1、5“基本”粒子一：知识精讲归纳考点一、“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可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，科学家们发现很多新粒子不能看作由质子、中子、电子组成，并发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构3、发现新粒子1932年发现了正电子，1937年发现了子,1947年发现了K介子和介子，后来发现了超子等考点二、粒子的分类1强子：是参与(填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子质子和中子都是强子2轻子：不参与(填“参与”或“不参与”)强相互作用电子、电子中微子、子、子中微子以及子和子中微子都是已发现的轻子3规范玻色子：是传递各种相互作用的粒子
2、，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：新粒子的发现及分类1新粒子的发现发现时间1932年1937年1947年20世纪60年代后新粒子反粒子子K介子与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.粒子的分类分类参与的相
3、互作用发现的粒子备注强子参与强相互作用质子、中子等强子有内部结构，由“夸克”构成轻子不参与强相互作用电子、电子中微子、子、子中微子、子、子中微子未发现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（2019全国高二）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（2022上海市金山中学高二期中）下列关于物质结构的认识正确的是
4、（）A天然放射现象的发现说明原子是可以再分的B电子的发现证实原子可以分成原子核和核外电子C粒子散射实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认识到的最小粒子3（2021吉林长春市榆树高级中学高二期中）下列说法正确的是（）A聚变是裂变的逆反应B核聚变反应须将反应物加热到数百万开尔文以上的高温，显然是吸收能量C轻核聚变比裂变更为安全、清洁D强子是参与强相互作用的粒子，中子是最早发现的强子题型二：夸克模型4（2020全国高二课时练习）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（）
5、A由u和组成B由和d组成C由u和组成D由和d组成5（2021全国高三专题练习）根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6（2010福建宁德二模）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，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。粒子ud带电量+ee下列说法正确的是_。A由u和组成B由d和组成C由u和组成D由d和组成三：课堂过关精练一、单选题7（2021全国高三课时练习）现已发现的粒子达400多种。它们
6、大体可被分为哪几种类别（）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8（2021全国高三课时练习）中国大科学装置“东方超环”（EAST）近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”“人造太阳”采用的核反应方程可能是（）ABCD9（2022全国高三课时练习）2020年11月27月0时4分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志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
7、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10（2022全国高三课时练习）随着时代的发展，能源危机逐渐形成，现在科学家正在努力寻找新能源，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。据你判断，现已建成的核电站的能量来自于（）A天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11（2021上海复旦附中高二期中）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
8、量越大，寿命越短C宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的D银河系是一种旋涡状星系，太阳系就位于旋涡的中心12（2022全国高三课时练习）2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖。大多数原子核发生核反应的过程中都伴随着中微子的产生，例如核裂变、核聚变、衰变等。下列关于核反应的说法正确的是（）A衰变为，经过3次衰变，2次衰变B是衰变方程，是衰变方程C是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程D高速运动的粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为13（2022全国高三课时练习）核电池是一种核动力装置，里面装有自然衰变的放射性元素，不但兼顾放热的功效，而且还具有发电的
