高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子随堂练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子随堂练习题，共5页。试卷主要包含了5“基本”粒子 同步课时作业，关于宇宙，下列说法中正确的是，关于粒子，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

5.5“基本”粒子 同步课时作业（含解析）
1.关于宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A.地球是宇宙中唯一有卫星的星球
B.恒星的寿命取决于亮度
C.太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应
D.以上说法均不对
2.关于粒子，下列说法正确的是( )
A.电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子
B.强子都是带电粒子
C.夸克模型是探究三大类粒子结构的理论
D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位
3.关于粒子的分类，目前人们认为构成粒子世界的三类粒子是( )
A.媒介子、夸克、强子 B.夸克、轻子、强子
C.媒介子、轻子、强子 D.质子、中子、电子
4.根据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是( )
A.夸克、轻子、胶子等粒子
B.质子和中子等强子
C.光子、中微子和电子等轻子
D.氦核、氘核、氚核等轻核
5.宇宙诞生过程中，产生如下粒子:①光子、中微子、电子等大量轻子；②氘核、氚核、氦3、氦核等轻核；③夸克、轻子、胶子等粒子；④质子和中子等强子；⑤电子、 质子、氦核的混合电离气体；⑥电子、质子复合成为中性氢原子。根据宇宙大爆炸理论，以上粒子形成的先后顺序是( )
A.①②③④⑤⑥ B.③①④②⑤⑥
C.③④①②⑤⑥ D.①③④②⑥⑤
6.关于粒子，下列说法正确的是( )
A.光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子
B.质量比核子大的粒子都参与强相互作用
C.强子、轻子、媒介子都由更基本的粒子夸克组成
D.许多粒子都存在反粒子
7.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，d夸克带电荷量为，e为元电荷，下列论断中可能正确的是( )
A.质子由1个u夸克和2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2个u夸克和1个d夸克组成
8.2002年，美国《科学》杂志评出的《2001年世界十大科技突破》中，有一个是加拿大萨德伯里中微子观察站的结果，该站揭示了中微子失踪的原因，即观察到的中微子数目比理论值少是因为中微子在运动过程中转化为一个子和一个子.在上述研究中有以下说法，正确的是( )
①若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方一定相反.
②若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方向可能一致.
③若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向一定一致.
④若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向可能相反.
A.①③ B.②③ C.③④ D.①②
9.2008年9月10日，欧洲核研究组织的大型强子对撞器于北京时间10日下午启动，展开历史上最复杂也最激动人心的科学实验，就是模拟宇宙大爆炸.据香港《大公报》等媒体报道，英国物理学家霍金指出，这次实验将是物理学“新黄金时代”，打开了物质和宇宙秘密宝库.但有科学家担忧， 实验可能产生微型黑洞，令“世界末日”来临.科学家相信宇宙诞生时正物质和反物质数量一样多，他们要探究之后没有反物质留下的原因.欧洲和美国的科学研究机构先后宣布: 他们分别制造出9个和7个反氢原子.这是人类探索反物质的一大进步，你推测反氢原子的结构是( ).
A.由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成
B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成
C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成
D.由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成
10.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出，中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。
1.中微子与水中的发生核反应，产生中子()和正电子()，即中微子，可以判定中微子的质量数和电荷数分别是( )
A.0和0
B.0和1
C.1和0
D.1和1
2.上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即。已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg，反应中产生的每个光子的能量约为___________J。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是__________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：宇宙中有卫星的星球很多，例如木星就有许多卫星，故A错误恒星的寿命和它的亮度没有必然联系，故B错误。在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生核聚变，释放巨大的核能，故太阳能发光、放热，故C错误，故D正确
2.答案：D
解析：由于质子、中子是由不同夸克组成的，它们不是最基本的粒子，不同夸克构成强子，有的强子带电，有的强子不带电，故选项AB错误。夸克模型是研究强子结构的理论，不同夸克带电不同，分别为和，说明电子电荷不再是电荷的最小单位，故选项C错误，D正确。
3.答案：C
解析：按照粒子与各种相互作用的不同关系，把粒子分为三大类，即强子、轻子和媒介子，所以选项C正确。
4.答案：A
解析：质子、中子属于强子，但不是最早的粒子，它们由夸克所构成，这是在强子时代的粒子，B错误；光子属于媒介子，C 错误；氦核、氘核、氚核是核合成时代的粒子，由质子、中子合成为轻核，D错误；最早产生的粒子为夸克、轻子、胶子等粒子，A项正确.
5.答案：C
解析：根据宇宙大爆炸理论，宇宙形成之初是粒子家族，其后产生了夸克、轻子、胶子等粒子，然后按强子时代、轻子时代、核合成时代、混合电离气体、中性氢原子的顺序演化，故选项C正确。
6.答案：D
解析：质子、中子本身有复杂结构，选项A错误；τ子的质量比核子的质量大，但它属于轻子，不参与强相互作用，选项B错误；现代实验还没有发现轻子的内部结构，选项C错误；易知选项D正确。
7.答案：B
解析：B题目中给出的信息是u夸克和d夸克的带电荷量，据质子带一个正的元电荷的电荷量及中子不带电判断，若质子由2个u夸克和1个d夸克组成，则质子带电荷量为，与实际相符，选项AC错误；若中子由1个u夸克和2个d夸克组成，则中子带电荷量为，与实际相符，选项B正确，选项D错误。
8.答案：B
解析：对微观粒子运用动量守恒定律，关键在于明确动量守恒定律的适用条件，它包括高速运动物体和低速运动物体，包括宏观物体和微观物体.因此可用动量守恒定律判断B正确.
9.答案：B
解析：根据反粒子定义，“反粒子”与“正粒子”具有相同的质量，但带有等量的异种电荷.因此“反氢原子”应该具有与氢原子相同的质量，相反的电荷符号且等量的电荷量.所以反氢原子是由核和构成的.
10.答案：1.A； 2.8.2×10-14 要遵循动量守恒定律
解析：1.在核反应中，由质量数和电荷数守恒可知A正确。
2.2mc2=2E，E=mc2≈8.2×10-14J；碰撞过程中遵循动量守恒定律，如果是产生一个光子，合动量为零，光子的速度为零，与实际光子的运动状况矛盾。