高中物理高分突破考点专题5.5“基本”粒子精讲精练新人教版选择性必修第三册

5“基本”粒子一：学问精讲归纳考点一、“基本”粒子1．人们认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不行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，科学家们发觉很多新粒子不能看作由质子、中子、电子组成，并发觉质子、中子等本身也有自己的困难的结构．3、发觉新粒子1932年发觉了正电子，1937年发觉了μ子,1947年发觉了K介子和π介子，后来发觉了超子等．考点二、粒子的分类1．强子：是参加(填“参加”或“不参加”)强相互作用的粒子．质子和中子都是强子．2．轻子：不参加(填“参加”或“不参加”)强相互作用．电子、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发觉的轻子．3．规范玻色子：是传递各种相互作用的粒子，如光子，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．考点三、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，这种成分叫作夸克．2．粒子物理标准模型是一整套关于粒子的理论．其中，夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的几类最基本的粒子．技巧归纳：新粒子的发觉及分类1．新粒子的发觉发觉时间1932年1937年1947年20世纪60年头后新粒子反粒子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.粒子的分类分类参加的相互作用发觉的粒子备注强子参加强相互作用质子、中子等强子有内部结构，由“夸克”构成轻子不参加强相互作用电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未发觉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二：考点题型归纳题型一：基本粒子1．（2024·高二单元测试）依据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是（）A．夸克、轻子、胶子等粒子B．质子和中子等强子C．光子、中微子和电子等轻子D．氢核、氘核、氦核等轻核2．（2024春·上海金山·高二上海市金山中学校考期中）下列关于物质结构的相识正确的是

（）A．自然放射现象的发觉说明原子是可以再分的B．电子的发觉证明原子可以分成原子核和核外电子C．α粒子散射试验否定了原子的葡萄干蛋糕模型D．质子和中子是目前人类相识到的最小粒子3．（2024·高二课时练习）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。ud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组成题型二：宇宙演化4．（2024春·上海杨浦·高二上海市杨浦高级中学校考期中）关于宇宙，下列说法正确的是（

）A．地球是宇宙中唯一有卫星的行星B．太阳的八大行星在万有引力作用下绕太阳公转C．太阳系是银河系的中心D．所谓恒星就是永恒不变的星球5．（2024春·上海金山·高二上海市金山中学校考期中）关于宇宙，下列说法中正确的是（）A．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星正处于壮年B．恒星的寿命取决于亮度C．太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应D．银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上6．（2024春·上海徐汇·高二上海市其次中学期末）下列关于宇宙的说法错误的是（）A．质量大的恒星寿命反而比较短B．恒星的演化分为诞生期、存在期和死亡期C．光年（1.y.）是一个时间单位，表示一年的时间D．银河系是一种旋涡状星系，太阳现在正处于其中的一条旋臂上三：课堂过关精练一、单选题7．（2024春·上海奉贤·高二校考期末）太阳属于中型星，再过50亿年将步入“老年时期”，慢慢演化为（）A．白矮星 B．中子星 C．超新星 D．黑洞8．（2024春·上海宝山·高二上海交大附中校考期末）恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和最终死亡的过程。超巨星、巨星、白矮星和黑矮星等恒星形态，就是恒星不同年龄阶段的形态，这四种形态中存在年龄最大的是（）A．超巨星 B．巨星 C．白矮星 D．黑矮星9．（2024春·上海奉贤·高二校考期中）下列关于宇宙的说法中正确的是（）A．地球是太阳系中唯一有卫星的行星B．太阳是银河系中唯一发光的恒星C．