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 同步练习（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 同步练习（解析版）
1．下列说法中正确的是（　　）
A．卢瑟福通过粒子散射实验证明了在原子核内部存在质子
B．卢瑟福通过粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
C．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核的结构
D．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构
2．下列关于原子结构模型说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现了电子，并建立了原子核式结构模型
B．用α粒子散射的实验数据可以估算原子核的大小
C．卢瑟福的粒子散射实验表明原子的正电荷和所有质量集中在一个很小的核上
D．卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性
3．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的“西瓜模型”
B．使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的斥力使α粒子偏转，当α粒子接近电子时是电子的吸引力使之偏转
C．实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分
D．实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的全部质量
4．关于原子模型及其建立过程叙述正确的是（　　）
A．阴极射线是电子，汤姆孙测出了电子的比荷，并精确测定了电子电量
B．汤姆孙认为原子是实心球体，电子均匀镶嵌在实心球内，正电荷也是呈点状均匀镶嵌在球体内，而并非弥漫性分布于球内；该理论无法解释α粒子散射现象，后被卢瑟福核式结构模型所取代。
C．α粒子散射实验可以估测出原子核尺度数量级为10-15m
D．卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域—原子核，电子绕核做圆周运动，库仑力提供向心力。
5．卢瑟福的α粒子散射实验结果表明了（　　）
A．原子核是可分的
B．原子核是由质子、中子组成
C．原子是由均匀带正电的物质和带负电的电子构成
D．原子内部有一个很小区域，集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量
6．下列关于卢瑟福粒子散射实验的描述，正确的是（　　）
A．实验中只有少数粒子穿过金箔后发生很小角度的偏转
B．该实验证明了原子核是由质子和中子组成的
C．该实验证明了原子的全部正电荷都集中在一个很小的核里
D．该实验证明了原子中的电子只能在某些轨道上运动
7．如图所示为α粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定符合事实的是（　　）
A．1305、25、7、1
B．202、405、625、825
C．1202、1010、723、203
D．1202、1305、723、203
8．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竞多达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
9．关于α粒子散射实验的下述说法中正确的是（　　）
A．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量
B．实验表明原子中心有一个较大的核，它占有原子体积的较大部分
C．在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°
D．使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的推斥力使α粒子发生明显偏转，当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转
10．如图为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法正确的是（　　）
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位置时屏上看不到闪光
11．在粒子散射实验中，如果一个粒子跟金箔中的电子相碰，下列说法正确的是（　　）
A．粒子发生大角度的偏转 B．粒子不会发生明显偏转
C．粒子被弹回 D．粒子与电子碰撞时动量守恒
12．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，极少数发生较大偏转，甚至被弹回
B．当α粒子接近电子时，是电子引力使其发生明显偏转
C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占原子体积的极小部分
D．实验表明原子中心的核集中了原子的全部正电荷及全部质量
13．关于原子核式结构理论，下列说法正确的是（　　）
A．是通过天然放射性现象得出来的
B．原子的中心有个核，叫做原子核
C．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
D．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外运动
14．关于α粒子散射实验的装置，下列说法正确的是（　　）
A．全部设备都放在真空中
B．荧光屏和显微镜能围绕金箔在一个圆周上转动
C．若将金箔改为银箔，就不能发生散射现象
D．金箔的厚度不会影响实验结果
15．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．在实验中，观察到的现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转
B．使α粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当α粒子接近核时，是核的斥力使α粒子发生明显偏转；当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转
C．实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分
D．实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量
16．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___________。
17．按照原子的核式结构模型的比例，假如原子核有绿豆那么大，那么整个原子有多大？
18．卢瑟福提出的原子结构的模型是怎样的？他提出这种模型的依据是什么？
19．粒子的质量约为电子质量的7300倍，如果粒子以速度v与电子发生弹性正碰（假定电子原来是静止的），求碰撞后粒子的速度变化了多少，并由此说明为什么原子中的电子不能使粒子发生明显偏转。
20．在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×107 m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为ε＝k，α粒子质量为6.64×10－27 kg)．
参考答案
1．D
【详解】
卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构，其他说法跟该实验无必然关系。
故选D。
2．B
【详解】
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，卢瑟福建立了原子核式结构模型，故A错误；
