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《第五章原子核与基本粒子》试卷(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、下列关于原子核的说法中，正确的是：
A.原子核由质子和中子组成
B.原子核由电子和质子组成
C.原子核内质子数等于中子数
D.原子核内的质子数总是大于中子数
2、β衰变过程中，一个中子转变为一个质子，并放出一个电子（即β粒子）。对于这个过程，下面哪个说法是正确的？
A.衰变后原子的质量数减少
B.衰变后原子的电荷数不变
C.衰变后原子的电荷数增加
D.衰变后原子的质量数增加
3、在下列关于原子核结构的描述中，正确的是（）
A.原子核是由带负电的电子和带正电的质子组成的
B.原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的
C.原子核的体积与核外电子云的体积大致相等
D.原子核的密度比核外电子云的密度小得多
4、下列关于放射性衰变的说法中，正确的是（）
A.放射性衰变是原子核自发放射出粒子或电磁波的过程，其速度恒定不变
B.放射性衰变过程中，原子核的质量数和电荷数都会减少
C.放射性衰变会导致原子核的稳定性增加
D.放射性同位素可用于医疗领域，如癌症治疗
5、下列关于放射性衰变的说法中，正确的是（）
A.放射性衰变过程中，原子核内的质子数增加，中子数减少
B.β衰变过程中，原子核内的质子数不变，中子数减少
C.α衰变过程中，原子核内的质子数减少，中子数增加
D.γ衰变过程中，原子核内的质子数和中子数都不变
6、下列关于基本粒子的说法中，正确的是（）
A.质子、中子、电子都是基本粒子
B.夸克是构成质子和中子的基本粒子
C.电子是组成原子的唯一基本粒子
D.中子不带电
7、在β衰变过程中，一个中子可以转化为一个质子、一个电子以及一个反中微子。在这个过程中，以下哪一项是正确的？
A.质量数增加1
B.电荷数减少1
C.原子核的总质量不变
D.原子序数增加1
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、下列关于原子核结构的描述中，正确的是（）
A.原子核由质子和中子组成
B.原子核的电荷数等于核外电子的数目
C.原子核的半径大约是核外电子云半径的10倍
D.原子核的密度非常大，约为水的密度的10万倍
2、以下关于基本粒子的说法中，正确的是（）
A.电子是带负电的基本粒子，存在于原子核内部
B.夸克是组成质子和中子的基本粒子，有6种不同的夸克类型
C.中微子是质量极小或无质量的基本粒子，不带电
D.光子是传递电磁力的基本粒子，没有静止质量
3、关于原子核的性质，下列说法正确的有：
A.原子核由质子和中子组成。
B.所有的原子核都具有相同的稳定性。
C.核力是一种短程力，只在原子核内部起作用。
D.β衰变过程中，原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子。
E.γ射线是原子核从高能级跃迁到低能级时释放出的光子。
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
一、计算题
题目：某原子核的质量数为A，电荷数为Z，已知该原子核的比结合能约为BMeV，求该原子核的结合能。
第二题
题目：某同学在进行α粒子散射实验时，发现有一部分α粒子发生了较大角度的偏转。请回答以下问题：
根据卢瑟福的α粒子散射实验，解释为什么α粒子会发生较大角度的偏转。
举例说明实验中可能出现的现象，并解释其原因。
如果将α粒子的入射速度增加，那么α粒子的偏转角度会如何变化？请从物理原理上解释。
第三题
一、阅读下列材料，完成下列问题。
材料一：1932年，英国物理学家查德威克发现了中子，为原子核结构的发现提供了重要证据。
材料二：1938年，德国物理学家奥托·哈恩和弗里茨·施特拉斯曼在用α粒子轰击铀核的实验中，发现了钡元素，揭示了原子核可以发生裂变的规律。
（1）根据材料一，简述查德威克发现中子的意义。
（2）根据材料二，说明奥托·哈恩和弗里茨·施特拉斯曼实验的发现及其意义。
第四题
（1）某放射性物质经过3分钟后，其原子核数减少到原来的1/8。请判断该物质发生的是哪种类型的衰变，并简述理由。
（2）已知某放射性同位素的半衰期为5年，求该同位素经过10年后剩余的原子核数与原来的原子核数的比值。
（3）设一个原子核在衰变过程中，其衰变常数λ与半衰期T的关系为λ=ln2/T。若某放射性物质的半衰期为20年，求其衰变常数。
第五题
题目：某原子核经过一次α衰变和一次β衰变后，衰变产物的质量数和电荷数分别为A1和Z1。已知原始原子核的质量数为A，电荷数为Z，请写出衰变前后原子核的质量数和电荷数的关系式，并推导出A1
解答：
解：在α衰变中，一个原子核放出一个α粒子（即一个氦核，其质量数为4，电荷数为2），因此原始原子核的质量数A减少了4，电荷数Z减少
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