2021学年第4章 原子结构第2节 原子的核式结构模型课时训练

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．关于α粒子的散射，下列说法正确的是（       ）

A．α粒子穿过金箔后多数发生了大角度的偏转

B．α粒子的散射实验发现了质子

C．α粒子的散射实验表明原子的正电荷和几乎全部质量均匀分布在一个球上

D．α粒子的散射实验表明原子的正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上

2．引力波也被称为“时空的涟漪”，是爱因斯坦根据广义相对论做出的预言之一。对于引力波概念的提出过程，我们大致可以这样理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会辐射电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力场，当物体加速运动时，会也辐射出引力波。在中学物理学习过程中，你认为可能用到与爱因斯坦上述思想方法类似的是（     ）

A．卢瑟福预言中子的存在

B．库仑预测两点电荷间的相互作用力与万有引力有相似的规律

C．法拉第猜想：电能生磁，磁也一定能生电

D．汤姆生发现电子后猜测原子中存在带正电的物质

3．在粒子散射实验中，当在粒子最接近金原子核时，关于描述粒子的有关物理量情况正确的是（　　）

A．动能最大

B．势能最小

C．势能最大

D．粒子与金原子核组成的系统能量最小

4．下列关于α粒子的说法正确的是

A．卢瑟福的α粒子散射实验说明了原子核有结构

B．放射性元素的α衰变中，α粒子来自于原子核内部

C．α粒子由四个质子和两个电子组成

D．铀238的原子核可直接通过放出α粒子成为铀235的原子核

5．在近代物理学中，下面选项正确的是（　　）

A．随着温度的升高，一方面黑体热辐射各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较长的方向移动

B．当光子静止时有粒子性，当光子传播时有波动性

C．卢瑟福的粒子散射实验说明了占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，从而提出了原子的核式结构

D．原子的核电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量

6．粒子散射实验中，不考虑电子和粒子的碰撞，这是因为（　　）

A．粒子和电子根本无相互作用

B．粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的

C．电子体积极小，粒子碰撞不到电子

D．粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计

7．关于下列四幅图的说法正确的是 （     　　）

A．A图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点

B．B图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来带负电

C．C图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁

D．D图中1为α射线，它的电离作用很强

8．解决物理疑问的过程，往往伴随新理论的建立，在物理学史中，下列现象与物理新理论的建立不存在必然联系的是（　　）

A．光电效应现象与光子说

B．行星绕太阳运动与万有引力

C．粒子散射现象与原子的核式结构

D．电流的磁效应现象与楞次定律

9．如图为卢瑟福的α粒子散射实验，①、②两条线表示实验中α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为（　　）

A．轨迹a B．轨迹b C．轨迹c D．轨迹d

10．有关对原子的说法正确的是（   ）

A．汤姆孙通过研究阴极射线得出电子是构成原子的微粒，且测出了电子的电量

B．密立根是通过对电子在电场中做匀速直线运动的研究，测出了电子的电量

C．汤姆孙提出的原子模型不能解释原子呈电中性

D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

11．关于粒子散射实验及核式结构模型，下列说法正确的是（　　）

A．实验装置从粒子源到荧光屏的空间处于真空环境中

B．绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转

C．粒子接近金原子核时，受到很强的吸引力才可能发生大角度偏转

D．粒子散射实验否定了原子的核式结构模型

12．下列说法正确的是（  ）

A．只有铀235裂变才能产生核能

B．方程所描述的是核裂变反应

C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的

D．放射性元素发生正电子衰变时，产生的新核质量数不变，核电荷数减少1

13．以下说法符合物理史实的是（       ）

A．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量

B．奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了电磁感应定律

C．汤姆生提出了原子的核式结构学说

D．贝克勒尔最早发现了天然放射现象

14．关于近代物理，下列说法正确的是（　　）

A．根据α粒子散射实验数据可以估算原子核的半径大小

B．光的波长越长，其粒子性越显著；波长越短，其波动性越显著

C．当入射光照射某金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比

D．黑体对于外界过来的电磁波只吸收而不反射因此肉眼看不到黑体

15．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A．甲图中A处能观察到少量的闪光点

B．乙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电

C．丙图中的泊松亮斑说明光具有波动性

D．丁图，当两分子间距由等于r0开始增大，它们间的分子力先减小后增大

二、填空题（共4题）

16．1911年,英国物理学家卢瑟福用____________________轰击金原子,通过这个实验他提出了原子的核式结构模型。目前我们认为原子核是由两种基本粒子组成的,本别是带正电的___________和不带电的中子。

17．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．

18．α粒子散射实验：

（1）α粒子散射实验装置由______、______、显微镜等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于______中。

（2）实验现象：

①______的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿______的方向前进；

②______α粒子发生了______偏转；偏转的角度甚至______，它们几乎被“撞了回来”。

（3）实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了______模型。

（4）核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。

19．（1）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象描述正确的是__________

A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时稍多些

C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光

D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

（2）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时_______ 

A．锌板带正电，指针带负电

B．锌板带正电，指针带正电

C．锌板带负电，指针带正电

D．锌板带负电，指针带负电

（3）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是________

A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出

B．逸出的电子数减少

C．逸出的电子数和最大初动能都减小

D．逸出的电子最大初动能不变．

三、综合题（共4题）

20．粒子散射实验是让粒子射向金箔去碰撞金原子，结果发现：大部分粒子穿过金箔后不发生偏转，少数粒子发生偏转，有的偏转角很大。

（1）为什么有的粒子会发生大角度的偏转？

（2）已知金的原子序数为79，当粒子距金原子中心为时受到的库仑力多大？

21．卢瑟福的粒子散射实验中选用金箔做实验的原因是什么？

22．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）

23．请叙述：卢瑟福的原子模型与汤姆孙的原子模型的主要区别是什么？卢瑟福实验中少数粒子大角度偏转的原因是什么？

参考答案：

1．D

2．B

3．C

4．B

5．C

6．D

7．D

8．D

9．A

10．D

11．A

12．D

13．D

14．A

15．C

16．     α粒子     质子

17．               十万

18．     α粒子源     金箔     真空     绝大多数     原来     少数     大角度     大于90°     核式结构

19．     AD     B     BD

20．

（1）由于原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核内，只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑力作用而发生大角度的偏转，但原子核在原子内只占非常小的空间，原子内绝大部分空间里分布的是电子，而粒子的质量远大于电子的质量，即电子对粒子的影响很小，所以绝大多数粒子离核很远，受到的库仑力小，基本上是按直线前进，只有极少数粒子离核较近，所受斥力较大而发生大角度偏转。

（2）金原子核所带的电荷量为

粒子所带的电荷量为

当时，根据库仑定律，可得粒子受到的库仑力大小为

21．

粒子散射实验中，选用金箔的原因主要有以下几个方面：1）金具有很好的延展性，可以制成很薄的金箔，便于粒子穿过；2）金原子核质量大，被粒子轰击后不易移动；3）金原子核半径大，易形成大角度散射，便于观察。

22．

23．

（1）汤姆孙原子模型认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像蛋糕里的葡萄干那样镶嵌在原子里面。而卢瑟福的原子模型认为在原子的中心有一个很小的核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在这个核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。

（2）根据卢瑟福的模型，由于原子核很小，粒子穿过原子时十分接近核的机会很少，绝大多数粒子离核较远，受到的库仑斥力小，所以基本上仍按直线方向前进；但是仍有极少数的粒子，它们可以十分接近核。由于金原子的全部正电荷都集中在原子核中，这一部分的粒子就会受到很大的库仑斥力，从而发生大角度偏转。