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。试卷主要包含了下列所述正确的是，下列说法正确的是，以下说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
1.(多选)下列所述正确的是( )
A.强子是参与强相互作用的粒子
B.轻子是不参与强相互作用的粒子
C.目前发现的轻子只有4种
D.夸克有6种,它们带的电荷量分别为元电荷的+23或-13
解析由粒子的特性可知A、B正确;目前发现的轻子有6种,C错误;夸克模型经过几十年的发展,已知夸克有6种,它们带的电荷分别为元电荷的+23或-13,D正确。
答案ABD
2.下列说法正确的是( )
A.原子是组成物质的最小微粒
B.质子是比原子更小的微粒
C.目前我们可以断定夸克已不能再分
D.粒子的带电荷量不可能比元电荷再小
解析质子、中子、电子、夸克等都是比原子还小的微粒,选项A错误,选项B正确;目前我们虽然没有发现夸克有内部结构,但不能断定夸克已不能再分,选项C错误;不同夸克带电不同,分别为+23e和-e3,说明电子电荷不再是电荷的最小单位,选项D错误。
答案B
3.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
解析最早发现的强子是质子,最早发现的轻子是电子,A错误;强子有内部结构,由夸克组成,现代实验还没有发现轻子的内部结构,C错误;质子、中子、介子、超子都属于强子,τ子质量比核子质量大,但仍属于轻子,D错误,B正确。
答案B
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
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B正确。
答案B
5.太阳放出的大量中微子向地球飞来,但实验测定的数目只有理论的三分之一,后来科学家发现中微子在向地球传播的过程中衰变成一个μ子和一个τ子。若在衰变过程中μ子的速度方向与中微子的速度方向一致,则τ子的运动方向( )
A.一定与μ子的方向相同
B.一定与μ子的方向相反
C.一定与μ子在同一直线上
D.不一定与μ子在同一直线上
解析中微子衰变成μ子和τ子的过程中满足动量守恒定律,μ子的速度方向与中微子的速度方向一致,则τ子的运动方向必定也在这条直线上。故选项C正确。
答案C
能力提升
1.现在科学家们正在设法探寻“反物质”,所谓“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量,但电荷符号相反。据此,若有反α粒子,它的质量数和电荷数分别为( )

A.-4,-2B.4,-2
C.-4,2D.4,2
解析因“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量、相同的电荷量,但电荷的符号相反。所以,反α粒子质量数为4,电荷数为-2。
答案B
2.K-介子衰变的方程为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。如图所示的1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。π0介子的轨迹未画出。由此可知π-的动量大小与π0的动量的大小之比为( )
A.1∶1B.1∶2
C.1∶3D.1∶6
解析带电粒子K-与π-在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力Bqv=mv2R得R=mvBq=pBq,K-介子与π-介子带电荷量相同,故运动的半径之比等于动量之比pK-∶pπ-=RK-∶Rπ-=2∶1,在衰变后π-介子与π0介子动量方向相反,设K-介子的动量为正,则π-介子动量为负值,由动量守恒pK-=-pπ-+pπ0,则pπ-∶pπ0=1∶3,故A、B、D错,C对。
答案C
3.若π+介子、π-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u或反夸克d)组成的,它们所带电荷量如表所示,表中e为元电荷。
(1)按最简单的组成,π+介子由哪两种粒子组成?
(2)按最简单的组成,π-介子由哪两种粒子组成?
解析(1)π+介子带有+e的电荷量,且是由一个夸克和一个反夸克组成的,夸克u带+23e和反夸克d带+13e合成电荷量为e。
(2)π-介子带有-e的电荷量,是由一个夸克和一个反夸克组成的,夸克d带-13e和反夸克u带-23e合成电荷量为-e。
答案(1)π+介子是由夸克u和反夸克d组成的 (2)π-介子由夸克d和反夸克u组成
粒子
π+
π-
u
d
u
d
带电荷量
+e
-e
+2e3
-e3
-2e3
+e3