9、功效。某种国产核电池是利用衰变为释放能量，可连续几十年提供一定的电能。下列说法正确的是（）A发生衰变方程为B核反应生成物中的粒子具有很强的电离本领，但穿透能力很弱C当温度升高，衰变的半衰期将变大D核反应前后核子数相等，所以生成物的质量之和等于反应物的质量之和四：高分突破精练一：选择题14（2022全国高三课时练习）2020年12月19日，嫦娥五号带回1731克月球土壤，开启了我国对月球矿物资源探索研究的新纪元。据推测，月球地壳浅层中富含氦-3（）元素，氦-3是理想的热核反应原料，它与氘（）聚变产生质子与另一生成物，不会给环境带来危害。下列有关该核反应的说法正确的是（）A该核反应可在常温下进行B
10、另一生成物为C另一生成物为D与氦-3比较，另一生成物的质量更小15（2022全国高三课时练习）2020年11月27日，“华龙一号”发电机组首次并网成功，其内核是如图所示的核反应堆，关于核反应下列说法中正确的是（）A图示装置的核反应类型是核聚变B要使核反应速度减慢，可以将铀棒插入得更深C裂变反应的燃料是铀，反应过程质量不守恒D石墨起到降低反应温度的作用16（2020全国高二课时练习）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的过程中衰变成一个子和一个子。若在衰变过程中子的速度方向与中微子的速度方向一致，则子的运动方向（）A一定与子的方向相
11、同B一定与子的方向相反C一定与子在同一直线上D不一定与子在同一直线上17（2020全国高二课时练习）为了探究宇宙起源，科学家将利用阿尔法磁谱仪（AMS）在太空中寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“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，则反氢原子是（）A由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成B由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成C由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成D由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成18（2021全国高二单元测试）现在科学家们正在设法探寻“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反
12、粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量，但电荷符号相反。据此，若有反粒子，它的质量数和电荷数分别为（）A-4，-2B4，-2C-4，2D4，219（2022全国高三课时练习）我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（）ABCD20（2022全国高三课时练习）中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站位于山东省威海市荣成石岛湾。目前核电站使用的核燃料基本都是浓缩铀，有一种典型的铀核裂变方程是。下列关于x的说法
13、正确的是（）Ax是粒子，具有很强的电离本领Bx是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的Cx是中子，中子是卢瑟福通过实验最先发现的Dx是粒子，穿透能力比较弱21（2021全国高二单元测试）关于恒星，以下说法中正确的是 （）A恒星的质量越小，寿命越短B视星等越高的恒星，表面温度就越高C绝对星等越高的恒星，表面温度一定越高D恒星的颜色与表面温度有关，温度低的呈暗红色，更热的比太阳稍蓝22（2020全国高三课时练习）中微子失踪之谜是一直困扰着科学家的问题，原来中微子在离开太阳向地球运动的过程中，发生“中微子振荡”转化为一个子和一个子。科学家通过对中微子观察和理论分析，终于弄清了中微子失踪之谜，成为“2
14、001年世界十大科技突破”之一。若中微子在运动中只转化为一个子和一个子，并已知子的运动方向与中微子原来的方向一致，则子的运动方向（）A一定与中微子方向一致B一定与中微子方向相反C可能与中微子方向不在同一直线上D只能与中微子方向在同一直线上23（2020全国高二课时练习）在宇宙诞生过程中，产生了如下粒子：光子、中微子、电子等大量轻子；氘核、氚核、氦核等轻核；夸克、轻子、胶子等粒子；质子和中子等强子；电子、质子、氦核的混合电离气体；电子、质子复合成为中性氢原子，根据宇宙大爆炸理论，以上粒子形成的先后顺序是（）ABCD24（2019上海高二课时练习）关于太阳系中的行星的说法正确的是（）A金星和地球的
15、外壳都是由坚硬的岩石组成的B火星和木星的外壳都是由坚硬的岩石组成的C水星和金星没有坚硬的外壳，是气态行星D天王星有坚硬的外壳，是太阳系中最大的一颗行星25（2021全国高三课时练习）氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（）A核反应方程式为B这是一个裂变反应C核反应过程中的质量亏损mm1m2m4D核反应过程中释放的核能E（m1m2m3m4）c2二、多选题26（2022全国高三课时练习）关于核能发电，下列说法正确的是（）A核反应方程可能是B核裂变反应过程中质量和质量数均减少C现有核电站核反应的类型包含核聚变和核裂变两种类型D低于
