專(zhuān)升本核工程2025年核物理測(cè)試試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.原子核的放射性衰變過(guò)程中，下列哪個(gè)物理量守恒？A.電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)B.動(dòng)量C.能量D.以上都守恒2.某放射性核的半衰期為T(mén)，經(jīng)過(guò)時(shí)間3T后，該核的剩余質(zhì)量占原有質(zhì)量的：A.1/8B.1/4C.1/2D.3/43.α衰變過(guò)程中，原子核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，則衰變產(chǎn)物的原子序數(shù)：A.增大2B.減小2C.不變D.增大44.β衰變過(guò)程中，原子核的質(zhì)量數(shù)保持不變，而原子序數(shù)：A.增大1(β?衰變)B.減小1(β?衰變)C.增大1(β?衰變)D.減小1(β?衰變)5.在核反應(yīng)方程23?U→??Th+X中，X代表：A.α粒子(?He)B.β粒子(???e)C.γ射線D.中子(??n)6.原子核的核力主要特點(diǎn)是：A.電磁力B.遠(yuǎn)距離作用力C.短程、強(qiáng)相互作用力D.與萬(wàn)有引力性質(zhì)相同7.根據(jù)核力性質(zhì)，原子核的穩(wěn)定性主要取決于：A.原子核的半徑B.質(zhì)量數(shù)C.中子與質(zhì)子數(shù)的比例D.原子核的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)8.能級(jí)躍遷中，原子輻射光子的能量E等于：A.E?+E?B.E?-E?C.E?E?D.(E?+E?)29.放射性同位素廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，其主要利用的是其：A.電離效應(yīng)B.衰變特性C.輻射熱效應(yīng)D.化學(xué)性質(zhì)10.標(biāo)識(shí)粒子物理的主要實(shí)驗(yàn)手段包括：A.云室和氣泡室B.帶電粒子加速器C.探測(cè)器陣列D.以上都是二、填空題1.原子核的放射性衰變遵從________定律，其衰變速率與該時(shí)刻原子核的數(shù)目成正比。2.放射性核的半衰期是指放射性核的________衰變掉所需的時(shí)間。3.在盧瑟福α散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了原子具有________結(jié)構(gòu)。4.原子核的________和________是表征原子核基本性質(zhì)的最重要的兩個(gè)量子數(shù)。5.1克鐳-226經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)4.8年，大約還有________克未衰變。6.核反應(yīng)過(guò)程中，必須滿足________守恒和________守恒定律。7.原子核的比結(jié)合能曲線表明，最穩(wěn)定的原子核大約在質(zhì)量數(shù)A=________附近。8.當(dāng)原子核從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，會(huì)輻射出________粒子。9.放射性劑量是指生物體受到________或________照射的量。10.質(zhì)子、中子、電子、μ子等都屬于________粒子。三、計(jì)算題1.某放射性同位素的半衰期為5天。如果初始時(shí)有10毫克的該同位素，求：(1)10天后剩余多少毫克？(2)需要多少時(shí)間才能使其剩余量為1毫克？2.一個(gè)原子核經(jīng)歷了一次α衰變和兩次β?衰變，最終變成另一個(gè)原子核。如果衰變前后的質(zhì)量數(shù)分別為A和A'，電荷數(shù)分別為Z和Z'。求A'和Z'與A、Z的關(guān)系。3.一個(gè)原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)，輻射出一個(gè)光子。已知?dú)湓釉趎=2和n=1能級(jí)間的能級(jí)差為10.2eV。假設(shè)能級(jí)差與躍遷次數(shù)成正比（此假設(shè)僅為簡(jiǎn)化計(jì)算），且n=4到n=3、n=3到n=2的能級(jí)差與n=2到n=1的能級(jí)差相等。求：(1)n=4到n=3的能級(jí)差是多少電子伏特？(2)從n=4能級(jí)直接躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光子能量是多少電子伏特？四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述放射性衰變的幾何衰變律和指數(shù)衰變律的區(qū)別與聯(lián)系。2.解釋什么是原子核的比結(jié)合能，并簡(jiǎn)述其曲線特點(diǎn)及其對(duì)核反應(yīng)的理解意義。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.B4.A5.A6.C7.C8.B9.A10.D二、填空題1.指數(shù)2.一半3.核式4.奇偶,自旋5.1/166.能量,電荷數(shù)（或質(zhì)量數(shù)）7.568.光子9.電離輻射,輻射場(chǎng)10.強(qiáng)三、計(jì)算題1.解：(1)根據(jù)指數(shù)衰變公式N(t)=N?e^(-λt)，其中λ=ln(2)/T?/?。T?/?=5天，ln(2)≈0.693。λ=0.693/5=0.1386天?1。t=10天。N(10)=10*e^(-0.1386*10)=10*e^(-1.386)≈10*0.25=2.5毫克。答：10天后剩余約2.5毫克。(2)令剩余量為N?/16，即N(t)=N?/16。N?/16=N?*e^(-λt)1/16=e^(-λt)ln(1/16)=-λt-ln(16)=-λtt=ln(16)/λ=ln(2^4)/0.1386=4*ln(2)/0.1386=4*0.693/0.1386≈20天。答：需要約20時(shí)間才能使其剩余量為1毫克。2.解：α衰變：質(zhì)量數(shù)減4，電荷數(shù)減2。設(shè)衰變產(chǎn)物為X。第一步：A→A-4,Z→Z-2(α衰變)第二步：A-4→A''-4,Z-2→Z'-2(β?衰變)第三步：A''-4→A'',Z'-2→Z'(β?衰變)綜合結(jié)果：A→A',Z→Z'。答：衰變后的質(zhì)量數(shù)A'=A-4，電荷數(shù)Z'=Z-2+2-2=Z-2。3.解：(1)設(shè)能級(jí)差為E?，則E?-E?=E?=10.2eV。E?-E?=E?-E?=E?=10.2eV。(2)從n=4直接躍遷到n=2，能級(jí)差為ΔE=E?-E?=(E?-E?)+(E?-E?)=E?+E?=2*E?=2*10.2eV=20.4eV。答：n=4到n=3的能級(jí)差是10.2電子伏特；從n=4能級(jí)直接躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光子能量是20.4電子伏特。四、簡(jiǎn)答題1.解：幾何衰變律描述的是單個(gè)原子核在t時(shí)刻發(fā)生衰變的概率，其大小與該時(shí)刻存在的原子核數(shù)目成正比。指數(shù)衰變律描述的是大量原子核組成的放射性樣品，其衰變數(shù)目（或剩余數(shù)目）隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律衰減的關(guān)系。幾何衰變是微觀事件發(fā)生的概率，指數(shù)衰變是大量微觀事件統(tǒng)計(jì)規(guī)律的宏觀體現(xiàn)。當(dāng)研究的原子核數(shù)目足夠多時(shí)，指數(shù)衰變律是幾何衰變律的近似結(jié)果。2.解：原子核的比結(jié)合能是指原子核的結(jié)合能與其質(zhì)量數(shù)之比，單位通常是MeV/核子。比結(jié)合能曲線顯示了不同質(zhì)量數(shù)原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的關(guān)系。曲線