Kern- und Teilchenphysik lernen: Online-Quizze und Übungen

Question 1

Welches Teilchen ist ein Lepton?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Question 2

Welche Einschränkungen hat das Standardmodell der Teilchenphysik und welche Forschungsrichtung könnte diese überwinden?

Accepted Answer

Die Stringtheorie ist eine vielversprechende Forschungsrichtung, die die Grenzen des Standardmodells überwinden könnte.

Answer

Das Standardmodell kann alle bekannten Teilchen und Kräfte erklären und hat keine Einschränkungen.

Question 3

Wie tragen Symmetrien zur Teilchenphysik bei und was ist ihre Bedeutung für die Entwicklung des Standardmodells?

Accepted Answer

Symmetrien beschreiben die Unveränderlichkeit physikalischer Gesetze bei bestimmten Umwandlungen.

Answer

Symmetrien sind in der Teilchenphysik unwichtig, da sie keine beobachtbaren Auswirkungen haben.

Answer

Symmetrien werden nur in der Hochenergiephysik zur Beschreibung von Teilchenkollisionen verwendet.

Answer

Symmetrien spielten keine Rolle bei der Entwicklung des Standardmodells.

Question 4

Welche Bedeutung haben Symmetrien in der Kernphysik und wie haben sie zur Entwicklung von Kernstrukturmodellen beigetragen?

Accepted Answer

Symmetrien sind grundlegende Eigenschaften von Atomkernen, die ihr Verhalten bestimmen.

Answer

Symmetrien sind für die Kernphysik unbedeutend.

Answer

Symmetrien sind nur für leichte Kerne relevant.

Answer

Symmetrien verringern die Stabilität von Kernen.

Question 5

Welche Wechselwirkung ist für die Entstehung der starken Kernkraft verantwortlich?

Accepted Answer

Starke Wechselwirkung

Answer

Elektromagnetische Wechselwirkung

Answer

Gravitative Wechselwirkung

Answer

Schwache Wechselwirkung

Question 6

Was ist die Ursache für Radioaktivität?

Accepted Answer

Zerfall von Atomkernen

Answer

Äußere Einflüsse wie Hitze oder Druck

Answer

Ausschließliche Emission von Alpha-Strahlung

Answer

Immer gefährlich

Question 7

Welcher Bereich wird vom Standardmodell der Teilchenphysik abgedeckt?

Accepted Answer

Alle bekannten Kräfte außer Schwerkraft, alle Elementarteilchen

Answer

Nur starke und schwache Wechselwirkung, nur Quarks und Leptonen

Answer

Alle Kräfte und Elementarteilchen, einschließlich Schwerkraft und dunkler Materie

Answer

Nur Wechselwirkungen zwischen Atomen und Molekülen, nur Elektronen, Protonen und Neutronen

Question 8

Welche Eigenschaft zeichnet die starke Wechselwirkung aus?

Accepted Answer

Sie ist die stärkste der vier Grundkräfte.

Answer

Sie wirkt zwischen allen Elementarteilchen.

Answer

Sie hat eine unendliche Reichweite.

Answer

Sie wird durch das Austauschteilchen Photon vermittelt.

Question 9

Welcher Prozess ist für die Umwandlung eines Neutrons in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino verantwortlich?

Accepted Answer

Schwache Wechselwirkung

Answer

Starke Wechselwirkung

Answer

Elektromagnetische Wechselwirkung

Question 10

Welche Aussage beschreibt das Standardmodell der Teilchenphysik am besten?

Accepted Answer

Es umfasst alle bekannten Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen.

Answer

Es prognostiziert alle bekannten subatomaren Teilchen.

Answer

Es vereint alle Naturkräfte vollständig.

Answer

Es ist eine abschließende und vollständige Theorie der Physik.

Question 11

Welche Wechselwirkung ist für den radioaktiven Zerfall von Atomkernen verantwortlich?

Accepted Answer

Schwache Wechselwirkung

Answer

Starke Wechselwirkung

Answer

Elektromagnetische Wechselwirkung

Answer

Gravitative Wechselwirkung

Question 12

Welche Wechselwirkung hält die Atomkerne zusammen?

Accepted Answer

Starke Wechselwirkung

Answer

Elektromagnetische Wechselwirkung

Answer

Schwache Wechselwirkung

Answer

Gravitationswechselwirkung

Question 13

Welches der folgenden Teilchen ist ein Boson?

Accepted Answer

Photon

Answer

Elektron

Answer

Neutron

Question 14

Welche Eigenschaft trifft auf Neutrinos zu?