所谓恒星就是永恒不变的星球D．太阳系是银河系的一个组成部分10．（2024春·上海奉贤·高二期中）下列关于恒星体积大小由大至小排列正确的是（）A．白矮星超巨星巨星中子星 B．中子星白矮星超巨星巨星C．超巨星巨星白矮星中子星 D．超巨星巨星中子星白矮星11．（2024秋·高二课时练习）月球贮存大量可控核聚变志向燃料氦－3（），2024年12月1日，我国“嫦娥五号探测器”胜利着陆月面后起先“挖土”并胜利带回地面供科学探讨。可控核聚变可以接受＋→＋x或＋→＋y下列说法正确的是()A．x是质子B．y是正电子C．核聚变过程发生质量亏损，释放核能D．比的原子核更稳定12．（2024春·上海宝山·高二上海交大附中校考期中）有关恒星下列说法，不正确的是（）A．一颗恒星的寿命取决于它的质量B．巨星和超巨星可能爆炸成为超新星C．当恒星步入“老年时期”，恒星的核心将起先收缩，而其外层部分则起先膨胀就会成为一颗红色的巨星或超巨星D．质量大的恒星可用以燃烧的核燃料较多，因此它们的寿命比较长13．（2024春·广东潮州·高二统考期末）2024年1月30日，“华龙一号”全球首堆——福清核电5号机组投入商业运行，这标记着我国在三代核电技术领域跻身世界前列。目前核能发电都是利用核裂变反应，下列表示重核裂变的是（）A．UnBaKr+nB．ThPaeC．HeBenCD．HHHen14．（2024春·上海·高二上海市南洋模范中学校考期末）下列关于宇宙及星系的说法中正确的是（）A．太阳系中内行星都没有坚硬的外壳，外行星都有坚硬的外壳B．太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大C．银河系是一种漩涡状的星系，太阳系就位于漩涡的中心D．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是围着恒星运动的四：高分突破精练15．（2024春·高二课时练习）随着时代的发展，能源危机慢慢形成，现在科学家正在努力找寻新能源，而核能是现今比较普遍利用的新能源之一，核电站利用核能发电是人类利用核能的重要手段。据你推断，现已建成的核电站的能量来自于（）A．自然放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂变放出的能量D．化学反应放出的能量16．（2024春·上海杨浦·高二复旦附中期中）下列关于宇宙的叙述正确的是（）A．太阳的半径，质量，密度，体积都比地球大得多B．宇宙中恒星是有寿命的，恒星质量越大，寿命越短C．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是围着恒星运动的D．银河系是一种旋涡状星系，太阳系就位于旋涡的中心17．（2024春·吉林长春·高二长春十一高校考期末）2024年11月27月0时4分，华龙一号核电5号机组首次并网胜利，标记着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（）A．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变B．典型的裂变方程为C．裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D．锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90便衰变没了18．（2024春·贵州黔东南·高二阶段练习）核聚变过程的核反应方程为，反应原料氘（）富存于海水中，氚（）可以从中子轰击锂核（）的人工转变中得到。下列说法正确的是（）A．中子轰击锂核（）得到氚（）的核反应方程为B．核聚变的条件是要达到高温高压的热核反应状态，故核聚变过程不能释放出核能C．核反应生成物中的粒子虽具有很强的穿透实力，但电离本事较弱D．在中子轰击锂核（）发生的核反应生成物中有粒子，故属于衰变19．（2024春·广东梅州·高二期末）在海军建军70周年阅兵式上，首先接受检阅的是“长征10号”战略导弹核潜艇，它是我国自主建立的排水量最大的潜艇，其动力源是核反应堆。关于核反应，下列说法正确的是（）A．核反应为α衰变B．核反应为β衰变C．核反应为裂变反应D．核反应过程遵循核电荷数守恒和质量守恒20．（2024春·高二课时练习）日本福岛核电站泄漏事故再升级，日本政府打算将大量受污染的核废水干脆排入大海，遭到了来自日本国内乃至全世界人民的反对，核废水中含有大量无法中和的放射性氚，氚能通过β衰变放射出β射线，半衰期大约12.5年，氚同时也是轻核聚变的重要原料，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时（同时放出一个粒子），辐射出一个γ光子。下列说法正确的是（）A．，此方程中x=1，且此反应属于α衰变B．聚变后核子平均质量会减小，的结合能大于和的结合能之和C．20个氚核发生β衰变时，经过25年，大约还有5个氚核未发生衰变D．氚发生β衰变时，β射线来自原子核外的电子电离而产生二、多选题21．