5.5“基本”粒子-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第三册）

5　“基本”粒子 一：知识精讲归纳 考点一、“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． 3、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． 考点二、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． 考点三、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． 技巧归纳：新粒子的发现及分类 1．新粒子的发现 发现时间 1932年 1937年 1947年 20世纪60年代后 新粒子 反粒子 μ子 K介子与π介子 超子 基本特点 质量、寿命、自旋等物理性质与对应粒子相同，而电荷等其他性质相反 比质子的质量小 质量介于电子与质子之间 质量比质子大 2.粒子的分类 分类 参与的相互作用 发现的粒子 备注 强子 参与强相互作用 质子、中子等 强子有内部结构，由“夸克”构成 轻子 不参与强相互作用 电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子 未发现内部结构 规范玻色子 传递各种相互作用 光子、中间玻色子、胶子等 光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用 希格斯玻色子 是希格斯场的量子激发 二：考点题型归纳 题型一：基本粒子 1．（2019·全国·高二）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 2．（2022·上海市金山中学高二期中）下列关于物质结构的认识正确的是   （　　） A．天然放射现象的发现说明原子是可以再分的 B．电子的发现证实原子可以分成原子核和核外电子 C．α粒子散射实验否定了原子的葡萄干蛋糕模型 D．质子和中子是目前人类认识到的最小粒子 3．（2021·吉林·长春市榆树高级中学高二期中）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 题型二：夸克模型 4．（2020·全国·高二课时练习）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。 u d 带电荷量 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 5．（2021·全国·高三专题练习）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 6．（2010·福建宁德·二模）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，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。 粒子 u d 带电量 +e －e 下列说法正确的是_____________。 A．由u和组成 B．由d和组成 C．由u和组成 D．由d和组成 三：课堂过关精练 一、单选题 7．（2021·全国·高三课时练习）现已发现的粒子达400多种。它们大体可被分为哪几种类别（　　） A．光子、夸克、强子、质子 B．夸克、轻子、强子、电子 C．规范玻色子、希格斯玻色子、轻子、强子 D．质子、中子、电子、光子 8．（2021·全国·高三课时练习）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． 9．（2