Accepted Answer

Neutrinos sind Leptonen.

Answer

Neutrinos haben eine positive elektrische Ladung.

Answer

Neutrinos sind Hadronen.

Answer

Neutrinos sind Bosonen.

Question 15

Welches der folgenden Teilchen ist ein Lepton?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Photon

Answer

Quark

Answer

Gluon

Question 16

Welches der folgenden Teilchen ist ein Lepton?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Photon

Question 17

Welche Aussage zum Higgs-Boson ist richtig?

Accepted Answer

Es gibt anderen Teilchen ihre Masse.

Answer

Es überträgt die starke Kernkraft.

Answer

Es ist ein Lepton.

Answer

Es ist nicht am schwachen Zerfall beteiligt.

Question 18

Welche Aussage beschreibt die Merkmale des starken Zerfalls?

Accepted Answer

Wirkt auf kurze Distanzen, vermittelt durch die starke Wechselwirkung

Answer

Wirkt auf unendliche Distanzen, vermittelt durch die elektromagnetische Wechselwirkung

Answer

Führt zu Ladungsänderungen, vermittelt durch die schwache Wechselwirkung

Answer

Tritt nur bei schweren Teilchen auf, vermittelt durch die Gravitationswechselwirkung

Question 19

Wie trägt die starke Wechselwirkung zur Entstehung und zum Verhalten von Hadronen bei?

Accepted Answer

Sie verbindet Quarks zu Hadronen und bestimmt deren Aufbau und Beständigkeit.

Answer

Sie übt nur zwischen Leptonen eine anziehende Kraft aus.

Answer

Sie ist für Kernfusion und Kernspaltung verantwortlich.

Question 20

Welches der folgenden Merkmale beschreibt das Standardmodell der Teilchenphysik am besten?

Accepted Answer

Es erklärt die grundlegenden Bausteine der Materie und ihre Wechselwirkungen.

Answer

Es liefert eine vollständige Erklärung für den Ursprung des Universums.

Answer

Es gilt nur für Teilchen mit extrem hohen Energien.

Answer

Es ist eine endgültige Theorie, die keine weiteren Änderungen benötigt.

Question 21

Welches Teilchen ist **nicht** Bestandteil von Atomkernen?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Question 22

Welches der folgenden Teilchen ist ein Hadron, das aus Quarks besteht?

Accepted Answer

Neutron

Answer

Elektron

Answer

Photon

Answer

Myon

Question 23

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Prozess, bei dem ein Atomkern ein Alpha-Teilchen aussendet?

Accepted Answer

Alpha-Zerfall

Answer

Beta-Zerfall

Answer

Gamma-Zerfall

Answer

Neutronenemission

Question 24

Welches der folgenden Teilchen ist ein Lepton, das nicht aus Quarks besteht?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Quark

Question 25

Welche Bedeutung hat die schwache Wechselwirkung in der Elementarteilchenphysik? Erläutere ihre Rolle bei Prozessen wie Beta-Zerfall und Neutrino-Oszillationen.

Accepted Answer

Sie ermöglicht den Zerfall von Neutronen in Protonen, Elektronen und Antineutrinos (Beta-Zerfall).

Accepted Answer

Sie bewirkt die Umwandlung von Neutrinos zwischen verschiedenen Geschmacksrichtungen (Neutrino-Oszillationen).

Answer

Sie ist für die starke Wechselwirkung verantwortlich, die Atomkerne zusammenhält.

Question 26

Welches Teilchen aus der Liste ist ein Lepton?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Proton

Answer

Neutron

Answer

Quark

Question 27

Welche Aussage zum Standardmodell der Teilchenphysik trifft zu?

Accepted Answer

Es beschreibt alle bekannten Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen, außer der Gravitation.

Accepted Answer

Es sagte die Existenz des Higgs-Bosons voraus, das 2012 entdeckt wurde.

Answer

Es ist eine vollständige Theorie der Physik, die alle physikalischen Phänomene erklärt.

Answer

Es wurde von Albert Einstein entwickelt, der auch die Relativitätstheorie formulierte.

Question 28

Welche Eigenschaft kennzeichnet den schwachen Zerfall?

Accepted Answer

Erhaltung der Leptonenzahl

Answer

Vermittlung durch die starke Wechselwirkung

Answer

Beschränkung auf schwere Atomkerne

Question 29

Welche Aussage beschreibt die starke Kernkraft am besten?

Accepted Answer

Sie hält Atomkerne zusammen.