16、临界体积的铀块无法发生链式反应27（2022全国高三课时练习）关于人们发现的粒子，下列说法正确的是（）A许多粒子都有自己的反粒子B目前还未发现轻子的内部结构C质子属于强子D光子属于轻子28（2021全国高三课时练习）下列关于夸克模型的说法正确的是（）A强子是由更基本的夸克组成的B夸克的电荷量分别为元电荷的或C每种夸克都有对应的反夸克D夸克能以自由的状态单个出现29（2022全国高三课时练习）2020年11月8日，我国核潜艇第一任总设计师、中国工程院院士彭士禄荣获第十三届光华工程科技成就奖。核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇，其中一种核反应方程为，下列说法正确的是（）A有54个质子，78个中子B
17、的比结合能比铀核的小C释放的核能与质量亏损成正比D该核反应属于链式反应，每次生成的会使新铀核连续不断地发生裂变30（2020全国高二课时练习）关于人们发现的新粒子，下列说法正确的是（）A许多粒子都有自己的反粒子B把粒子分为强子、轻子、媒介子，根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31（2022全国高三课时练习）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32（2020全国高三课时练习）下列说法正确的是（）A目前还未发现媒介子、轻子和夸克这
18、三类粒子的内部结构B自然界存在着的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律，对基本粒子不适用C反粒子与其对应的粒子相遇时，会发生湮灭现象D强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子参考答案：1D【解析】【详解】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，有的不带电，不同夸克带电不同，可能为或，说明电子电荷不再是电荷的最小单位.A. 电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子，与结论不相符，选项A错误；B. 强子都是带电粒子，与结论不相符，选项B错误；C. 夸克模型是探究三大类粒子结构的理论，与结论不相符，选项C
19、错误；D. 夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位，与结论相符，选项D正确；2C【解析】【分析】【详解】A天然放射现象的发现说明原子核是可以再分的，故A错误；B汤姆生电子的发现证实原子是可以再分的，但并未发现原子可以分成原子核和核外电子，故B错误；C卢瑟福的粒子散射实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认识到原子核内能独立存在的最小粒子，人类认识的更小的粒子还有夸克等，故D错误。故选C。3C【解析】【详解】A聚变和裂变的反应物和生成物完全不同，两者无直接关系，并非互为逆反应，故A错误；B实现聚变反应必须使参加反应的轻核充分接近，需要数百万开尔文的高温，但聚变反应一
20、旦实现，所释放的能量远大于所吸收的能量，所以聚变反应还是释放能量，故B错误；C实现聚变需要高温，一旦出现故障，高温不能维持，反应就自动终止了，另外，聚变反应比裂变反应生成的废物数量少，容易处理，故C正确；D质子是最早发现的强子，故D错误。故选C。4D【解析】【分析】【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。5A【解析】【详解】宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又经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，最后形成恒星和
21、星系，因此A正确，B、C、D的产生都在A之后，故B、C、D错6A【解析】【详解】根据题意可知，带电量为+e，故由u和组成；带电量为-e，故由d和组成。故选A。7C【解析】【分析】【详解】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，所以选项C正确，ABD错误。故选C。8B【解析】【分析】【详解】“人造太阳”利用类似于太阳的核聚变原理产生能量，与核电站中的核裂变不同，其核聚变方程可能为ACD错误，B正确。故选B。9C【解析】【分析】【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
22、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。10C【解析】【分析】【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。11B【解析】【分析】【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，运动是绝对的，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，银盘一个非常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。12A【解析】【分析】【详解】A根据质量数守恒，可
23、得衰变的次数为根据电荷数守恒，可得衰变的次数为A正确；B是核聚变，B错误；C是核裂变方程，也是原子弹的核反应方程。C错误；D高速运动的粒子轰击铍核可从氮核中打出中子。D错误。故选A。13B【解析】【分析】【详解】A根据质量数守恒与电荷数守恒可知衰变方程为故A错误；B核反应生成物中的粒子具有很强的电离本领，但穿透能力很弱，故B正确；C半衰期是由放射性元素本身决定的，与环境温度无关，故C错误；D此核反应过程中存在质量亏损，故D错误；故选B。14B【解析】【详解】A.热核反应的发生需要极高的温度，常温下不能进行，故A错误；BC.由题意，写出核反应方程式为根据电荷数和质量数守恒可知另一生成物X为，故B
