高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课后测评

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课后测评，共3页。试卷主要包含了关于粒子，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

下列说法正确的是( )
A．π＋由u和eq \(u,\s\up6(－))组成B．π＋由eq \(u,\s\up6(－))和d组成
C．π－由u和eq \(d,\s\up6(－))组成D．π－由eq \(u,\s\up6(－))和d组成
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
3．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
4．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
5．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的．u夸克所带的电荷量为eq \f(2,3)e，d夸克所带的电荷量为－eq \f(1,3)e，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
6．K－介子衰变方程为K－→π－＋π0其中K－介子和π－介子是带负电的基元电荷，π0介子不带电．一个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π－介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK－与Rπ－之比为2∶1，如图所示，π0介子的轨迹未画出，由此可知π－介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为( )
A．1∶1B．1∶2
C．1∶3D．1∶6
微点17 夸克与粒子物理标准模型
1．答案：D
解析：根据各种粒子带电情况，π＋的带电荷量为＋e，故由u和eq \(d,\s\up6(－))组成；π－的带电荷量为－e，故由eq \(u,\s\up6(－))和d组成．故选D.
2．答案：A
解析：宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又经历了质子和中子等强子时代，再之后是自由的光子、中微子、电子大量存在的轻子时代，再之后是中子和质子结合成氘核，并形成氦核的核时代，之后电子和质子复合成氢原子，最后形成恒星和星系，因此A正确，B、C、D的产生都在A之后，故B、C、D错．
3．答案：D
解析：由于中子、质子是由不同的夸克组成的，它们不再是基本粒子，夸克模型是探究强子结构的理论，不同夸克构成强子，有的强子带电，有的不带电，不同夸克带电不同，可能为＋eq \f(2,3)e或－eq \f(1,3)e，说明电子电荷不再是电荷的最小单位．电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子，与结论不相符，选项A错误；强子都是带电粒子，与结论不相符，选项B错误；夸克模型是探究三大类粒子结构的理论，与结论不相符，选项C错误；夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位，与结论相符，选项D正确．
4．答案：B
解析：反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成．故选B.
5．答案：B
解析：质子 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H所带的电荷量为2×eq \f(2,3)e＋(－eq \f(1,3)e)＝e，中子 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n所带的电荷量为eq \f(2,3)e＋2×(－eq \f(1,3)e)＝0，结合不同夸克的带电荷量可知，选项B正确．
6．答案：C
解析：因为RK－＝eq \f(m1v1,Be)，Rπ－＝eq \f(m2v2,Be)，它们的半径RK－与Rπ－之比为2∶1，因电荷量相同，则eq \f(pK－,pπ－)＝eq \f(2,1)，K－介子在P点发生衰变，衰变后π－介子的运动方向与K－介子相反，衰变过程动量守恒：pK－＝－pπ－＋pπ0，解得pπ0＝pK－＋pπ－＝3pπ－，所以有eq \f(pπ－,pπ0)＝eq \f(1,3)，选项C正确．
核心素养提升
1．答案：B
解析：中子的电荷数Z＝0，质量数A＝1，核反应遵循电荷数守恒及质量数守恒，计算可得R＝3，故A错误；核反应堆中通过镉棒吸收中子，减少轰击铀核的中子数，最终起到降低实际“传染系数”的作用，故B正确；在链式反应中，当实际“传染系数”R≥1时，反应才能持续发展下去，当实际“传染系数”R<1时，反应将趋于停滞，即R＝1是链式反应持续下去的临界值，故C错误；核反应堆中还可以通过铀棒来控制核反应的速率，实际上就是通过调整铀浓度来控制实际“传染系数”，故D错误．
2．答案：AB
解析：根据核反应的电荷数和质量数守恒可知，钍233变成铀233的核反应方程式是 eq \\al(\s\up1(232),\s\d1(90)) Th＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n eq \\al(\s\up1(233),\s\d1(91)) Pa＋ eq \\al(\s\up1( 0),\s\d1(－1)) e， eq \\al(\s\up1(233),\s\d1(91)) Pa eq \\al(\s\up1(233),\s\d1(92)) U＋ eq \\al(\s\up1( 0),\s\d1(－1)) e，选项A正确；中间产生的新核镤233( eq \\al(\s\up1(233),\s\d1(91)) Pa)从高能级向低能级跃迁时，放出能量，会伴随γ辐射，选项B正确；整个过程中释放能量，则生成的新核铀233( eq \\al(\s\up1(233),\s\d1(92)) U)更加稳定，则新核铀233( eq \\al(\s\up1(233),\s\d1(92)) U)的结合能大于钍232( eq \\al(\s\up1(232),\s\d1(90)) Th)，选项C错误；在核电站的核反应堆内部，核燃料具有的核能通过核裂变反应转化为内能，然后通过发电机转化为电能，故D错误．
3．答案：B
解析：设该恐龙活着时，单位体积内含有14C为n0个，含有12C为m个，则恐龙活着时14C和12C的存量比为eq \f(n0,m)，现在测得该遗骸单位体积含14C为n个，根据已知条件可得eq \f(n,m)∶eq \f(n0,m)＝eq \f(1,k)，即eq \f(n,n0)＝eq \f(1,k)，再根据半衰期公式可得n＝n0(eq \f(1,2))eq \f(τ,T)，整理t＝eq \f(lgk,lg2)T＝eq \f(lg108000,lg2)×5730年≈eq \f(8000×5730,0.3)年＝1.528×108年，所以该恐龙生存的年代为约距今1.99亿年～1.45亿年．
4．答案：见解析
解析：50亿年来太阳辐射的总能量为ΔE＝P0t，根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可知，50亿年来太阳损失的总质量Δm＝eq \f(ΔE,c2)＝eq \f(P0t,c2)＝6.67×1026kg，损失的总质量和太阳质量之比eq \f(Δm,M0)＝0.03%，所以50亿年来，因释放核能而带来的太阳质量变化几乎可以忽略．π＋
π－
u
d
eq \(u,\s\up6(－))
eq \(d,\s\up6(－))
带电荷量
＋e
－e
＋ eq \f(2,3)e
－ eq \f(1,3)e
－ eq \f(2,3)e
＋ eq \f(1,3)e