5.5“基本”粒子-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019选择性必修第三册）

5.5 “基本”粒子 知识点一、“基本”粒子 1．人们认为光子、电子、 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、 、电子组成，并发现 、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 ，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． 知识点二、粒子的分类 1．强子：是 (填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子． 和 都是强子． 2．轻子： (填“参与”或“不参与”)强相互作用． 、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 各种相互作用的粒子，如 ，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． 知识点三、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 ． 2．粒子物理标准模型是一整套关于 的理论．其中， 、 、 和 是组成物质的几类最基本的粒子． 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 [例题1] （2023•嘉定区二模）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，﹣2 B．4，﹣2 C．﹣4，2 D．4，2 [例题2] 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ξ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ξ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 [例题3] 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，利用在β衰变中产生的中微子与水中H的核反应，间接证实了几乎没有质量且不带电的中微子的存在。中微子与水中的H发生核反应的方程式为：中微子H→e+____，则方程式中空缺的粒子为（　　） A．e B．n C．H D．H [例题4] 目前普遍认为，原子核中的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1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1个u夸克和1个d夸克组成 [例题5] 氚核发生β衰变除了产生β粒子和新核外，还会产生质量数和电荷数都是0的反中微子Ve．若氚核在云室中发生β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在同一条直线上，设反中微子的动量为P1，β粒子动量为P2，则。（　　） A．上述核反应方程为Hn→eHe+Ve B．β粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的波动性 C．氚核内部某个中子转变为质子时，会向外发射β粒子 D．新核的动量为P1﹣P2 [例题6] （2022•天津模拟）按照夸克模型，质子、中子都是由上夸克和下夸克这两种夸克组成，上夸克带电荷量为e，下夸克带电荷量为e，e为电子所带电荷量的大小。如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离