分之一。
②有机玻璃球作为探测中微子的靶物质液体闪烁体(简称液闪)的容器,将承载20000吨液闪,同时整个球体置于超纯水中运行。运行中需要长期承受约3000吨的浮力,该受力通过有机玻璃节点、连接杆和不锈钢节点传递到外侧的不锈钢网壳主结构上,在连接杆上装有传感器进行受力监测。
③为了建造这一大科学装置,江门中微子实验团队集智攻关、多措并举,攻克多项技术难关:成功研制出具有自主知识产权的国际最高光子探测效率的光电倍增管,打破了该领域的国际垄断,并获欧盟、美国、日本等的专利授权;研制出高强度、高精度、高透光率光电倍增管水下防爆系统;研发了高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统,获得目前国际上衰减长度最高的液闪;采用水下电子学的创新设计,以民用器件实现了航天级别的可靠性;建成国内最大跨度的深埋地下洞室,该洞室顶部起拱跨度达49.5米,相关施工属于世界级的超常规地下工程。
【任务一:认识“国之重器”】
1. 请你认真阅读材料,选出下列对江门中微子实验室的理解不正确的一项(3分) (
D
)【任务二:了解“国之重器”】
2. 请你结合材料四,向同学们介绍我国建造江门中微子实验装置的探测器时付出的努力。(3分)
研发出世界上最大的单体有机玻璃球;研制出具有自主知识产权的国际最高光子探测效率的光电倍增管;研制出高强度、高精度、高透光率光电倍增管水下防爆系统;研发了高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统;采用水下电子学的创新设计,建成国内最大跨度的深埋地下洞室。(写出3点即可,每点1分)
【任务三:宣传“国之重器”】
3. 你作为此次活动的科普讲解员,请结合材料,简述此次活动的意义。(4分)
此次学习活动可以丰富我们的科学知识,比如中微子是宇宙中数量最多的基本粒子之一,在微观世界最基本的规律中起着重要作用,影响宇宙的起源和演化;可以增强我们探索科学的兴趣,如中微子穿越地球的“幽灵”特性、研究中涉及的巨大探测器和复杂技术等激励我们投身科学研究;可以了解我国科研成就,如了解我国在江门中微子实验室建设和研究方面的情况,激发民族自豪感;可以激励我们学习科学家创新科研精神,激发投身科学研究的热情。
答案:
1.D(3分)【点拨】根据材料三第④段中"江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,同时也将深入研究大气中微子、太阳中微子、地球中微子、超新星中微子等",可以明确知道实验室不仅专注于测量中微子质量顺序,还涉及对其他类型中微子的研究。因此,D项的说法与原文信息不符。
2. 研发出世界上最大的单体有机玻璃球;研制出具有自主知识产权的国际最高光子探测效率的光电倍增管;研制出高强度、高精度、高透光率光电倍增管水下防爆系统;研发了高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统;采用水下电子学的创新设计,建成国内最大跨度的深埋地下洞室。(写出3点即可,每点1分)
3. 示例:此次学习活动可以丰富我们的科学知识,比如中微子是宇宙中数量最多的基本粒子之一,在微观世界最基本的规律中起着重要作用,影响宇宙的起源和演化;可以增强我们探索科学的兴趣,如中微子穿越地球的"幽灵"特性、研究中涉及的巨大探测器和复杂技术等激励我们投身科学研究;可以了解我国科研成就,如了解我国在江门中微子实验室建设和研究方面的情况,激发民族自豪感;可以激励我们学习科学家创新科研精神,激发投身科学研究的热情。(4分)
2. 研发出世界上最大的单体有机玻璃球;研制出具有自主知识产权的国际最高光子探测效率的光电倍增管;研制出高强度、高精度、高透光率光电倍增管水下防爆系统;研发了高洁净度、高密封、高效率的液闪纯化系统;采用水下电子学的创新设计,建成国内最大跨度的深埋地下洞室。(写出3点即可,每点1分)
3. 示例:此次学习活动可以丰富我们的科学知识,比如中微子是宇宙中数量最多的基本粒子之一,在微观世界最基本的规律中起着重要作用,影响宇宙的起源和演化;可以增强我们探索科学的兴趣,如中微子穿越地球的"幽灵"特性、研究中涉及的巨大探测器和复杂技术等激励我们投身科学研究;可以了解我国科研成就,如了解我国在江门中微子实验室建设和研究方面的情况,激发民族自豪感;可以激励我们学习科学家创新科研精神,激发投身科学研究的热情。(4分)
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