5.5 “基本”粒子 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

5.5 “基本”粒子 同步练习 2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1 (2024南通如东阶段练习)关于粒子，下列说法正确的是(　　) A. 质子的反粒子的电荷量与质子相同，但带的是负电荷 B. 强子都是带电的粒子 C. 目前发现的轻子只有8种 D. 光子属于轻子 2 (2024南通海门一中阶段练习)下列说法正确的是(　　) A. 最早发现的轻子是电子，最早发现的强子是中子 B. 质子和中子都属于强子 C. 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 3 现在科学家正在设法寻找“反物质”．所谓“反物质”是由“反粒子”组成的，则反α粒子的符号是(　　) A. He B. He C. He D. He 4 (2023南通如皋测试)现已发现的粒子达400多种．它们大体可被分为(　　) 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 5 反粒子就是质量与粒子相等，电荷量与粒子相等但电性相反的粒子，例如，反质子为H.假若分别使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子以相同速度v沿OO′方向进入匀强磁场B2，形成图中的4条径迹，则(　　) A. 3是反质子径迹 B. 3、4为反粒子径迹 C. 2为反α粒子径迹 D. 1为反α粒子径迹 6 (2025扬州阶段测试)科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这说明(　　) A. 宇宙处在不断的膨胀中 B. 银河系是一个庞大的天体系统 C. 太阳是太阳系的中心天体 D. 太阳和太阳系最终也会走向“死亡” 7 (2025南通启东阶段测试)π＋介子会发生衰变，反应方程式为π＋→μ＋＋νμ，即生成一个μ＋介子和一个μ子中微子．在云室中可观察到π＋介子衰变前后部分粒子的运动轨迹，如图所示．已知云室中匀强磁场的方向垂直照片平面，粒子重力忽略不计，两段圆弧相切于P点，且r1∶r2＝2∶1.则μ＋和νμ粒子的动量之比可能为(　　) A. 1∶1 B. 1∶3 C. 3∶1 D. 2∶1 8 晴朗的夜空繁星闪烁，有的恒星颜色偏红，有的恒星颜色偏蓝．关于“红星”和“蓝星”表面的温度，下列说法正确的是(　　) A. 恒星表面的温度越高，表面颜色越偏红，所以“红星”表面的温度高 B. 恒星表面的温度越高，表面颜色越偏蓝，所以“蓝星”表面的温度高 C. “红星”和“蓝星”表面的温度一样高 D. 恒星的表面颜色与其表面温度无关 9 质子和中子属于强子，强子是由更基本的粒子——夸克组成．根据夸克理论，夸克有6种，它们是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克．它们的电荷分别为元电荷的＋ 或－.已知一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成，则下列说法正确的是(　　) A. 上夸克的电荷量为＋ B. 下夸克的电荷量为＋ C. 上夸克的电荷量为－ D. 下夸克的电荷量为＋ 二、解答题 10 太阳是个极其巨大、炽热的气体球，太阳中心处核聚变产生的巨大能量不断向宇宙空间辐射． (1) 太阳的光和热以3.0×108 m/s的速度(即光速c)向外辐射，约经8 min 20 s到达地球，试估算太阳与地球间的距离； (2) 用E表示太阳的辐射能，估算地球获得的辐射能为太阳总辐射能E的几分之一．(计算结果保留两位有效数字，已知球表面公式为S球面＝4πr2，r为球半径，地球半径R为6 400 km) 1. A　许多粒子都有自己的反粒子，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，则质子的反粒子的电荷量与质子相同，但带的是负电荷，A正确；有的强子带电，有的强子不带电，B错误；目前发现的轻子只有6种，C错误；质子和中子属于强子，光子属于规范玻色子，D错误． 2. B　最早发现的轻子是电子，最早发现的强子是质子，A错误；质子、中子都属于强子，B正确；现代实验还没有发现轻子的内部结构，C错误；τ子质量比核子质量大，但τ子仍属于轻子，D错误． 3. C　反粒子是质量相同，而电荷量大小相等、电性相反的粒子，α粒子的符号为He，因而反α粒子的质量数为4，电荷数为－2，符号为He，C正确． 4. C　按照粒子与各种相互作用的关系，大体可以把粒子分为四大类，即强子、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子，所以C正确，A、B、D错误． 5. C　由左手定则判定质子、α粒子受到洛伦兹力向右偏转，反质子、反α粒子向左偏转，故A、B错误；进入匀强磁场B2的粒子具有相同的速度，由偏转半径r＝ 知，反α粒子、α粒子在磁场中的轨迹半径大，即2为反α粒子径迹，故C正确，D错误． 6. A　由题目给出的信息可知，星系之间的距离在不断扩大，那么整个宇宙的体积也就在不断地扩大，也就是整个宇宙在不断地膨胀中，故A正确；据材料“宇宙中星系间的距离在不断扩大”说明宇宙在扩大，而不是说明银河系是一个庞大的天体系统，故B错误；太阳是太阳系的中心天体，但是与宇宙在扩大无关，故C错误；太阳和太阳系最终也会走向“死亡”，但是材料只表述的是宇宙在扩大，故D错误． 7. B　π＋介子和μ＋介子在磁场中均做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则evB＝m，解得动量p＝mv＝eBr，由核反应方程知只有π＋介子和μ＋介子带有电荷，设衰变前为正方向，则衰变前后动量守恒，即pπ＋＝－pμ＋＋pνμ，所以π＋介子在磁场中的轨迹半径为r1，动量大小为pπ＋＝eBrπ＋，μ＋介子在磁场中的轨迹半径为r2，动量大小为pμ＋＝eBrμ＋，所以pπ＋∶pμ＋＝2∶1，且pπ＋＝－pμ＋＋pνμ，解得pμ＋∶pνμ＝1∶3，故B正确． 8. B　恒星的表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝．B正确． 9. A　根据质子带电荷量为＋e和中子不带电，设上、下夸克的电荷量分别为q1、q2，则有2q1＋q2＝＋e，q1＋2q2＝0，解得q1＝＋，q2＝－，故A正确． 10. (1) 设太阳与地球间的距离为r，有 r＝ct＝3.0×108×500 m＝1.5×1011 m. (2) 如图所示，以太阳为球心，太阳与地球间距离r为半径的球表面面积S1＝4πr2， 其面上总能量为E， 地球在此球面上的有效面积为S2＝πR2， 对应获取的太阳能为E′，有 E′∶E＝S2∶S1＝＝≈1∶(2.2×109). 即地球获得的太阳能仅为太阳总辐射能的22亿分之一． 学科网（北京）股份有限公司 $