2025年大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)（核物理基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案）1.原子核的組成粒子是（）A.質(zhì)子和電子B.質(zhì)子和中子C.中子和電子D.質(zhì)子、中子和電子2.以下哪種核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng)（）A.$^{235}U+n\to^{144}Ba+^{89}Kr+3n$B.$^{2}H+^{3}H\to^{4}He+n$C.$^{238}U\to^{234}Th+^{4}He$D.$^{14}N+^{4}He\to^{17}O+^{1}H$3.原子核的結(jié)合能主要來(lái)源于（）A.質(zhì)子間的庫(kù)侖力B.中子間的相互作用C.核子間的強(qiáng)相互作用D.質(zhì)子和中子間的弱相互作用4.放射性衰變的半衰期是指（）A.放射性物質(zhì)質(zhì)量減少一半所需的時(shí)間B.放射性物質(zhì)活度減少一半所需的時(shí)間C.放射性物質(zhì)能量減少一半所需的時(shí)間D.放射性物質(zhì)粒子數(shù)減少一半所需的時(shí)間5.以下哪種射線的穿透能力最強(qiáng)（）A.α射線B.β射線C.γ射線D.X射線6.原子核的自旋量子數(shù)I與原子核的質(zhì)子數(shù)Z和中子數(shù)N的關(guān)系是（）A.當(dāng)Z和N均為偶數(shù)時(shí)，I=0B.當(dāng)Z和N均為奇數(shù)時(shí)，I為整數(shù)C.當(dāng)Z和N一個(gè)為奇數(shù)一個(gè)為偶數(shù)時(shí)，I為半整數(shù)D.以上都不對(duì)7.核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損是指（）A.反應(yīng)前后原子核質(zhì)量的差值B.反應(yīng)前后粒子質(zhì)量的差值C.反應(yīng)前后系統(tǒng)總質(zhì)量的差值D.反應(yīng)前后質(zhì)子質(zhì)量的差值8.以下哪種核素是穩(wěn)定核素（）A.$^{238}U$B.$^{14}C$C.$^{12}C$D.$^{3}H$9.原子核的激發(fā)態(tài)通常通過(guò)（）方式躍遷到基態(tài)。A.發(fā)射光子B.發(fā)射電子C.發(fā)射中子D.吸收光子10.核力的特點(diǎn)不包括（）A.短程力B.強(qiáng)相互作用C.電荷無(wú)關(guān)性D.長(zhǎng)程力二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題至少有兩個(gè)正確答案）1.以下屬于核物理研究?jī)?nèi)容的有（）A.原子核的結(jié)構(gòu)B.核反應(yīng)C.放射性衰變D.核技術(shù)應(yīng)用2.關(guān)于原子核的穩(wěn)定性，以下說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等的原子核一般較穩(wěn)定B.偶偶核比奇偶核、奇奇核更穩(wěn)定C.中等質(zhì)量數(shù)的原子核較穩(wěn)定D.重核一般比輕核更穩(wěn)定3.核反應(yīng)中可能涉及的守恒定律有（）A.能量守恒B.動(dòng)量守恒C.電荷守恒D.質(zhì)量數(shù)守恒4.以下哪些是放射性核素的應(yīng)用（）A.放射性治療B.放射性示蹤C(jī).核能發(fā)電D.輻射育種5.原子核的衰變類(lèi)型包括（）A.α衰變B.β衰變C.γ衰變D.δ衰變?nèi)?、判斷題（總共10題（每題2分）1.原子核的半徑與質(zhì)量數(shù)的立方根成正比。（）2.所有的核反應(yīng)都能釋放能量。（）3.β射線是高速電子流，它的本質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)放出的電子。（）4.原子核的自旋會(huì)產(chǎn)生磁矩，與外磁場(chǎng)相互作用。（）5.核力在大于核力作用半徑時(shí)表現(xiàn)為引力。（）6.放射性物質(zhì)的活度會(huì)隨著時(shí)間不斷增加。（）7.核聚變反應(yīng)比核裂變反應(yīng)更容易控制。（）8.原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。（）9.原子核的激發(fā)態(tài)壽命一般很短。（）10.核物理研究對(duì)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展沒(méi)有負(fù)面影響。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述原子核的殼層模型，并說(shuō)明其成功解釋了哪些原子核現(xiàn)象。2.什么是放射性衰變的三種類(lèi)型（α、β、γ衰變）？請(qǐng)分別寫(xiě)出它們的衰變方程，并說(shuō)明衰變過(guò)程中原子核的變化。3.解釋核反應(yīng)中的截面概念，并說(shuō)明它與哪些因素有關(guān)。五、論述題（總共2題，每題20分）1.論述核裂變反應(yīng)堆的工作原理、主要組成部分以及在能源領(lǐng)域的重要意義和面臨的挑戰(zhàn)。2.談?wù)勀銓?duì)核物理未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的理解，以及它可能對(duì)人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生的影響。答案：一、選擇題1.B2.B3.C4.B5.C6.A7.C8.C9.A10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.BC3.ABCD4.ABD5.ABC三、判斷題1.√2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.×9.√10.×四、簡(jiǎn)答題1.原子核的殼層模型認(rèn)為，原子核內(nèi)的核子按一定的殼層分布，每個(gè)殼層有特定的能量和核子數(shù)。成功解釋了原子核的幻數(shù)、核自旋和磁矩等現(xiàn)象。2.α衰變：$^{A}_{Z}X\to^{A-4}_{Z-2}Y+^{4}_{2}He$，原子核質(zhì)量數(shù)減少4，質(zhì)子數(shù)減少2；β衰變：$^{A}_{Z}X\to^{A}_{Z+1}Y+e^-$，原子核質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變；γ衰變：$^{A}_{Z}X^\to^{A}_{Z}X+γ$，原子核從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，釋放γ光子，質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)不變。3.核反應(yīng)截面是指一個(gè)入射粒子與一個(gè)靶核發(fā)生核反應(yīng)的概率大小。與入射粒子能量、靶核種類(lèi)、核反應(yīng)類(lèi)型等因素有關(guān)。五、論述題1.核裂變反應(yīng)堆利用鈾等重核裂變釋放能量。主要組成部分有堆芯、冷卻劑、慢化劑、