高中鲁科版 (2019)第2节 原子的核式结构模型同步达标检测题

4.2原子的核式结构模型基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．欧内斯特卢瑟福是英国著名物理学家、原子核物理学之父。学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。卢瑟福也是一个无私的人，乐于帮助提携他周围的人，在他的助手和学生中，先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人。下列说法符合历史事实的是（  ）

A．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的枣糕式结构模型

B．卢瑟福首先实现了原子核的人工转变

C．卢瑟福发现质子的核反应方程为

D．卢瑟福的学生玻尔正是在他的建议下发现了中子

2．1910年卢瑟福指导马斯登和盖革完成了α粒子散射实验，下列有关该实验的说法正确的是（　　）

A．大角度偏转的α粒子轨迹为抛物线

B．反向弹回的α粒子的运动具有对称性

C．实验证明原子核由质子和中子组成

D．实验证明电子对α粒子的运动影响很大

3．卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是，在粒子散射实验中，粒子

A．全部穿过或发生很小偏转

B．绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，极少数甚至被弹回

C．绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过

D．全部发生很大偏转

4．下列说法不正确的是(　　)

A．汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子

B．电子的发现证明了原子是可分的

C．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质应充斥整个原子，而带负电的电子，则镶嵌在球体的某些固定位置

D．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质都集中在原子中心一个很小的范围内

5．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验。关于下面几个重要的物理实验，说法正确的是（　　）

A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了正电荷均匀分布在原子内

B．光电效应实验表明光具有波粒二象性

C．电子的发现揭示了原子可以再分

D．康普顿效应证实了光具有波动性

6．如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（　　）

A．该实验证实了原子的枣糕模型的正确性

B．只有少数的α粒子发生大角度偏转

C．根据该实验估算出原子核的半径约为10－10 m

D．α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转

7．关于原子、原子核的相关知识，下列说法正确的是

A．光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大

B．氢原子中的电子从高能级轨道向低能级轨道跃迁时，电子离核的距离变近，电子的动能变小

C．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象提出了原子的“枣糕模型”

D．衰变是粒子对核撞击后发生的

8．下列叙述中，不符合物理学史实的是（　　）

A．电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗意波的存在

B．1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象

C．玻尔通过对α粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型

D．关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发现

9．物理学家卢瑟福和他的学生用α粒子轰击金箔，研究α粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）

A．大多数α粒子发生大角度偏转

B．α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞

C．α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围

D．通过α粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是

10．下列说法正确的是（  ）

A．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的

B．射线与射线一样都是电磁波，但穿透本领远比射线弱

C．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最大能量

D．裂变时释放能量是因为发生了亏损质量

11．在粒子散射实验中，当粒子最接近金原子核时，符合下列哪种情况（　　）

A．动能最小

B．电势能最小

C．粒子和金原子核组成的系统的能量最小

D．加速度最小

12．在物理学发展史上有一些定律或规律的发现，首先是通过推理证明建立理论，然后再由实验加以验证，以下叙述的内容，符合上述情况的有

A．牛顿发现的万有引力定律，经过一段时间后才由卡文迪许用实验方法测出万有引力常量的数值，从而验证了万有引力定律

B．普朗克提出了光子说理论，后来由爱因斯坦用实验证实了光子的存在

C．汤姆孙提出了原子的核式结构学说，后来由卢瑟福用 粒子散射实验给予验证

D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来用实验证实了电磁波的存在

13．下列说法正确的是

A．原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的

B．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变

C．一个氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子

D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的强度太小

14．在α粒子散射实验中，α粒子的偏转是由于受到原子内正电荷的库仑力作用而发生的，其中有极少数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反向弹回．假定一个速度为v的高速α粒子(He)与金原子核(Au)发生弹性正碰(碰撞前金原子核可认为是静止的)，则

A．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能逐渐减小

B．α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的

C．α粒子散射实验说明带正电的物质均匀分布在原子内部

D．当它们的距离最小时，α粒子与金原子核的动量大小之比为4︰197

15．α粒子散射实验中，当α粒子距原子核最近时，其（　　）

A．动能最小 B．电势能最小

C．所受原子核的斥力最小 D．与金原子组成的系统的能量最小

二、填空题（共4题）

16．原子半径的数量级是_________m，原子核半径的数量级是_________m，由此可知，原子核的半径相当于原子半径的_________分之一．

17．如图所示是20世纪初伟大的物理学家卢瑟福在研究物质结构时的实验装置，请根据物理学史的知识完成相关题目：

（1）卢瑟福用这个实验装置发现了__________结构模型；

（2）图中的放射源发出的是________粒子；

（3）图中的金箔是_______层分子膜（选填“单”或“多）；

（4）如图所示的四个显微镜中，闪光频率最高的是_________显微镜。

18．如图，①、②两条线表示α粒子散射实验中某两个α粒子运动的轨迹，那么沿轨迹③射向原子核的α粒子经过原子核附近后可能的运动轨迹为___________（选填“a”“b”“c”“d”），选择的理由是___________。

19．1909年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。

(1)根据实验现象，卢瑟福提出“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，卢瑟福所说的“很小的结构”指的是________；

(2)1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，该现象可以说明下列两种说法中的（______）

A．原子的质量是均匀分布的

B．原子内部绝大部分空间是空的

(3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的（______）

A．不可再分的实心球体

B．正负电荷均匀分布

C．核位于原子中心，大部分质量集中在核上

三、综合题（共4题）

20．自从1897年英国物理学家谁发现了电子以后？人们认识到，原子不是组成物质的最小单元，1919年卢瑟福依据α粒子散射实验中，发现α粒子发生了大角度散射现象，提出了原子的什么结构模型？

21．粒子与金核发生正碰时，如果粒子能接近金核的最小距离为，求金核的密度。（结果保留两位有效数字）

22．1909～1911年英籍物理学家卢瑟福指导其学生做了用粒子袭击金箔的实验，他发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角度超过了90°，有的甚至被弹回，这就是粒子散射实验，为了解释这个结果，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，请你利用粒子散射实验结果估算金原子核的大小（保留一位有效数字）.（下列公式或数据为已知：点电荷的电势，，金原子序数为79，粒子质量，粒子速度，电子电荷量）.

23．在用粒子轰击金箔时，测得粒子能够接近金箔的最小距离约为，原子核的平均密度均为多少？（阿伏加德罗常数，金的摩尔质量）

参考答案

1．B

2．B

3．B

4．D

5．C

6．B

7．A

8．C

9．C

10．D

11．A

12．A

13．B

14．D

15．A

16．        十万   

17．核式    α    单    A   

18．a    原子核与α粒子均带正电，故受相互排斥的库仑力，又③比①更靠近原子核，α粒子所受斥力更大，故偏转角度也就更大，所以选轨迹a   

19．原子核    B    C   

20．汤姆孙，核式

21．

22．

23．