大学原子物理学上册《原子核的基本性质》练习题

共 27 道沉淀题 · AI 对照课标原创 · 三重审校答案可核对

需要完整试卷（原子物理学上册《原子核的基本性质》单元测试卷）？

按本单元考点 AI 生成整卷：正卷 + 答案页 + 逐题解析，PDF 精排 / Word 可编辑 / 打印装订寄到家。

生成完整试卷 →

本单元考点（6 个）

原子核的组成与核素表示原子核质量与质量亏损结合能与比结合能核半径与核密度核自旋与核磁矩核力的基本性质

本单元练习题（27 题）

选择题 ★ 精品详情 →

1. 已知原子核半径近似为 R=r₀A^(1/3)（r₀ 为常数），现有两个原子核，质量数分别为 A₁=27 和 A₂=64。则两核半径之比 R₂/R₁ 与两核密度之比 ρ₂/ρ₁ 分别为（　　） A. 4/3；1 B. 3/4；1 C. 4/3；64/27 D. 64/27；1

登录查看答案

计算题 ★ 精品详情 →

2. 已知氢原子质量 m_H=1.007825 u，中子质量 m_n=1.008665 u，氮-14 原子质量 m_N=14.003074 u，1 u 对应能量 931.5 MeV。求：①氮-14 核的质量亏损 Δm（用 u 表示）；②氦核的比结合能时常用原子质量而不用原子核质量，说明此处用氢原子质量 m_H 代替质子质量计算的合理性；③氮-14 的总结合能与比结合能（MeV）。

登录查看答案

选择题 ★ 精品详情 →

3. 已知氢原子质量 m_H=1.007825 u，中子质量 m_n=1.008665 u，氮-14 原子质量 m_N=14.003074 u，1 u 对应能量 931.5 MeV。则氮-14 核的平均结合能（比结合能）最接近： A. 6.92 MeV　B. 7.48 MeV　C. 8.01 MeV　D. 8.55 MeV

登录查看答案

选择题 ★ 精品详情 →

4. 原子核可近似为半径 R=r₀A^(1/3) 的均匀球体，r₀=1.2 fm，A 为质量数；核质量近似取 m=A×1.66×10⁻²⁷ kg。现有甲、乙两个原子核，质量数分别为 A甲=8 和 A乙=64，下列关于两核半径之比 R乙/R甲与密度之比 ρ甲/ρ乙的判断，正确的是 A. R乙/R甲=2，ρ甲/ρ乙=1 B. R乙/R甲=2，ρ甲/ρ乙=1/8 C. R乙/R甲=8，ρ甲/ρ乙=1 D. R乙/R甲=2，ρ甲/ρ乙=8

登录查看答案

选择题详情 →

5. 原子核的自旋 I 与核磁矩 μ 满足关系 μ = g·μ_N·I，其中 g 为核 g 因子，μ_N 为核磁子。若某原子核的自旋量子数 I = 1/2，其核磁矩 μ = +2.79 μ_N，则该核的 g 因子为多少？A. 2.79　B. 5.58　C. 1.40　D. 0.50

登录查看答案

选择题详情 →

6. 某原子核的自旋量子数 I=3/2，实验测得其 g 因子（核磁矩与核自旋之比，以核磁子为单位时 μ/(Iμ_N)=g）为 g=2。以核磁子 μ_N 为单位，该核的磁矩 μ 等于多少？ A. 1.5 μ_N　B. 2 μ_N　C. 3 μ_N　D. 6 μ_N

登录查看答案

填空题详情 →

7. 核力是原子核内把核子束缚在一起的强相互作用力。关于核力的基本性质：核力是强相互作用，其强度比库仑力大得多；核力是具有饱和性的短程力，作用半径约为____ fm（飞米，1 fm = 10^(-15) m）；在小于约0.8 fm时核力表现为强烈的____力（填“吸引”或“排斥”）。

