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《第四节粒子物理简介》同步训练(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、下列粒子中，属于基本粒子的是（）。
A.电子B.质子C.中子D.氘核
2、在粒子物理学中，夸克之间的强相互作用力是由（）携带的。
A.光子B.胶子C.中微子D.引力子
3、以下哪个粒子属于基本粒子，而不是由其他基本粒子构成的？
A、中子
B、质子
C、原子核
D、电子
4、以下哪种粒子存在于原子核中，并且能够产生β衰变？
A、质子
B、中子
C、电子
D、光子
5、下列关于粒子物理的说法中，正确的是：
A.质子和中子都是由夸克组成，但它们的内部结构完全不同
B.强相互作用力只在原子核内起作用，对夸克没有影响
C.夸克有六种不同的味，即上、下、奇、粲、底、顶
D.中微子参与强相互作用
6、关于粒子物理中的守恒定律，下列说法正确的是：
A.在所有已知的物理过程中，电荷总是守恒的
B.强相互作用过程中，重子数可以不守恒
C.在弱相互作用过程中，轻子数可以不守恒
D.能量守恒定律在微观粒子反应中不成立
7、下列关于粒子物理学的说法中，正确的是（）
A.粒子物理学只研究基本粒子，不涉及复合粒子
B.粒子物理学的目标是研究宇宙的起源和演化
C.粒子物理学的实验主要在实验室进行，不需要天文观测
D.粒子物理学是研究基本粒子的性质、相互作用和运动规律的科学
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、、关于现代粒子物理学中的基本粒子，以下说法正确的是（）。
A.质子和中子是由夸克组成的。
B.弱相互作用中，中微子是重要的传递者。
C.电子和质子之间通过电磁相互作用保持距离。
D.跆克通过胶子相互作用。
2、在高能粒子加速器中，粒子的碰撞会产生新的粒子。关于这种现象，下列说法正确的是（）。
A.新粒子的产生是由于能量守恒定律。
B.粒子碰撞过程中，质量可以转化为能量，继而产生新的粒子。
C.高能粒子加速器通过使粒子达到极高速度来提高碰撞过程中的能量。
D.粒子在碰撞后是静止的。
3、以下哪些属于粒子物理的研究内容？
A.基本粒子的分类、性质和相互作用
B.弱相互作用的发现与发展
C.高能物理实验技术的发展
D.宇宙射线的研究
三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）
第一题
题目描述：
在粒子物理学中，质子是由三个夸克组成的复合粒子，而中子同样也是由三个夸克组成，但其内部结构与质子略有不同。质子和中子都是构成原子核的基本单元，它们属于一类称为重子的粒子。请根据下列信息回答问题，并简要说明理由。
质子由两个上夸克（u）和一个下夸克（d）组成。
中子由两个下夸克（d）和一个上夸克（u）组成。
上夸克（u）带有+2/3电荷单位，下夸克（d）带有-1/3电荷单位。
问题：
1.计算并解释为什么质子带有正电荷，而中子不带电。
2.如果存在一种新的重子X，它由两个上夸克（u）和一个奇异夸克（s）组成，已知奇异夸克（s）带有-1/3电荷单位，请计算该重子X的总电荷，并判断其是否可能稳定存在。
第二题
题目：粒子物理的研究对象包括基本粒子和复合粒子，以下关于这两种粒子的描述中，正确的是：
A.基本粒子不可再分，复合粒子由基本粒子组成。
B.复合粒子不可再分，基本粒子由复合粒子组成。
C.基本粒子和复合粒子都是不可再分的。
D.基本粒子和复合粒子都可以再分，只是复合粒子的再分难度较大。
第三题
题目描述
某高一物理兴趣小组在研究粒子物理时，测得一个特定的粒子在实验室中沿一个与磁感应强度垂直的方向运动。已知该粒子的质量为m=2×10?27?
画出该粒子在磁场中的运动轨迹，并解释其形状。
求粒子在该磁场中的轨道半径R。
若磁场中的磁场强度减小到原来的12，求此时该粒子的轨道半径R
第四题
题目：2005年出版的《Godparticle今译粒子物理标准模型》（第一版）一书中有如下描述：“目前普遍认为，自然界存在某种隐藏的基本对称性，称为CPT对称性，即粒子-反粒子、宇称和时间的对称性。粒子物理学家一直希望找到一种违反CPT对称性物理过程，然而迄今为止，尚未发现任何实验能够证实CPT对称性被破坏的迹象。”
请根据上述描述回答以下问题：
1.解释CPT对称性的含义。
2.说明粒子物理学家寻找违反CPT对称性物理过程的意义。
3.列举三个可观测现象，它们与CPT对称性紧密相关。
第五题
题目：
在粒子物理中，质子（p）与反质子（p）相撞可以产生多种粒子。假设在一个高能实验中，一个静止的质子与一个高速运动的反质子发生碰撞，除了产生两个光子外，还产生了两个π介子（π+和π?）。已知质子和反质子的质量均为mp
1.反质子的最小动能是多少？
2.如果两个
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