（2024春·甘肃武威·高二期末）质子和中子属于强子，强子是由更基本的粒子——夸克组成。依据夸克理论，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＋22．（2024春·辽宁锦州·高二义县高级中学阶段练习）下列说法正确的是（）A．N＋H→He＋C是α衰变方程B．H＋H→He＋γ是核聚变反应方程C．U→Th＋He是核裂变反应方程D．He＋Al→P＋n是原子核的人工转变方程23．（2024春·高二单元测试）在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。已知核反应方程式是反应堆中发生的众多反应中的一种，其中的相对原子质量是235.0439u（单位原子质量1u=1.66×10-27kg），每次该核反应释放出的核能为173.8MeV。现有一座核电站发电实力为3.6×106kW，核能转化为电能的效率为45%，假定反应堆中发生的裂变全是本题中的核反应，下列说法正确的是（）A．X是n，a=3B．为使核反应堆持续正常工作，必需由外界不断地向铀块射入高速中子流C．该裂变反应每次释放出的核能与氢原子光谱中波长最短的一个光子的能量相当D．该核电站每年（1年按3×107s计算）消耗的质量约为3.4t24．（2024春·黑龙江绥化·高二绥化市第九中学阶段练习）如图是原子核的平均结合能（也称比结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的平均结合能，如的核子平均结合能约为8Mev，的核子平均结合能约为7Mev，依据该图像推断，下列说法正确的是（）A．随着原子质量数的增加，原子核的平均结合能增大B．核最稳定C．由图像可知，两个核结合成核会释放出能量D．把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多供应约112Mev的能量25．（2024·高二课时练习）关于人们发觉的新粒子，下列说法正确的是（）A．很多粒子都有自己的反粒子B．把粒子分为强子、轻子、媒介子，依据是粒子与各种相互作用的关系C．质子属于强子D．光子属于轻子26．（2024·高二课时练习）当一个重核裂变时，它能产生的两个核（）A．确定是稳定的B．含有的中子数较裂变前重核的中子数少C．裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D．可以是多种形式的两个核的组合参考答案：1．A【详解】宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又阅历了质子和中子等强子时代，再之后是自由的光子、中微子、电子大量存在的轻子时代，再之后是中子和质子结合成氘核，并形成氦核的核时代，之后电子和质子复合成氢原子，最终形成恒星和星系，因此A正确，B、C、D的产生都在A之后，故B、C、D错．2．C【详解】A．自然放射现象的发觉说明原子核是可以再分的，故A错误；B．汤姆生电子的发觉证明原子是可以再分的，但并未发觉原子可以分成原子核和核外电子，故B错误；C．卢瑟福的α粒子散射试验否定了原子的葡萄干蛋糕模型，故C正确；D．质子和中子不是目前人类相识到原子核内能独立存在的最小粒子，人类相识的更小的粒子还有夸克等，故D错误。故选C。3．D【详解】依据各种粒子带电状况，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。4．B【详解】A．宇宙中有卫星的行星很多，地球不是宇宙中唯一有卫星的行星，故A错误；B．太阳的八大行星在万有引力作用下绕太阳公转，故B正确；C．太阳系不是银河系的中心，故C错误；D．恒星是由炙热气体组成，能够自己发光的天体，恒星并非不动，也有自己的生命史，故D错误。故选B。5．D【详解】A．当恒星变为红色的巨星或超巨星时，就意味着这颗恒星处于死亡期了，A错误；B．恒星的寿命取决于质量，B错误；C．太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生核反应，C错误；D．银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上，D正确。故选D。6．C【详解】A．恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短，故A正确；B．恒星的演化分为诞生期、存在期和死亡期，故B正确；C．光在一年中走过的路程是光年，光年是天文学上常用的长度单位，故C错误；D．宇宙是由很多星系组成的，银河系是一种旋涡状星系，太阳是银河系中的一颗恒星，故D正确；本题选择错误的，故选C。7．A【详解】太阳现在正值中年，等它到了老年期，它核心区的氢差不多被消耗光了，此时引力和辐射压的平衡被打破，太阳内部便会坍缩。这会导致其内部的温度和压力上升，此时太阳核心区外的氢也起先点火聚变，太阳外壳将持续膨胀，成为一颗红巨星。