Answer

Sie wirkt nur zwischen Protonen und Neutronen.

Answer

Sie ist die schwächste der vier Grundkräfte.

Answer

Ihre Reichweite ist unendlich.

Question 30

Welche der folgenden Eigenschaften trifft auf Hadronen zu?

Accepted Answer

Sie bestehen aus Quarks.

Accepted Answer

Sie sind an der starken Wechselwirkung beteiligt.

Answer

Sie haben immer eine elektrische Ladung von Null.

Answer

Sie gehören zu den leichtesten Elementarteilchen.

Question 31

Wie trägt die schwache Wechselwirkung zur Umwandlung von Quarks bei?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die Umwandlung von Up- in Down-Quarks und umgekehrt.

Answer

Sie hat keinen Einfluss.

Answer

Sie hat nur einen geringen Einfluss auf Hadronen.

Answer

Sie wirkt nur auf schwere Quarks.

Question 32

Welches der folgenden Teilchen ist ein Lepton?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Neutron

Answer

Proton

Answer

Photon

Question 33

Welcher Begriff bezeichnet kein Elementarteilchen?

Accepted Answer

Atom

Answer

Elektron

Answer

Neutron

Answer

Proton

Question 34

Welches dieser Teilchen besteht aus Quarks?

Accepted Answer

Quark

Answer

Elektron

Answer

Photon

Answer

Neutrino

Question 35

Welche Kraft ist für den Zusammenhalt von Atomkernen verantwortlich?

Accepted Answer

Starke Kernkraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Elektromagnetische Kraft

Answer

Schwache Kernkraft

Question 36

Welcher Prozess bezeichnet die Vereinigung von Wasserstoffkernen zu Helium?

Accepted Answer

Vereinigung von Wasserstoffkernen zu Helium

Answer

Zerfall von Uran-238

Answer

Spaltung von Plutonium-239

Answer

Umwandlung von Blei in Gold

Question 37

Welches Modell beschreibt die Wechselwirkungen von Elementarteilchen?

Accepted Answer

Standardmodell der Teilchenphysik

Answer

Bohrsches Atommodell

Answer

Wellen-Teilchen-Dualismus

Answer

Rutherfordsches Streuexperiment

Question 38

Welcher Prozess führt zur Freisetzung von Alphastrahlung?

Accepted Answer

Zerfall eines Atomkerns

Answer

Zerfall eines Protons

Answer

Zerfall eines Neutrons

Answer

Anlagerung eines Elektrons an einen Atomkern

Question 39

Welcher Prozess beschreibt den spontanen Zerfall eines instabilen Atomkerns?

Accepted Answer

Radioaktivität

Answer

Kernspaltung

Answer

Kernfusion

Answer

Kernreaktion

Question 40

Welche der folgenden Teilchenarten ist ein Fermion?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Photon

Answer

Boson

Answer

Gluon

Question 41

Welche der folgenden Wechselwirkungen ist im Standardmodell für die elektromagnetische Kraft verantwortlich?

Accepted Answer

Austausch von Photonen

Answer

Austausch von W- und Z-Bosonen

Answer

Gravitationswechselwirkung

Answer

Austausch von Gluonen

Question 42

Welches der folgenden Teilchen ist ein Mediator der schwachen Wechselwirkung?

Accepted Answer

W-Boson

Answer

Gluon

Answer

Photon

Answer

Higgs-Boson

Question 43

Welches der folgenden Teilchen hat die kürzeste Lebensdauer?

Accepted Answer

Top-Quark

Answer

Elektron

Answer

Up-Quark

Answer

Neutron

Question 44

Welche der folgenden experimentellen Methoden wird zur Untersuchung von Teilchenphysik verwendet?

Accepted Answer

Teilchenbeschleuniger

Answer

Massenspektrometer

Answer

Mikroskop

Answer

Teleskop

Question 45

Wer entwickelte das Rutherford-Modell des Atoms?

Accepted Answer

Ernest Rutherford

Answer

Niels Bohr

Answer

Albert Einstein

Question 46

Welche Aussage über Atomkerne ist zutreffend?

Accepted Answer

Bestehen aus Protonen und Neutronen

Answer

Sind unteilbar

Answer

Enthalten Elektronen

Question 47

Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

Accepted Answer

Dauer, bis sich die Anzahl der radioaktiven Atomkerne um die Hälfte verringert

Answer

Dauer, bis sich die Masse des radioaktiven Isotops um die Hälfte verringert

Answer

Dauer, bis das radioaktive Isotop vollständig zerfällt

Question 48

Welches der folgenden Teilchen ist ein Elementarteilchen?

