2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第三册 4.2原子的核式结构模型模型 跟踪训练（word？解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第三册
4.2原子的核式结构模型模型 跟踪训练（解析版）
1．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
2．卢瑟福的粒子散射实验结果表明（　　）
A．原子是由原子核和核外电子组成
B．原子核外电子绕核做圆周运动
C．原子中的正电荷均匀分布在原子中
D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
3．1909年，英国物理学家卢瑟福和他的学生盖革、马斯顿一起进行了著名的“粒子散射实验”，实验中大量的粒子穿过金箔前后的运动图景如图所示，卢瑟福通过对实验结果的分析和研究，于1911年建立了他自己的原子结构模型。下列关于粒子穿过金箔后的描述中，正确的是（　　）
A．绝大多数粒子穿过金箔后，都发生了大角度偏转
B．少数粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进
C．通过粒子散射实验，确定了原子核半径的数量级为
D．通过粒子散射实验，卢瑟福建立了原子的枣糕结构模型
4．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
5．关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．绝大多数粒子经过金箔后，发生了角度大的偏转
B．粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少
C．粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能也增大
D．对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小
6．如图所示是英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置下列关于该实验的描述正确的是（　　）
A．粒子轰击金箔的实验不需要在真空条件下完成
B．该实验揭示了原子有核式结构
C．实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转
D．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
7．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了（　　）
A．分子拥有复杂结构 B．原子拥有复杂结构
C．葡萄干蛋糕模型 D．原子核式结构模型
8．关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进
B．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上
C．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D．α粒子散射实验说明原子中正电荷是均匀分布的
9．如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，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，关于观察到的现象，下列说法不正确的是（　　）
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
10．1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．该实验是卢瑟福建立原子“枣糕”模型的重要依据
B．粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞
C．实验结果说明原子中有一个带正电且占有原子几乎全部质量的核
D．通过粒子散射实验还可以估计原子半径的数量级是
11．卢瑟福的粒子散射实验结果表明了（　　）
A．原子核是可分的
B．汤姆孙的“枣糕”模型是错误的
C．原子是由均匀带正电的物质和带负电的电子构成
D．原子中的正电荷并非均匀分布
12．粒子散射实验中，使粒子散射的原因是（　　）
A．粒子与原子核外电子碰撞 B．粒子与原子核发生接触碰撞
C．粒子发生明显衍射 D．粒子与原子核的库仑斥力的作用
13．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
14．对原子的认识，正确的是（　　）
A．原子由原子核和核外电子组成
B．原子核的质量就是原子的质量
C．原子核的电荷数就是核中的质子数
D．原子序数等于核电荷数与电子电荷量大小的比值
15．粒子散射实验中，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，少数发生了大角度偏转，只有极少数被反弹回来，如图所示。若反弹回来的粒子速度大小几乎不变，则下列说法正确的是（　　）
A．碰撞反弹过程中，粒子的动量变化量
B．碰撞反弹过程中，粒子的动能变化量
C．极少数粒子被反弹回来，是因为受到了核力的作用
D．少数粒子大角度偏转，是因为受到了金原子核的库仑力作用
16．判断下列说法的正误：
（1）汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转证明了阴极射线带正电；______
（2）电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值；______
（3）卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在正电体外面运动；______
（4）原子核的电荷数等于核中的中子数。______
17．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。
18．______α粒子发生了______偏转；偏转的角度甚至______，它们几乎被“撞了回来”。
19．散射的α粒子有极少数偏转角超过，有的甚至被原路弹回，偏转角几乎达到。请你猜想一下原子内部正电荷的分布情况。
20．如图所示为1909年英国物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验的实验装置，阅读课本，回答以下问题：
（1）什么是α粒子？
（2）实验装置中各部件的作用是什么？实验过程是怎样的？
（3）实验现象如何？
（4）少数α粒子发生大角度散射的原因是什么？
参考答案
1．B
【详解】
根据相似的特点，把物体类比于电荷，引力波类比于电磁波，故采用类比法，而ABCD选项中只有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采用类比法。
故选B。
2．D
【详解】
卢瑟福的粒子散射实验结果表明原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。
故选D。
3．C
【详解】
AB．卢瑟福“粒子散射实验”结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，故AB错误；
C．通过α粒子散射实验，卢瑟福确定了原子核半径的数量级为10-15m，故C正确；
D．通过α粒子散射实验，卢瑟福否定了原子的枣糕结构模型，建立了原子的核式结构模型，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】
AD．粒子带正电，金原子核也带正电，二者互相排斥，因此距离越近，速度越小，距离最近的时候动能最小，库仑力最大，万有引力也最大，所以加速度也最大，A正确，D错误；
B．全程库仑力做负功，因此电势能增加，距离最近时达到最大值，故B错误；
C．粒子和金原子核组成的系统的能量不变，故C错误；
故选A。
【点睛】
.
