兰州大学原子核物理(含核物理实验方法)历年考研试题

第一章填空1、（ ）实验否定了汤姆逊原子结构模形。

答：（α粒子散射）。

2、原子核式结构模型是（）。

3、夫兰克—赫兹实验证明了（ ）答原子能级的存在。

4、德布罗意波的实验验证是（ ）答电子衍射实验。

选择题1、原子核式模型的实验依据是：（只选一个）（A ）α粒子散射实验。

（B ）光电效应，（C ）康谱顿效应，（D ）夫兰克—赫兹实验。

答（A ）2、α粒子散射实验实验得到的结果：（A ）绝大多数α粒子的偏转角大于90。

，（B ）只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。

（C ）只有1/800的α粒子偏转角大于90。

，其中有接近180。

的。

（D ）全部α粒子偏转角大于90。

答（C ）第二章填空1、光谱的类型（ ）光谱、 （ ）光谱 ， （ ）光谱。

答：线状、带状，连续。

2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是（ ）、 （ ）、（ ）、（ ） 答；（红、深绿、青、紫）3、氢原子光谱的前4个谱线系是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。

答“（赖曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇开）4、玻尔理论的三个假设是（1）、（（2）（ ）（3）（ ）5、能级简并是指（n 个状态的能量是相同的状况）6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是（简并）的，简并度为（n ）7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时，在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道？（答案3个）（可作填空或选择）8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为（ ）A ，半短轴分别为（ ）A 、（ ）A 。

解：根据半长轴20a a nZ =可得： 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子能量中能是（A ）12.1eV , (B)10.2 Ev .（C ）12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ，（D ）12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上？答（1）光谱的实验资料和经验规律，（2）以实验基础的原子核式结构模型，（3）从黑体辐射的事实发展出来的量子论。

兰州大学2007～2008学年第 1学期
期末考试试卷（A卷）
课程名称：原子核物理任课教师：胡碧涛
学院：核科学与技术学院专业：核物理年级： 2004 班级核物理
姓名：校园卡号：
一．简术下列物理概念（20分）1．核素的质量过剩； 2.轨道电子俘获；
3．穆斯鲍尔效应； 4.长射程α粒子。

二．简述原子核集体运动模型的实验基础，基本思想及集体运动模型应用成功的两个例。

（15分）三．用能量1.51MeV的氘引起反应11B（d，α）9Be，在θ=90°方向测得α粒能量为6.37MeV，试求反应能Q。

（15分）四．207Pb核能级特性从下而上依次为1/2- ，5/2-，13/2+，7/2-；试画出能级图，标明最可能发生的γ跃迁类型。

（15分）五．根据原子核壳模型和β衰变理论，判断下列β跃迁的级次和子，母核基态的自旋，宇称和同位旋。

55
F e→5525Mn 31H→32He （15分）
26
六．Φ=1cm厚为0.5cm的金片被通量密度为1012 cm-2 s-1的热中子垂直照射圆面5min，通过197Au（n，γ）198Au反应，生成198Au（T1/2=2.7d），已知该反应的截面为98.7b，金的密度为19.3g.cm-3，试求照射结束5天时，此金片的放射活度。

（20分）。

兰州大学物理试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是（）。

A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 299,792,000 m/sD. 300,000,000 km/s答案：A2. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在（）。

A. 同一个物体上B. 两个物体上C. 同一个物体的不同部分D. 两个不同的物体答案：B3. 电流通过导体时产生的热量Q与电流I、电阻R和时间t的关系是（）。

A. Q = I^2RtB. Q = ItRC. Q = I/RtD. Q = RtI^2答案：A4. 根据热力学第一定律，能量守恒的表达式是（）。

A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q + P答案：A5. 量子力学中，波函数的平方代表（）。

A. 粒子的动量B. 粒子的能量C. 粒子在空间某点出现的概率密度D. 粒子的位置答案：C6. 根据相对论，物体的质量m随速度v增加而增加，其关系式为（）。

A. m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2)B. m = m0 * sqrt(1 - v^2/c^2)C. m = m0 * (1 - v^2/c^2)D. m = m0 + v^2/c^2答案：A7. 电磁波谱中，波长最长的是（）。

A. 红外线B. 无线电波C. 紫外线D. X射线答案：B8. 欧姆定律中，电流I与电压V和电阻R的关系是（）。

A. I = V/RB. I = V*RC. I = R/VD. I = V^2/R答案：A9. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场会产生（）。

A. 电场B. 磁场C. 电势D. 电流答案：A10. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果，这被称为（）。

A. 能量守恒定律B. 热力学第一定律C. 热力学第二定律D. 热力学第三定律答案：C二、填空题（每题4分，共20分）1. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比，其公式为：F = ________。

