“基本”粒子人教版【知識架構+對點訓練】 高二物理備課精研提升

5.5“基本”粒子基礎導學要點一、基本粒子與粒子的分類一、“基本”粒子1．人們認為光子、電子、質子和中子是組成物質的不可再分的最基本的粒子，把它們叫作“基本粒子”。2．隨著科學的發(fā)展，科學家們發(fā)現(xiàn)很多新粒子不能看作由質子、中子、電子組成，并發(fā)現(xiàn)質子、中子等本身也有自己的復雜的結構。二、發(fā)現(xiàn)新粒子1932年發(fā)現(xiàn)了正電子，1937年發(fā)現(xiàn)了μ子,1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子，后來發(fā)現(xiàn)了超子等。三、粒子的分類1．強子：是參與(填“參與”或“不參與”)強相互作用的粒子，質子和中子都是強子。2．輕子：不參與(填“參與”或“不參與”)強相互作用。電子、電子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已發(fā)現(xiàn)的輕子。3．規(guī)范玻色子：是傳遞各種相互作用的粒子，如光子，中間玻色子(W和Z玻色子)、膠子。4．希格斯玻色子：是希格斯場的量子激發(fā)。要點二、夸克與粒子物理標準模型1．夸克、夸克模型：1964年，美國科學家蓋爾曼等人提出了夸克模型，認為強子由更基本的成分組成，這種成分叫作夸克。2．粒子物理標準模型是一整套關于粒子的理論．其中，夸克、輕子、規(guī)范玻色子和希格斯玻色子是組成物質的幾類最基本的粒子。要點突破突破一：基本粒子與粒子的分類1．新粒子的發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年1947年20世紀60年代后新粒子反粒子μ子K介子與π介子超子基本特點質量、壽命、自旋等物理性質與對應粒子相同，而電荷等其他性質相反比質子的質量小質量介于電子與質子之間質量比質子大2.粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強子參與強相互作用質子、中子等強子有內部結構，由“夸克”構成輕子不參與強相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內部結構規(guī)范玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子等光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強相互作用希格斯玻色子是希格斯場的量子激發(fā)突破二：夸克與粒子物理標準模型1．夸克的提出：1964年美國物理學家蓋爾曼等人提出了夸克模型，認為強子是由夸克構成的。2．夸克的種類：上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和頂夸克(t)。3．夸克所帶電荷：夸克所帶的電荷是元電荷的＋eq\f(2,3)或－eq\f(1,3)。4．意義：電子電荷不再是電荷的最小單元，即存在分數(shù)電荷。新粒子的發(fā)現(xiàn)及特點發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年1947年20世紀60年代后新粒子正電子μ子K介子與π介子超子基本特點質量與相對應的粒子相同而電荷及其他一些物理性質相反比質子的質量小質量介于電子與核子之間其質量比質子的質量大很多粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強子參與強相互作用質子、中子強子有內部結構，由“夸克”構成；強子又分為介子和重子兩類輕子不參與強相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內部結構規(guī)范玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強相互作用希格斯玻色子希格斯玻色子是希格斯場的量子激發(fā)?；玖Ｗ右蚺c希格斯場耦合而獲得質量。