登录查看答案

填空题详情 →

8. 已知质子质量 m_p=1.007276 u，中子质量 m_n=1.008665 u，锂-7 原子核的质量为 7.016004 u，原子质量单位对应的能量为 931.5 MeV/u。则锂-7 核的质量亏损为 ____ u（保留 6 位小数），其平均结合能（比结合能）约为 ____ MeV/核子（保留 3 位有效数字）。

登录查看答案

填空题详情 →

9. 原子核半径可近似为 R = r₀A^(1/3)，其中 r₀ = 1.2 fm，A 为质量数，核质量近似为 m = A×1.66×10⁻²⁷ kg。现有两个原子核，质量数分别为 A₁ = 8 和 A₂ = 64。则两核半径之比 R₂/R₁ = ____；两核密度之比 ρ₂/ρ₁ = ____（密度比可用分数或小数表示）。

登录查看答案

计算题详情 →

10. 已知某核素钚-239的核素符号记为 ²³⁹Pu，其核电荷数 Z=94。请指出该原子核由哪些核子组成，并分别给出核内质子数、中子数与核子总数。

登录查看答案

计算题详情 →

11. 已知核素 ⁵⁶Fe（Z=26，A=56）的总结合能约为 492.3 MeV，核素 ²³⁵U（Z=92，A=235）的总结合能约为 1783.9 MeV。（1）分别计算两核素的比结合能；（2）依据计算结果判断哪个核素更稳定，并简要说明比结合能反映核稳定性的物理含义。

登录查看答案

计算题详情 →

12. 已知质子、中子和氘核的静质量分别为 m_p=1.6726×10^(-27) kg，m_n=1.6749×10^(-27) kg，m_d=3.3436×10^(-27) kg，真空光速 c=3.0×10^8 m/s，1 MeV=1.602×10^(-13) J。求：（1）氘核的质量亏损 Δm（单位 kg）；（2）氘核的结合能 E（分别用 J 和 MeV 表示，结果保留三位有效数字）。

登录查看答案

计算题详情 →

13. 某核素 ⁴⁸Ti（Z=22，A=48）的比结合能为 8.75 MeV/核子。（1）求该核素的总结合能 B；（2）若要将一个 ⁴⁸Ti 核完全拆散成自由核子，至少需要提供多少能量？（3）已知氦-4 核（A=4）的比结合能约为 7.07 MeV/核子，通过比较两核的比结合能，说明哪一个核更稳定。

登录查看答案

填空题详情 →

14. 核素铀-238的符号记作 ²³⁸U，其核电荷数 Z=92。请填写：该原子核中共有____个核子，其中质子数为____，中子数为____，它由质子和____两种核子组成。

登录查看答案

计算题详情 →

15. 已知质子质量 m_p=1.00728 u，中子质量 m_n=1.00867 u，核素 ⁴He 的原子核质量为 4.00260 u，1 u 对应能量 931.5 MeV。求 ⁴He 的总结合能与比结合能。

登录查看答案

填空题详情 →

16. 原子核半径可近似表示为 R = r₀A^(1/3)，其中 r₀ = 1.2 fm，A 为质量数；核质量可近似取 m = A×1.66×10⁻²⁷ kg。现有某原子核的质量数 A = 125。则该核的半径 R = ____ fm；将其质量除以体积（视核为球体）所得的核密度约为 ____ ×10¹⁷ kg/m³（结果保留两位有效数字，π 取 3.14）。

登录查看答案

选择题详情 →

17. 下列关于核自旋与核磁矩的说法中，正确的是（　　） A. 所有原子核的自旋量子数 I 均为半整数 B. 原子核的磁矩通常以核磁子 μ_N 为单位，且 μ_N 小于玻尔磁子 μ_B C. 核磁矩方向总是与核自旋角动量方向相同 D. 核自旋量子数 I 只能取正整数

登录查看答案

计算题详情 →

18. 已知氢原子质量 m_H=1.007825 u，中子质量 m_n=1.008665 u，氦-4原子质量 m_He=4.002603 u，1 u 对应能量 931.5 MeV。（1）利用原子质量（电子质量在计算中恰好抵消）求氦-4原子核的质量亏损 Δm；（2）计算氦-4核的总结合能 E_B；（3）求平均每个核子的结合能 ε。结果保留三位有效数字。

