2025年大学《核物理》专业题库—— 重离子碰撞实验中的新奇现象发现.docxVIP

2025年大学《核物理》专业题库——重离子碰撞实验中的新奇现象发现

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（请将正确选项的字母填入括号内。每小题3分，共30分）

1.在重离子碰撞实验中，入射重离子具有非常高的能量，其主要目的是为了：

A.制造新的元素

B.探测原子核的表面结构

C.创造足够高的温度和密度，以探索夸克-胶子等离子体状态

D.研究核力的短程行为

2.重离子碰撞中，形成夸克-胶子等离子体（QGP）的关键条件之一是碰撞双方中心碰撞参数接近于：

A.无限大

B.零

C.一个特定的有限值

D.任意值

3.在重离子碰撞实验中，观测到的高能喷注（Jet）淬灭现象，最有力地支持了以下哪种观点？

A.核物质具有简单的均匀结构

B.强子是通过共振态衰变产生的

C.在碰撞区域形成了流体性质的状态（如QGP）导致喷注能量损失

D.入射粒子的初始能量大部分转化为了反物质

4.夸克onia（如Ξ,Ω）在重离子碰撞中的产生率通常比轻子或普通强子要低得多，这主要归因于：

A.它们的质量非常大

B.它们的产生截面非常小

C.它们容易与周围物质发生强相互作用而衰变

D.探测器对它们更不敏感

5.多重子分子（如π介子分子）的理论预测主要基于以下哪种粒子间的相互作用？

A.核力

B.电磁力

C.强相互作用（色力）

D.弱相互作用

6.在低能量重离子碰撞区域，实验上寻找核子分子（NucleonMolecule）的挑战主要在于：

A.核子分子信号太强，容易探测

B.核子分子与常规核碎片的谱形非常相似，难以区分

C.低能量重离子碰撞产生的核碎片太少

D.核子分子的形成条件难以精确控制

7.重离子碰撞实验中，观察到的“奇特碎片峰”（ExoticFragmentPeak）现象，最有可能是由以下哪种粒子构成的？

A.仅由质子和中子组成的传统核碎片

B.包含了反核子或反核子的复合系统

C.由粲夸克或底夸克组成的重子或介子

D.由介子组成的简单碎片

8.描述重离子碰撞中核物质状态演化的宏观模型（如输运模型），主要关注的是：

A.夸克和胶子在碰撞过程中的动力学演化

B.强子间的碰撞和衰变过程

C.系统的能量密度、压力、温度随时间和空间的演化

D.探测器如何记录信号

9.部分子模型（PartonModel）在解释高能重离子碰撞中的作用是：

A.将入射重离子分解为夸克和胶子

B.预测碰撞后产生的强子种类和数量

C.解释夸克onia的抑制机制

D.模拟探测器输出信号

10.QCD相图（Quark-ChronologyDiagram）研究的是：

A.不同能量下重离子碰撞的实验结果

B.强相互作用下夸克、胶子和强子的相变规律

C.核力随核子间距离的变化关系

D.宇宙早期演化的过程

二、填空题（请将答案填入横线上。每空3分，共30分）

1.重离子碰撞中，产生夸克-胶子等离子体（QGP）所需的最小能量密度大约是______GeV/fm3。

2.观测到重离子碰撞中喷注方向上的能量损失（喷注淬灭）表明，在碰撞区域存在______，它对高能部分子有强烈的相互作用。

3.夸克onia，如charmonia(Ψ)和bottomonia(Υ)，是由______夸克组成的束缚态。

4.理论上，π介子分子(ππ)的形成主要依赖于介子间的______相互作用。

5.在重离子碰撞实验中，通过测量不同动量碎片的产量，可以绘制______谱，它反映了碰撞初始状态和核物质性质。

6.宏观模型（如输运模型）通常需要输入或确定几个关键的输运系数，例如______（描述粒子向前散射的截面）和______（描述粒子相互作用的截面）。

7.重离子碰撞实验中，寻找核子分子(NN*)的一个重要线索是观察核子-核子关联谱中是否存在______结构。

三、简答题（请简要回答下列问题。每题10分，共40分）

1.简述重离子碰撞实验中，如何通过观测喷注淬灭现象来推断夸克-胶子等离子体（QGP）的形成。

2.简要说明在重离子碰撞实验中，寻找多重子分子（如π介子分子）的主要挑战是什么。

3.简述核碎片谱（FragmentationSpectrum）在研究重离子碰撞中的信