高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第五章 原子核5 “基本”粒子精品课堂检测

5.5“基本”粒子

基础导学

要点一、基本粒子与粒子的分类

一、“基本”粒子

1．人们认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子，把它们叫作“基本粒子”。

2．随着科学的发展，科学家们发现很多新粒子不能看作由质子、中子、电子组成，并发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构。

二、发现新粒子

1932年发现了正电子，1937年发现了μ子,1947年发现了K介子和π介子，后来发现了超子等。

三、粒子的分类

1．强子：是参与(填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子，质子和中子都是强子。

2．轻子：不参与(填“参与”或“不参与”)强相互作用。电子、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发现的轻子。

3．规范玻色子：是传递各种相互作用的粒子，如光子，中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子。

4．希格斯玻色子：是希格斯场的量子激发。

要点二、夸克与粒子物理标准模型

1．夸克、夸克模型：1964年，美国科学家盖尔曼等人提出了夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫作夸克。

2．粒子物理标准模型是一整套关于粒子的理论．其中，夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的几类最基本的粒子。

要点突破

突破一：基本粒子与粒子的分类

1．新粒子的发现

2.粒子的分类

突破二：夸克与粒子物理标准模型

1．夸克的提出：1964年美国物理学家盖尔曼等人提出了夸克模型，认为强子是由夸克构成的。

2．夸克的种类：上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。

3．夸克所带电荷：夸克所带的电荷是元电荷的＋或－。

4．意义：电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。

新粒子的发现及特点

粒子的分类

典例精析

题型一：基本粒子与粒子的分类

例一．下列说法正确的是（　　）

A．聚变是裂变的逆反应

B．核聚变反应须将反应物加热到数百万开尔文以上的高温，显然是吸收能量

C．轻核聚变比裂变更为安全、清洁

D．强子是参与强相互作用的粒子，中子是最早发现的强子

变式迁移1：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基本粒子

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

题型二：夸克与粒子物理标准模型

例二．已知介子、介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷。

下列说法正确的是（　　）A．由u和组成 B．由和d组成

C．由u和组成 D．由和d组成

变式迁移2：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．氢核、氘核、氦核等轻核

强化训练

一、选择题

1、关于粒子，下列说法正确的是(      )

A.质子的反粒子的电荷量与质子相同，但带的是负电荷

B.强子都是带电的粒子

C.目前发现的轻子只有8种

D.光子属于轻子

2、原子核裂变一般生成两个中等质量的原子核，我国科学家钱三强和何泽慧夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分。关于原子核的裂变下面表述正确的是（　　）

A．裂变过程存在质量亏损，但不一定释放能量

B．U裂变成两个中等质量的原子核，产物可能是Xe和Sr

C．U容易俘获快中子而发生裂变释放核能

D．U的纯度越高，其裂变的链式反应越难进行

3、月球储藏大量可控核聚变理想燃料氦－3（），2020年12月1日，我国“嫦娥五号探测器”成功着陆月面后开始“挖土”并成功带回地面供科学研究。可控核聚变可以采用＋→＋x或＋→＋y下列说法正确的是(　　)

A．x是质子

B．y是正电子

C．核聚变过程发生质量亏损，释放核能

D．比的原子核更稳定

4、关于恒星的描述，下列说法中正确的是（　　）

A．质量越大的恒星，寿命越短

B．质量越大的恒星，寿命越长

C．表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色

D．表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色

5、为了探究宇宙起源，科学家将利用阿尔法磁谱仪（AMS）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（　　）

A．由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成

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

6、以下说法正确的是（　　）

A．最早发现的轻子是电子，最早发现的强子是中子

B．质子、中子、介子和超子都属于强子

C．现代实验发现强子、轻子都有内部结构

D．τ子质量比核子质量大，τ子不属于轻子

7、中国大科学装置“东方超环”（EAST）近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破．由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”“人造太阳”采用的核反应方程可能是（　　）

A． B．

C． D．

8、关于宇宙，下列说法中正确的是（　　）

A．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星正处于壮年

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．银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上

9、“嫦娥五号”返回器于2020年12月带回1731克月球土壤，月球土壤富含的氦元素是理想的热核反应原料，其核反应方程为，则（　　）

A．该核反应类型为重核裂变 B．X为质子

C．该核反应可在常温下发生 D．X为中子

10、关于近代物理知识下列说法中正确的是（　　）

A．核反应方程中，生成物X的中子数为128

B．铀235吸收慢中子裂变成中等质量原子核的过程中，核子的平均质量变大

C．一个中子可转化成一个质子和一个电子，同时释放出能量

D．在辐射防护中，可以用电磁场来加速、减速以及束缚中子