登录查看答案

选择题详情 →

19. 某核素的总结合能 B 为 2160 MeV，其质量数 A=240。该核素的比结合能 ε=B/A 为多少 MeV/核子？ A. 7.5 B. 8.5 C. 9.0 D. 9.6

登录查看答案

选择题详情 →

20. 原子核的磁矩与自旋满足 μ = g·μ_N·I，其中 μ_N 为核磁子，g 为核 g 因子，I 为核自旋量子数。设某原子核的自旋量子数 I = 5/2，实验测得 g = 3/5。该核磁矩沿外磁场方向的最大投影分量（以 μ_N 为单位）为： A. 3/2 B. 5/2 C. 3/5 D. 25/6

登录查看答案

填空题详情 →

21. 某核素符号记为 ⁵⁶Fe，已知铁的核电荷数 Z=26。请填写：该原子核的核子总数（质量数 A）为____，核内质子数为____，中子数为____；若另一核素 ⁵⁸Fe 与 ⁵⁶Fe 的核电荷数相同、质量数不同，则二者互称为____；若某中性原子的核素符号为 ⁴⁰Ca（Z=20），则该原子核内不带电的核子是____，其数目为____。

登录查看答案

填空题详情 →

22. 某原子核的自旋量子数 I = 7/2，其核 g 因子 g = 0.8。以核磁子 μ_N 为单位，该核的核磁矩大小 μ = ____ μ_N。若 g > 0，说明核磁矩方向与核自旋方向____（填"相同"或"相反"）。

登录查看答案

填空题详情 →

23. 某原子核的总结合能 B=1476 MeV，其比结合能 ε=8.2 MeV/核子。由此可知该核的质量数 A=____，即该核由____个核子组成。

登录查看答案

计算题详情 →

24. 已知原子核半径可近似表示为 R = r₀A^(1/3)，其中 r₀ = 1.2 fm，A 为质量数。取碳-12 核（A = 12），核质量近似为 m = A×1.66×10⁻²⁷ kg。求：(1) 该核的半径 R；(2) 该核的密度 ρ（球体积 V = (4/3)πR³，结果保留两位有效数字）。

登录查看答案

计算题详情 →

25. 某原子核的中子数比质子数多 7，核子总数 A=63。已知核电荷数 Z 等于核内质子数，元素镍（Ni）的核电荷数为 28，铜（Cu）的核电荷数为 29。请通过计算确定该核的质子数 Z 与中子数 N，写出该核素的完整符号（按质量数-元素符号记法，如 ⁵⁶Fe），并说明该原子核由哪两种核子组成。

登录查看答案

填空题详情 →

26. 关于核力的基本性质：核力是原子核内核子之间的强相互作用力，其强度约为库仑力的10^2倍；核力是短程力，力程约为____ fm；核力具有饱和性，即每个核子只与相邻的少数核子发生作用，由此可推知原子核内核子平均结合能随质量数A增大基本保持不变；此外核力的强度与核子自旋的相对取向有关，这一性质称为核力的____性。

登录查看答案

选择题详情 →

27. 下列关于原子核内核力基本性质的叙述，正确的是：A. 核力是长程力，其作用范围可延伸至原子尺度 B. 核力是弱相互作用，其强度远小于库仑力 C. 核力是短程强相互作用力，作用半径约为2 fm，且具有饱和性 D. 核力对质子表现为斥力，对中子表现为引力

登录查看答案

原子物理学其他单元练习题

原子模型与玻尔理论（27题）氢原子量子理论（27题）碱金属原子与电子自旋（18题）角动量耦合与原子态（27题）多电子原子（27题）X射线（27题）分子结构与光谱（27题）放射性衰变与核反应（27题）

题目由 AI 对照课标原创生成并经机审+人审，如发现质量问题可联系我们。