2025年大學(xué)原子核物理學(xué)（原子核物理研究）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.原子核的半徑通常在（）量級。A.10^-10mB.10^-15mC.10^-20mD.10^-25m2.以下哪種粒子不屬于強(qiáng)子（）。A.質(zhì)子B.中子C.電子D.介子3.原子核的結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系大致為（）。A.正比B.反比C.平方正比D.平方反比4.放射性衰變中，α衰變放出的粒子是（）。A.氦核B.電子C.正電子D.光子5.原子核的自旋角動量的取值是（）。A.連續(xù)的B.離散的C.部分連續(xù)部分離散D.無規(guī)律6.核力的主要特點(diǎn)不包括（）。A.短程力B.強(qiáng)相互作用C.電荷無關(guān)性D.長程力7.原子核反應(yīng)中，彈性散射是指（）。A.入射粒子與靶核發(fā)生反應(yīng)生成新核B.入射粒子與靶核碰撞后動能不變C.入射粒子與靶核碰撞后動能增加D.入射粒子與靶核碰撞后動能減少8.原子核的殼層模型主要用于解釋（）。A.原子核的穩(wěn)定性B.原子核的放射性C.原子核的反應(yīng)機(jī)制D.原子核的質(zhì)量虧損9.以下哪種核素是穩(wěn)定的（）。A.鐳-226B.碳-14C.鐵-56D.鈾-23510.原子核的磁矩主要來源于（）。A.質(zhì)子的自旋B.中子的自旋C.質(zhì)子和中子的軌道運(yùn)動D.以上都是二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題至少有兩個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.原子核物理學(xué)的研究內(nèi)容包括（）。A.原子核的結(jié)構(gòu)B.原子核的性質(zhì)C.原子核的反應(yīng)D.原子核與物質(zhì)的相互作用2.以下屬于放射性衰變類型的有（）。A.α衰變B.β衰變C.γ衰變D.δ衰變3.核力的性質(zhì)有（）。A.短程力B.強(qiáng)相互作用C.電荷無關(guān)性D.具有飽和性4.原子核反應(yīng)的類型有（）。A.衰變B.核裂變C.核聚變D.散射5.研究原子核結(jié)構(gòu)的模型有（）。A.殼層模型B.集體模型C.液滴模型D.夸克模型三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷對錯，對的打√，錯的打×）1.原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和。（）2.所有的原子核都是不穩(wěn)定的，都會發(fā)生衰變。（）3.β衰變中放出的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化而來的。（）4.核力只存在于質(zhì)子之間。（）5.原子核的自旋角動量的大小與質(zhì)量數(shù)成正比。（）6.放射性衰變的速率與外界條件無關(guān)。（）7.原子核反應(yīng)中，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒。（）8.殼層模型可以很好地解釋原子核的所有性質(zhì)。（）9.核聚變反應(yīng)是獲取核能的一種重要方式。（）10.原子核的磁矩只與質(zhì)子的自旋有關(guān)。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答問題）1.簡述原子核的液滴模型及其主要成功之處。2.說明α衰變、β衰變和γ衰變的特點(diǎn)及本質(zhì)區(qū)別。3.闡述核力的電荷無關(guān)性及其重要意義。五、論述題（總共2題，每題15分，請詳細(xì)論述問題）1.結(jié)合原子核物理學(xué)的發(fā)展歷程，談?wù)勂鋵ΜF(xiàn)代科技的重要影響。2.分析原子核反應(yīng)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用及面臨的挑戰(zhàn)。答案：一、單項選擇題1.B2.C3.A4.A5.B6.D7.B8.A9.C10.D二、多項選擇題1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC三、判斷題1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.×四、簡答題1.液滴模型把原子核看作是由質(zhì)子和中子組成的液滴。成功之處在于能很好解釋原子核的結(jié)合能、核裂變等現(xiàn)象。如結(jié)合能公式與液滴的表面能、體積能等類似；對裂變現(xiàn)象中碎片的質(zhì)量分布等能給出合理說明。2.α衰變放出氦核，本質(zhì)是重核自發(fā)地放出α粒子使質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)減少；β衰變放出電子或正電子，是原子核內(nèi)中子和質(zhì)子相互轉(zhuǎn)化的結(jié)果；γ衰變是原子核從高能級向低能級躍遷放出光子，不改變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。本質(zhì)區(qū)別在于衰變機(jī)制不同。3.核力的電荷無關(guān)性指核力的大小和性質(zhì)與核子的電荷無關(guān)。重要意義在于說明質(zhì)子-質(zhì)子、質(zhì)子-中子、中子-中子間核力基本相同，有助于理解原子核的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，為研究原子核的性質(zhì)和反應(yīng)提供重要基礎(chǔ)。五、論述題1.原子核物理學(xué)發(fā)展歷程從發(fā)現(xiàn)放射性開始，逐步深入研究原子核結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)。對現(xiàn)代科技影響巨大，如核能利用提供清潔高效能源；放射性同位素在醫(yī)療診斷、治療及工業(yè)探傷等廣泛應(yīng)用；粒子加速器技術(shù)推動高能物理發(fā)展，為材料科學(xué)等提供新手段