5.5 “基本”粒子 课时对点练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第5节 “基本”粒子 课时对点练 基础对点练 一、选择题: 1．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最基本的粒子 B．强子都是带电的粒子 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.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．加拿大萨德伯里中微子观测站揭示了失踪的部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子。在上述研究中有以下说法，正确的是(　　) ①若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定相反 ②若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能一致 ③若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定一致 ④若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能相反 A．①③ B．②③ C．③④ D．①② 4．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 5.关于粒子的分类，目前人们认为粒子世界是由下列哪三类粒子构成的（　　） A.媒介子、夸克、强子　 B.夸克、轻子、强子 C.媒介子、轻子、强子 D.质子、中子、电子 6.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原来的方向一致，则τ子的运动方向(　　) A．一定与μ子同方向 B．一定与μ子反方向 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 7.(多选)下列说法中正确的是(　　) A．质量相同而电荷等值、电性相反的粒子是反粒子 B．光子是传递电磁相互作用的，属于规范玻色子 C．轻子是质量很轻的粒子 D．强子是参与强相互作用的粒子 8.(多选)关于粒子，下列说法正确的是(　　) A．质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子 B．质子、中子本身也是复合粒子，它们具有复杂的结构 C．质子是带电的强子 D．光子是希格斯玻色子 9.(多选)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．它们的带电荷量分别为±或±e，电荷量e为元电荷．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＋ 10.(多选)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．反粒子与其对应的粒子相遇时，会发生湮灭现象 D．夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单元 二、计算题： 11．太阳和许多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程H＋H→X＋e＋νc是太阳内部的许多核反应中的一种，其中e为正电子，νc为中微子． (1) 确定核反应方程中a、b的值． (2)在质子与质子达到核力作用范围完成核聚变前必须要克服强大的库仑斥力．设质子的质量为m，电子质量相对小得多可忽略，中微子质量为零，克服库仑力做功为W.若一个运动的质子与一个速度为零的质子发生上述反应，运动质子速度至少多大？ 12.已经证实，质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为e，下夸克带电为－e，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l，l＝1.5×10－15 m.试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）. 参考答案： 1.解析　由于质子、中子是由不同夸克组成的，它们不是最基本的粒子，A错误；不同夸克构成强子，有的强子带电，有的强子不带电，故B错误；夸克模型是研究强子结构的理论，C错误；不同夸克带电不同，分别为＋e和－，说明电子电荷不再是电荷的最小单位，D正确。答案　D 2.解析　质子、中子本身有复杂结构，选项A错误；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，选项B错误；现代实验还没有发现轻子的内部结构，选项C错误．答案　D 3.解析　中微子在转化为μ子和τ子的前后过程中满足动量守恒定律。答案　B 4.解析　反物质是质量相同，而电荷及其他一些物理性质相反的粒子，α粒子的符号为He，因而反α粒子的质量数为4，而电荷数为－2，符号为He，A、B、D错误，C正确。答案　C 5.解析 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.答案 C 6.解析　根据题中给出的信息，中微子在衰变过程中分裂为μ子和τ子，符合动量守恒定律，mv0＝mμvμ＋mτvτ，因此mτvτ＝mv0－mμvμ，当μ子与中微子速度方向相同时，则τ子运动方向与μ子运动方向只能是同向或反向，即在同一直线上，但由于不知道中微子和μ子的动量大小，因此具体方向无法判断，所以A、B、D错误，C项正确．答案　C 7.答案　ABD 8.解析　质子和中子是由不同的夸克组成的，它们不是最基本的粒子，故A错误，B正确；不同的夸克组成的强子，有的带电，有的不带电，质子是带正电的强子，故C正确；光子是规范玻色子，D错误．答案　BC 9.解析　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＝＋e，q2＝－，故选项A、B正确．答案　AB 10.解析　由于中子、质子是由不同的夸克组成的，它们不再是基本粒子，夸克模型是探究强子结构的理论，不同夸克构成强子，有的强子带电，有的强子不带电，不同夸克带电不同，可能为＋e或－e，说明电子电荷不再是电荷的最小单元，A、B错误，D正确；反粒子与其对应的粒子带等量异种电荷，反粒子与其对应的粒子相遇时会发生湮灭现象，故C正确.答案　CD 11.解析 (1)根据核反应的质量数及电荷数守恒可知a＝1，b＝2. (2)由动量守恒定律可知：mv0＝2mv 由能量关系可知：－W＝(2m)v2－mv. 解得v0＝ . 答案 (1)a＝1，b＝2　(2) 12.解析 质子带电为＋e，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的.按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处，这时上夸克与上夸克之间的静电力应 为Fuu＝k＝k 代入数值解得Fuu＝46 N，为斥力上、下夸克之间的静电力 F′ud＝k＝k 代入数值解得：F′ud＝23 N，为吸引力. 答案 上夸克间静电力F＝46 N，为斥力上、下夸克间静电力为23 N，为吸力. 学科网（北京）股份有限公司 $