5．D
【详解】
A．绝大多数粒子经过金箔后，方向不发生改变，只有少数的发生了角度大的偏转，选项A错误；
B．粒子在接近原子核的过程中，静电斥力做负功，则动能减少，电势能增加，选项B错误；
C．粒子离开原子核的过程中，静电斥力做正功，则动能增大，电势能减小，选项C错误；
D．对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小，选项D正确。
故选D。
6．B
【详解】
A．为了避免其它原子的影响，粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成，故A错误；
B．粒子的散射实验说明原子中绝大部分是空的，揭示了原子具有核式结构，故B正确；
C．粒子的散射实验观测到的现象是绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，故C错误；
D．通过该试验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，同时否定了汤姆孙原子模型，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型。
故选D。
8．D
【详解】
A．α粒子散射实验的现象是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子偏转角度超过，故A正确；
BD．α粒子散射实验中，只有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有全部的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故B正确，D错误；
C．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故C正确。
本题选不正确的，故选D。
9．C
【详解】
A．根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到的闪光次数最多，故A正确；
BCD．少数α粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到的闪光次数会逐渐减少，故BD正确，C错误。
本题选说法不正确的，故选C。
10．C
【详解】
A．卢瑟福建立的是原子核式结构，不是枣糕模型，选项A错误；
B．造成粒子散射角度大的原因是受到的原子核的斥力比较大，选项B错误；
C．从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和几乎全部质量，选项C正确；
D．粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是，选项D错误。
故选C。
11．B
【详解】
粒子散射实验并非证明原子是由什么构成的，而是证明了组成原子的正、负电荷在原子内部是如何分布的，由实验现象可知原子内部的正、负电荷并非均匀分布，证明了“枣糕”模型是错误的，故B正确，ACD错误。
故选B。
12．D
【详解】
粒子散射实验中，使粒子散射的原因是粒子与原子核的库仑斥力的作用从而改变运动方向。
故选D。
13．B
【详解】
AB．α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来)，粒子散射实验现象卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，故A错误B正确；
C．通过α粒子散射实验估算出原子核半径数量级约为10-15m，故C错误；
D．发生α粒子偏转现象，主要是由于α粒子和金原子的原子核发生碰撞的结果，与电子碰撞时不会发生大角度的偏转，故D错误。
故选B。
14．ACD
【详解】
A．原子由原子核和核外电子组成，选项A正确；
B．原子核的质量与电子的质量和就是原子的质量，选项B错误；
C．原子核的电荷数就是核中的质子数，选项C正确；
D．原子序数等于核电荷数与电子电荷量大小的比值，选项D正确。
故选ACD。
15．BD
【详解】
A．设粒子的质量为m，速度为v，反弹回来的粒子速度大小不变，方向反向，以反弹速度方向为正方向，则动量变化量为
故A错误；
B．动能为标量，大小与速度方向无关，所以动能变化量
故B正确；
CD．极少数粒子被反弹回来，是因为受到金属原子核的库仑力作用，故D正确，C错误。
故选BD。
16．（×） （×） （√） （×）
【详解】
略
17．核式结构
【详解】
略
18．少数 大角度 大于90°
【详解】
略
19．原子内部正电荷只占原子体积的很小一部分，且集中分布在原子核上
【详解】
原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积小，质量大，原子的质量主要集中在原子核上，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动。若原子内部的正电荷在原子内均匀分布，则不会出现只有极少数α粒子发生大角度散射的现象，说明原子的正电荷不是均匀分布的，即可猜想原子内部正电荷只占原子体积的很小一部分，且集中分布在原子核上。
20．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析；（4）见解析
【详解】
（1）α粒子（He）是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的氦原子核．质量是电子质量的7300倍．
（2）①α粒子源：把放射性元素钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能的α粒子．
②带荧光屏的放大镜：观察α粒子打在荧光屏上发出的微弱闪光．
实验过程：α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子会改变原来的运动方向．带有显微镜的荧光屏可以沿题图中虚线转动，以统计向不同方向散射的α粒子的数目．
（3）α粒子散射实验的实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°.
（4）α粒子带正电，α粒子受原子中带正电的部分的排斥力发生了大角度散射．