24、正确，C错误；D.与氦-3比较，氦-4的质量更大，故D错误。故选B。15C【解析】【分析】【详解】A图示装置的核反应类型是核裂变。A错误；B将铀棒插入得更深，中子接触的铀原子更多，反应加剧。B错误；C裂变反应的燃料是铀，反应过程质量亏损，不守恒。C正确；D石墨主要是将快中子变为慢中子。D错误。故选C。16C【解析】【详解】中微子衰变成子和子的过程中满足动量守恒定律，子的速度方向与中微子的速度方向一致，则子的运动方向必定也在这条直线上，由于质量关系不确定，则不能确定其速度方向与子的方向相同还是相反。故选C。17B【解析】【详解】反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成。故选B。1
25、8B【解析】【详解】因“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量、相同的电荷量，但电荷的符号相反。所以，反粒子质量数为4，电荷数为-2。故选B。19C【解析】【详解】A是聚变反应，反应剧烈，至今可控聚变反应还处于实验研究阶段，所以不宜采用，故A错误；B是重核裂变反应，虽然实现了人工控制，但因反应剧烈，防护要求高，还不能小型化，目前只是一些大型的核电站采用，故B错误；C是人工放射性同位素的衰变反应，是小型核能电池主要采用的反应方式，故C正确；D是人工核反应，需要高能粒子，在月球上不宜实现，故D错误。故选C。20B【解析】【详解】AD 根据该反应的特点可知，该核反应为重核裂变，x为中子。故AD错误；
26、BC 根据物理学史可知，中子是查得威克通过实验最先发现的，故B正确C错误。故选B。21D【解析】【详解】A恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈，故A错误；BC恒星的星等衡量的是发光能力，而发光能既和表面温度有关，也和发光面积有关，故星等越高的恒星表面温度不一定越高，也不一定越亮，故BC错误；D恒星表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高越偏蓝，所以最冷的呈红色，最热的比太阳稍蓝，故D正确。故选D。22D【解析】【详解】中微子转化为一个子和一个子过程中动量守恒，已知子的运动方向与中微子原来的方向一
27、致，只能得出子的运动方向与中微子方向在同一直线上，可能与中微子同向也可能反向。A 一定与中微子方向一致与分析不符，故A错误；B 一定与中微子方向相反与分析不符，故B错误；C 可能与中微子方向不在同一直线上与分析不符，故C错误；D 只能与中微子方向在同一直线上与分析不符，故D正确。故选：D。23C【解析】【详解】根据宇宙大爆炸理论，宇宙形成之初是粒子家族，其后产生了夸克、轻子、胶子等粒子，然后按强子时代，轻子时代，核合成时代，混合电离气体，中性氢原子的顺序演化，选项C正确。24A【解析】【详解】太阳系的八大行星中，木星是气体星球，且是太阳系中最大的行星，其余都是由坚硬的岩石组成的，故A正确，BC
28、D错误；故选A。25D【解析】【详解】A. 核反应过程中质量数和电荷数守恒，由此可知核反应方程为故A项与题意不相符；B. 该反应为聚变反应，故B项与题意不相符；C. 该反应的中质量亏损为：m=m1+m2-m3-m4，故C项与题意不相符；D. 根据质能方程得 故D项与题意相符26AD【解析】【详解】A核电站发电时利用的是铀核裂变，铀核裂变是用中子轰击铀核引发的，故核反应方程可能是，故A正确；B核裂变反应过程中要释放能量，根据爱因斯坦质能方程E=mc2，可知质量是减少的，但反应前后质量数保持不变，故B错误；C现有核电站核反应的类型是核裂变，核聚变还没有应用于核电站发电，故C错误；D低于临界体积时，
29、铀块无法发生链式反应，故D正确。故选AD。27ABC【解析】【详解】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，故A正确；B目前还没有发现轻子的内部结构，故B正确；CD质子和中子属于强子，光子属于规范玻色子，故C正确，D错误。故选ABC。28ABC【解析】【详解】A强子是由更基本的夸克组成的。A正确；B夸克的电荷量分别为元电荷的或。B正确；C每种夸克都有对应的反夸克，C正确；D夸克不能以自由的状态单个出现，D错误。故选ABC。29ACD【解析】【详解】A根据核反应遵循质量数和电荷数守恒，可知为，得其质子数为54个，中子数为个，故A正确；B是
30、中等质量的核，比结合能大且稳定，故B错误；C根据爱因斯坦质能方程，可知释放的核能与质量亏损成正比，故C正确；D该核反应属于链式反应，每次生成的会使新铀核连续不断地发生裂变，故D正确。故选ACD。30ABC【解析】【详解】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量，但电荷的符号相反，故A正确；BCD粒子分为三大类：媒介子、轻子和强子，依据其相互作用的关系，质子和中子属于强子，光子属于媒介子，子属于轻子，故BC正确，D错误；故选ABC。31CD【解析】【分析】【详解】AD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，有的不带电，不同夸克带电不同，可能为或，说明电子电荷不再是电荷的最小单元，A错误，D正确；B中子是强子，但不带电，故B错误；D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。故选CD。32ACD【解析】【详解】A媒介子、轻子和夸克在现代实验中还没有发现其内部结构，故A正确；B能量守恒定律等对基本粒子也适用，故B错误；C反粒子与其相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；D质子是最旱发现的强子，故D正确。故选ACD。