太阳在红巨星阶段并不会停留太久，当外壳膨胀的时候，太阳内核也在收缩，使核心区内的氦也达到聚变条件。在这一过程中，由于聚变太过猛烈，到时候太阳将抛掉一半以上的质量，形成行星状星云，最终太阳的核心区域将变成一颗白矮星。故选A。8．D【详解】恒星演化过程大致为：原始星云原恒星巨大恒星超巨星超新星白矮星黑矮星，可知存在年龄最大的是黑矮星，D正确，ABC错误；故选D。9．D【详解】A．宇宙有卫星的行星很多，在太阳系中除了地球有月亮这个卫星外，已经发觉火星有2个卫星，木星有16个卫星，土星有18个卫星，天王星有18个卫星，海王星有8个卫星，只有金星和水星还没发觉卫星，A错误；B．恒星是由炙热气体组成的，是能自己发光的球状或类球状天体，银河系中有一二千亿颗恒星发光，B错误；C．恒星是由炙热气体组成的，是能自己发光的球状或类球状天体，恒星并非不动，只是因为离我们实在太远，不借助于特别工具和方法，很难发觉它们在天上的位置变更，因此古代人把它们认为是固定不动的星体，叫作恒星，C错误；D．太阳系是银河系的一个组成部分，D正确。故选D。10．C【详解】超巨星的体积特别大，它的半径通常是太阳的倍，甚至超过太阳的倍；巨星的体积很大，它的半径通常是太阳的倍；白矮星是体积小，亮度低，但质量大，密度极高；中子星体积很小，质量却很大，它们的体积大小由大至小依次为：超巨星、巨星、白矮星、中子星，C正确，ABD错误；故选C。11．C【详解】AB．依据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x的质量数为1，电荷数为0，则x为中子；y的质量数为1，电荷数为1，则y为质子，故AB错误；C．核聚变过程发生质量亏损，释放核能，故C正确；D．质量数越接近中等核的原子核比结合能越大，则He比He的原子核更稳定，故D错误。故选C。12．D【详解】AD．恒星的寿命与它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种状况下恒星内部的核反应就更加猛烈，A说法正确，不满意题意要求，D说法错误，满意题意要求；B．巨星和超巨星可能爆炸成为超新星，B说法正确，不满意题意要求；C．当恒星步入“老年时期”，恒星的核心将起先收缩，而其外层部分则起先膨胀就会成为一颗红色的巨星或超巨星，C说法正确，不满意题意要求；故选D。13．A【详解】A．该核反应是重核裂变，故A正确；B．该核反应是衰变方程，故B错误；C．该核反应为原子核的人工转变，故C错误；D．该核反应是轻核聚变反应，故D错误。故选A。14．B【详解】A．内行星都是有坚硬外表的星体，而外行星则是大团的气体外壳及液态的内部，其平均密度远不及内行星，可谓虚有其表。故A错误；B．由太阳的万有引力供应向心力得所以太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大，故B正确；C．太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，银河系是一种漩涡状的系星，太阳系不位于漩涡的中心，故C错误；D．自然界中一切物体都在运动，宇宙中恒星都是运动的星球，故D错误。故选B。15．C【详解】现已建成的核电站的能量来自于重核裂变放出的能量。故选C。16．B【详解】A．太阳的质量和半径都比地球来的大，但密度却比地球小，选项A错误；B．宇宙中恒星是有寿命的，恒星质量越大，寿命越短，选项B正确；C．静止是相对的，运动是确定的，不能说恒星都是不动的星球，选项C错误；D．银河系的中心有一个突起的核，称为核球，另外还有银盘和银晕，银盘一个特别引人注目的结构是有旋涡状的旋臂，因此银河系属于旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上，选项D错误。故选B。17．C【详解】A．太阳内部发生聚变，A错误；B．典型的裂变方程为B错误；C．裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能，C正确；D．经过56年锶90剩下原来的四分之一，D错误。故选C。18．A【详解】A．依据题意以及质量数守恒和电荷数守恒可得中子轰击锂核的人工转变方程为A正确；B．核反应中释放的核能来源于核反应过程中的质量亏损，与核反应的条件无关，B错误；C．核反应生成物中粒子虽具有很强的电离本事，但穿透实力较弱，C错误；D．中子轰击锂核（）发生的核反应是原子核的人工转变，D错误。故选A。19．C【详解】A．核反应释放的是高速电子流，为β衰变，A错误；B．核反应是轻核聚变，B错误；C．核反应是可控核反应，为重核裂变，C正确；D．核反应遵循核电荷数守恒。但因为核反应一般都会释放大量的热，存在质量亏损，所以质量不守恒，D错误。故选C。20．B【详解】A．该反应属于轻核聚变。A错误；B．该反应是放能反应，所以聚变后核子平均质量会减小，的结合能大于和的结合能之和。B正确；C．半衰期是个统计概念，对象是大量的原子核，对于个别原子核是无法确定其衰变的。C错误；D．氚发生β衰变时，β射