物理高考试题分类原子原子核原子 原子核物理1、（1990年）Th 23290（钍）经过一系列α和β衰变，成为Pb 20882（铅），（ A 、B 、D ）A 、铅核比钍核少8个质子；B 、铅核比钍核少16个中子；C 、共经过4次α衰变和6次β衰变；D 、共经过6次α衰变和4次β衰变；2、（1990年）按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b 的圆轨道上，r a ＞r b ，在此过程中（ C ）A 、原子要发出一系列频率的光子；B 、原子要吸收一系列频率的光子；C 、原子要发出某一频率的光子；D 、原子要吸收某一频率的光子；4、（1992年）卢瑟福a 粒子散射实验的结果（ C ）A 、证明了质子的存在；B 、证明了原子核是由质子和中子组成的；C 、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上；D 、说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动；5、（1993年）若元素A 的半衰期为4天，元素B 的半衰期为5天，则相同质量的A 和B ，经过20天后，剩下的质量之比m A ：m B ＝( C )A 、30：31；B 、31：30；C 、1：2；D 、2：1；6、（1995年）放射性元素a N 2411的样品经过6小时后还有1/8没有衰变它的半衰期是( A )A 、2小时；B 、1.5小时；C 、1.17小时；D 、0.75小时.7、（1996年）下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是( B )A 、e S i P 0130143015+→；B 、n H H H 10423121+→+；C 、e N C 01147146-+→；D 、He Th U 422349023892+→；8、（1996年）根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后( D )A 、原子的能量增加，电子的动能减少；B 、原子的能量增加，电子的动能增加；C 、原子的能量减少，电子的动能减少；D 、原子的能量减少，电子的动能增加；9、（1997年）在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（ A ）A 、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上；B 、正电荷在原子中是均匀分布的；C 、原子中存在着带负电的电子；D 、原子只能处于一系列不连续的能量状态中；10、（1997年）在下列核反应方程中，x 代表质子的方程是（ B 、C ）A 、x P He Al 3015422713+→+；B 、x O He N 17842147+→+；C 、x n γH 1021+→+；D 、n He x H 104231+→+；11、（1998年）天然放射性元素Th 23290（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成Pb 20882（铅）。

兰州大学2004～2021学年第 1学期期末考试试卷〔A 卷〕课程名称： 原子核物理 任课教师： 胡碧涛 学院： 核科学与技术学院 专业： 核物理 年级： 2001 班级 核物理 姓名： 校园卡号：一、 试简述以下物理概念 〔20分〕 1．深度非弹性散射 2．同位旋 3．复合核 4．长射程α粒子二、 壳层模型之所以成立的主要依据有哪些？它的根本思想是什么？并举两个用壳层模型解释实验现象较成功的例子。

〔10分〕 三、 用某一能量的124C +轰击209Bi 靶，得210Po 的生成率为311.610S -⨯，束流强度为0.1A μ，靶厚为2340gcm μ-〔薄靶〕，求反响截面。

〔10分〕 四、 快中子照射铌靶时，能发生反响9392(,2)mNb n n Nb ，1/29210.15mT dNb β-=−−−−→ ，铌靶面积为23cm ，厚度为0.1cm ，靶面垂直于中子束，求铌靶经通量密度为102110cm s --的14MeV 中子照射8小时后，再冷却20天后的放射性活度〔该反响截面935mb σ=，38.57Nb gcm ρ-=，93Nb 丰度为100o o 〕。

〔15分〕 五、226Ra 是238U 衰变的产物，在铀矿中每62.810⨯个238U 原子便伴有一个226Ra 原子。

假设226Ra 的半衰期2261/2()1620T Ra =年，而238U 的半衰期远远大于226Ra 的半衰期，试求238U 的半衰期。

〔10分〕 六、 对23(,)H d p H 反响，入射氘核能量 1.2d E MeV =，质子与氘核运动方向成直角飞出去，并具有能量 3.30p T MeV =，试求核反响的反响能。

〔10分〕 七、95Zr 的衰变纲图如以下图，试根据β衰变和γ跃迁的选择定那么判断每一β衰变的衰变级次和每一γ跃迁的跃迁类型。

〔15分〕八、 试求活度1.0毫居里的59Fe 在1秒钟内发射的每一能量的光子数和内转换电子的数目。