Accepted Answer

Quark

Answer

Molekül

Answer

Ion

Answer

Atom

Question 49

Welche Wechselwirkung wird vom Higgs-Boson vermittelt?

Accepted Answer

Schwache Wechselwirkung

Answer

Starke Wechselwirkung

Answer

Gravitative Wechselwirkung

Answer

Elektromagnetische Wechselwirkung

Question 50

Wie groß ist die Masse eines Protons?

Accepted Answer

Ungefähr 938 MeV/c²

Answer

Ungefähr 1 MeV/c²

Answer

Ungefähr 1 TeV/c²

Answer

Ungefähr 1 GeV/c²

Question 51

Welche Aussage zum Standardmodell der Teilchenphysik ist korrekt?

Accepted Answer

Es beschreibt die fundamentalen Bausteine der Materie und ihre Wechselwirkungen

Answer

Es schließt die Gravitation mit ein

Answer

Es ist eine vollständige Theorie aller Elementarteilchen

Question 52

Was ist die Einheit der Radioaktivität?

Accepted Answer

Becquerel (Bq)

Answer

Sievert (Sv)

Answer

Curie (Ci)

Answer

Gray (Gy)

Question 53

Welches der folgenden Teilchen hat die größte Masse?

Accepted Answer

Top-Quark

Answer

Neutron

Answer

Proton

Answer

Elektron

Question 54

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die starke Kernkraft prägnant und zutreffend?

Accepted Answer

Sie wirkt zwischen Nukleonen und zählt zu den vier Grundkräften mit der höchsten Intensität.

Answer

Sie ist nur innerhalb von Atomen wirksam und ihre Intensität übertrifft die elektromagnetische Kraft.

Answer

Ihre Wirkungsweise beschränkt sich auf chemische Bindungen und ist schwächer als die schwache Kernkraft.

Question 55

Welches Teilchen fungiert im Rahmen der elektromagnetischen Kraft als Vermittler?

Accepted Answer

Photon

Answer

Quark

Answer

Neutrino

Answer

Elektron

Question 56

Welche Aussage zum Standardmodell der Teilchenphysik ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist ein theoretisches Gerüst, das fundamentale Teilchen und ihre Wechselwirkungen beschreibt.

Answer

Das Standardmodell ist eine vollständig experimentell bestätigte Theorie, die alle bekannten Teilchen erklärt.

Question 57

Welches Teilchen wird als Elementarteilchen eingestuft?

Accepted Answer

Elektron

Answer

Neutron

Answer

Proton

Question 58

Welches Teilchen weist die höchste Durchdringungsfähigkeit in Materie auf?

Accepted Answer

Neutrino

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Beta-Teilchen

Answer

Gamma-Strahlung

Question 59

Was ist unter der Massenzahl eines Atomkerns zu verstehen?

Accepted Answer

Die Summe der Protonen und Neutronen, die den Kern bilden

Answer

Die Differenz zwischen der Anzahl der Protonen und Elektronen im Kern

Answer

Die Anzahl der Elektronen, die den Kern umgeben

Answer

Das Produkt aus der Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern

Question 60

Was beschreibt die Bindungsenergie eines Atomkerns?

Accepted Answer

Die Energie, die bei der Bildung eines Kerns aus seinen Bestandteilen freigesetzt wird

Answer

Die Energie, die bei einem radioaktiven Zerfall eines Kerns freigesetzt wird.

Answer

Die Energie, die benötigt wird, um einen Kern in seine Bestandteile zu zerlegen

Question 61

Welche Aussage über radioaktiven Zerfall ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops ist temperaturabhängig

Answer

Radioaktiver Zerfall ist ein zufälliger Prozess

Answer

Die Zerfallsrate eines radioaktiven Stoffes nimmt mit der Zeit ab

Question 62

Welche Wechselwirkung ist für die starke Kraft verantwortlich?

Accepted Answer

Austausch von Gluonen

Answer

Austausch von Gravitonen

Answer

Austausch von W- und Z-Bosonen

Answer

Austausch von Photonen

Question 63

Welche Funktion hat das Higgs-Boson?

Accepted Answer

Verleiht anderen Teilchen Masse

Answer

Ist für die schwache Kraft verantwortlich

Answer

Ist für die elektromagnetische Kraft verantwortlich

Question 64

Welches der folgenden Teilchen hat die größte Masse?

Accepted Answer

Top-Quark

Answer

Proton

Answer

Elektron