2012年，歐洲核子研究中心利用大型強子對撞機發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子典例精析題型一：基本粒子與粒子的分類例一．下列說法正確的是（）A．聚變是裂變的逆反應B．核聚變反應須將反應物加熱到數(shù)百萬開爾文以上的高溫，顯然是吸收能量C．輕核聚變比裂變更為安全、清潔D．強子是參與強相互作用的粒子，中子是最早發(fā)現(xiàn)的強子變式遷移1：關于粒子，下列說法正確的是（）A．電子、質子和中子是組成物質的不可再分的基本粒子B．強子都是帶電粒子C．夸克模型是探究三大類粒子結構的理論D．夸克模型說明電子電荷不再是電荷的最小單位題型二：夸克與粒子物理標準模型例二．已知介子、介子都是由一個夸克（夸克u或夸克d）和一個反夸克（反夸克或反夸克）組成的，它們的帶電荷量如下表所示，表中e為元電荷。ud帶電荷量下列說法正確的是（）A．由u和組成 B．由和d組成C．由u和組成 D．由和d組成變式遷移2：根據(jù)宇宙大爆炸的理論，在宇宙形成之初是“粒子家族”盡顯風采的時期，那么在大爆炸之后最早產(chǎn)生的粒子是（）A．夸克、輕子、膠子等粒子 B．質子和中子等強子C．光子、中微子和電子等輕子 D．氫核、氘核、氦核等輕核強化訓練選擇題1、關于粒子，下列說法正確的是()A.質子的反粒子的電荷量與質子相同，但帶的是負電荷B.強子都是帶電的粒子C.目前發(fā)現(xiàn)的輕子只有8種D.光子屬于輕子2、原子核裂變一般生成兩個中等質量的原子核，我國科學家錢三強和何澤慧夫婦研究鈾核裂變時，發(fā)現(xiàn)了鈾核也可能分裂成三部分或四部分。關于原子核的裂變下面表述正確的是（）A．裂變過程存在質量虧損，但不一定釋放能量B．U裂變成兩個中等質量的原子核，產(chǎn)物可能是Xe和SrC．U容易俘獲快中子而發(fā)生裂變釋放核能D．U的純度越高，其裂變的鏈式反應越難進行3、月球儲藏大量可控核聚變理想燃料氦－3（），2020年12月1日，我國“嫦娥五號探測器”成功著陸月面后開始“挖土”并成功帶回地面供科學研究?？煽睾司圩兛梢圆捎茫玿或＋→＋y下列說法正確的是()A．x是質子B．y是正電子C．核聚變過程發(fā)生質量虧損，釋放核能D．比的原子核更穩(wěn)定4、關于恒星的描述，下列說法中正確的是（）A．質量越大的恒星，壽命越短B．質量越大的恒星，壽命越長C．表面溫度比太陽高的恒星呈現(xiàn)出比太陽稍紅的顏色D．表面溫度比太陽低的恒星呈現(xiàn)出比太陽稍藍的顏色5、為了探究宇宙起源，科學家將利用阿爾法磁譜儀（AMS）在太空中尋找“反物質”，所謂“反物質”是由“反粒子”構成的?！胺戳Ｗ印迸c其對應的正粒子具有相同的質量和相同的電荷量，但電荷的符號相反，則反氫原子是（）A．由1個帶正電荷的質子和1個帶負荷的電子構成B．由1個帶負電荷的反質子和1個帶正電荷的正電子構成C．由1個帶負電荷的反質子和1個帶負電荷的電子構成D．由1個不帶電荷的中子和1個帶正電荷的正電子構成6、以下說法正確的是（）A．最早發(fā)現(xiàn)的輕子是電子，最早發(fā)現(xiàn)的強子是中子B．質子、中子、介子和超子都屬于強子C．現(xiàn)代實驗發(fā)現(xiàn)強子、輕子都有內部結構D．τ子質量比核子質量大，τ子不屬于輕子7、中國大科學裝置“東方超環(huán)”（EAST）近期實現(xiàn)1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破．由于其內部核反應原理與太陽類似，因此“東方超環(huán)”也被稱為“人造太陽”“人造太陽”采用的核反應方程可能是（）A． B．C． D．8、關于宇宙，下列說法中正確的是（）A．當恒星變?yōu)榧t色的巨星或超巨星時，就意味著這顆恒星正處于壯年B．恒星的壽命取決于亮度C．太陽能夠發(fā)光、放熱，主要是因為太陽內部不斷發(fā)生化學反應D．銀河系是一種旋渦星系，太陽處在其中的一個旋臂上9、“嫦娥五號”返回器于2020年12月帶回1731克月球土壤，月球土壤富含的氦元素是理想的熱核反應原料，其核反應方程為，則（）A．該核反應類型為重核裂變 B．X為質子C．