5. 粒子物理发展概况（分层作业）物理教科版选择性必修第三册

第5.5课 粒子物理学发展概况 ID： 一、单选题 1．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 2．关于粒子，下列说法中正确的是（　　） A．光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子 B．质量比核子大的粒子都参与强相互作用 C．强子、轻子都由夸克组成 D．许多粒子都存在反粒子 3．下列说法的正确的是（　　） A．目前，人们认为粒子界由夸克、强子、轻子构成 B．强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子 C．电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子 D．夸克的带电荷量是电子电荷量的整数倍 4．为了揭示微观世界的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（　　） A．汤姆孙发现了电子，表明原子不是物质的不可再分的最小单元 B．卢瑟福建立了原子结构的行星模型，带负电的电子绕带正电的原子核高速运动 C．科学家发现原子核由带正电的质子和不带电的中子组成 D．质子、中子、电子就是组成物质世界的最小微粒，不可再分 5．下列说法符合历史事实的是（　　） A．哥白尼的发现及其所应用的“实验和逻辑推理相结合”的科学研究方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端 B．牛顿在建立万有引力定律过程中的“月地检验”，证实了地球对月球的引力与太阳对行星的引力是同种性质的力，服从相同的规律 C．麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在 D．目前人们已经建立了粒子物理标准模型，在这个模型中，强子，轻子，规范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的最基本粒子 二、多选题 6．下列说法正确的是（　　） A．强子是参与强相互作用的粒子。质子、中子和电子都是强子 B．在惯性约束下，可以用高能量密度的激光照射参加反应物质从而引发核聚变 C．常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点，故金属是晶体 D．取分子间距离r为无穷远时的分子势能为0，则当r<r0时，分子势能一定小于0 7．核发生衰变的核反应式为，衰变过程发射出γ光子，并伴随产生中微子。该γ光子照射到逸出功为W0的金属上，打出的光电子速度为v。已知光电子的质量为m，真空中的光速为c，普朗克常量为h，则（　　） A．该衰变过程中Pa核内一个质子转化为中子，这与弱相互作用力有关 B．中微子和电子均属于轻子 C．光电子的物质波波长为 D．核反应中产生的γ光子频率为 三、解答题 8．如图所示为粒子发现的示意图。 (1)为什么现在将“基本”二字去掉，统称为粒子？ (2)为什么说夸克模型是物理学发展中的一个重大突破？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5.5课 粒子物理学发展概况 ID： 一、单选题 1．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 【答案】D 【详解】根据各种粒子带电情况，的带电荷量为，故由u和组成；的带电荷量为，故由和d组成。 故选D。 2．关于粒子，下列说法中正确的是（　　） A．光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子 B．质量比核子大的粒子都参与强相互作用 C．强子、轻子都由夸克组成 D．许多粒子都存在反粒子 【答案】D 【详解】A．质子、中子本身有复杂结构，故A错误； B．τ子的质量比核子的质量大，但它属于轻子，不参与强相互作用，故B错误； C．现代实验还没有发现轻子的内部结构，故C错误； D．宇宙中的许多粒子都存在反粒子，故D正确。 故选D。 3．下列说法的正确的是（　　） A．目前，人们认为粒子界由夸克、强子、轻子构成 B．强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子 C．电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子 D．夸克的带电荷量是电子电荷量的整数倍 【答案】B 【详解】A．按照粒子与各种相互作用的不同关系，把粒子分为三大类，即强子、轻子和媒介子，A错误； B．强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子，B正确； C．质子和中子由不同的夸克组成，本身有复杂的结构，不是基本粒子，C错误； D．已知夸克有6种，它们的电荷分别为元电荷的或，D错误。 故选B。 4．为了揭示微观世界的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（　　） A．汤姆孙发现了电子，表明原子不是物质的不可再分的最小单元 B．卢瑟福建立了原子结构的行星模型，带负电的电子绕带正电的原子核高速运动 C．科学家发现原子核由带正电的质子和不带电的中子组成 D．质子、中子、电子就是组成物质世界的最小微粒，不可再分 【答案】D 【详解】A．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，选项A正确，不符合题意； B．卢瑟福建立了原子结构的行星模型，即原子的核式结构，选项B正确，不符合题意； C．原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，选项C正确，不符合题意； D．质子和中子都是由夸克组成的，质子和中子可再分，选项D错误，符合题意。 故选D。 5．下列说法符合历史事实的是（　　） A．哥白尼的发现及其所应用的“实验和逻辑推理相结合”的科学研究方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端 B．牛顿在建立万有引力定律过程中的“月地检验”，证实了地球对月球的引力与太阳对行星的引力是同种性质的力，服从相同的规律 C．麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在 D．目前人们已经建立了粒子物理标准模型，在这个模型中，强子，轻子，规范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的最基本粒子 【答案】C 【详解】A．伽利略的发现及其所应用的“实验和逻辑推理相结合”的科学研究方法，标志着物理学的真正开端，故A错误； B．“月地检验”证实了地球对地面物体的引力与地球对月球的引力是同种性质的力，服从相同的规律。故B错误； C．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在。故C正确； D．目前人们已经建立了粒子物理标准模型，在这个模型中，夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的最基本粒子，故D错误。 故选C。 二、多选题 6．下列说法正确的是（　　） A．强子是参与强相互作用的粒子。质子、中子和电子都是强子 B．在惯性约束下，可以用高能量密度的激光照射参加反应物质从而引发核聚变 C．常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点，故金属是晶体 D．取分子间距离r为无穷远时的分子势能为0，则当r<r0时，分子势能一定小于0 【答案】BC 【详解】A．强子是参与强相互作用的粒子。质子和中子是强子，电子不参与强相互作用，是轻子，故A错误； B．在惯性约束下，可以用高能量密度的激光照射参加反应物质从而引发核聚变，故B正确； C．常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点，故金属是多晶体，故C正确。 D．取分子间距离r为无穷远时的分子势能为0，则当r<r0时，分子间作用力表现为斥力，靠近时，分子斥力做负功，分子势能增加，所以分子势能不一定小于0，故D错误。 故选BC。 7．核发生衰变的核反应式为，衰变过程发射出γ光子，并伴随产生中微子。该γ光子照射到逸出功为W0的金属上，打出的光电子速度为v。已知光电子的质量为m，真空中的光速为c，普朗克常量为h，则（　　） A．该衰变过程中Pa核内一个质子转化为中子，这与弱相互作用力有关 B．中微子和电子均属于轻子 C．光电子的物质波波长为 D．核反应中产生的γ光子频率为 【答案】BC 【详解】A．该衰变过程中Pa核内一个质子转化为中子，属于原子核内部核子间的相互作用，即与强相互作用力有关，故A错误； B．中微子和电子均属于轻子，故B正确； C．光电子的物质波波长为 故C正确； D．根据光电效应方程有 所以 由于不确定光电子的最大初速度，所以不能确定γ光子频率，故D错误。 故选BC。 三、解答题 8．如图所示为粒子发现的示意图。 (1)为什么现在将“基本”二字去掉，统称为粒子？ (2)为什么说夸克模型是物理学发展中的一个重大突破？ 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）随着科学的发展，科学家们发现了很多新的粒子，科学家们发现物质不仅是由质子、中子、电子组成的，又发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构。所以现在将“基本”二字去掉，统称为粒子。 （2）夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破，它指出电子所带电荷量不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$