BC．当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小。只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，卢瑟福的α粒子散射实验表明原子的正电荷和几乎所有质量集中在一个很小的核上，故B正确，C错误；
D．卢瑟福的α粒子散射实验说明，原子中绝大部分是空的，α 粒子受到较大的库仑力作用，α粒子在原子中碰到了比他质量大得多的东西，否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，但也不能说明原子内部存在带负电的电子，也不能解释原子的稳定性，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型；故A错误；
B．使α粒子发生偏转的力是来自带正电的核子的斥力作用，故B错误；
C．从绝大多数α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，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，并不是正电荷均匀分布在原子核内，故C正确；
D．原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的几乎全部质量，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．阴极射线是电子，汤姆孙测出了电子的比荷，但未精确测定了电子电量，A错误；
B．汤姆孙认为原子是实心球体，电子均匀镶嵌在实心球内，带正电的物质均匀分布在球体内，B错误；
C．α粒子散射实验，根据大角度偏转α粒子数量百分比，可以估测出原子核尺度数量级为10-15m，C正确；
D．卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的区域—原子核，电子绕核运动，至于运动状态没有说明，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
卢瑟福的α粒子散射实验结果得出了原子的核式结构理论，表明原子内部有一个很小区域叫原子核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，带负电的电子绕核做高速旋转。
故选D。
6．C
【详解】
A．实验中只有少数粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转，所以A错误；
B．该实验证明了原子的核式结构，原子的内部是很空阔的，原子核只是原子内部很小很小的一部分，所以B错误；
C．该实验证明了原子的全部正电荷都集中在一个很小的核里，所以C正确；
D．该实验不能证明原子中的电子只能在某些轨道上运动，所以D错误；
故选C。
7．A
【详解】
根据α粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原方向前进，少数粒子方向发生了偏转，极少数粒子偏转超过，甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，并且数据相差的较大，只有A符合事实。
故选A。
8．B
【详解】
A．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，A错误；
B．卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，首先实现了原子核的人工转变，B正确；
C．卢瑟福发现质子的核反应方程为，C错误；
D．卢瑟福的学生查德威克正是在他的建议下发现了中子，D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，但不是全部质量，故A错误；
BCD．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），使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的原子核，当α粒子接近核时是核的推斥力使α粒子发生明显偏转，当α粒子接近电子时，由于电子质量远小于α粒子质量，所以α粒子几乎不发生偏转；从绝大多数α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；故C正确，BD错误；
故选C。
10．AB
【详解】
根据α粒子散射实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，少数α粒子发生大角度偏转，极少数偏角超过90°，个别的被弹回。
A．因为绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，所以在A位置观察到的闪光次数最多， A正确；
B．因为少数α粒子发生大角度偏转，所以相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多，B正确；
CD．因为极少数偏角超过90°，个别的被弹回，所以放在C、D位置时屏上都能观察到闪光，但次数极少，CD错误；
故选AB。
11．BD
【详解】
因为粒子的质量远远大于电子的质量，所以粒子不会发生明显偏转，粒子间的碰撞也满足动量守恒定律。
故选BD。
12．AC
【详解】
A．多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，极少数发生较大偏转，甚至被弹回，A正确；
B．当α粒子接近原子核时，是原子核的斥力使其发生明显偏转的，B错误；
C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占原子体积的极小部分，C正确；
D．实验表明原子中心的核集中了原子的全部正电荷及几乎全部质量，D错误。
故选AC。
13．BD
【详解】
A．原子的核式结构理论是在α粒子散射实验的基础上提出的，选项A错误；
B．原子的中心有个核，叫做原子核，选项B正确；
C．原子所带的正电荷都集中在一个很小的核里面，不是均匀分布在原子中，选项C错误；
D．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外运动，选项D正确；
故选BD。
14．AB
【详解】
A．实验必须在真空中进行，故选项A正确；
B．荧光屏和显微镜应该能围绕金箔在一个圆周上转动，选项B正确；
C．金箔改为银箔能发生散射现象，但不明显，选项C错误；
D．α粒子穿透能力弱，金箔必须很薄，故选项D错误。
故选AB。
15．AC
【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粒子发生了较大角度的偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转，选项A正确；
B．当α粒子接近核时，是核的斥力使α粒子发生明显偏转，选项B错误；
C．从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，推测使粒子受到排斥力的核体积极小，选项C正确；D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电和绝大部分质量，选项D错误。
故选AC。
16．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
【详解】
[1][2]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。
17．直径为
【详解】
原子核直径大小的数量级为，原子直径大小的数量级为，绿豆直径为，则原子为原子核的
倍
若原子核有绿豆大，则原子半径直径大小为
18．见解析
【详解】
卢瑟福的原子核式结构模型是：在原子的中间有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中于原子核，带负电的电子在核外空间里绕核旋转。
卢瑟福提出原子核式结构的依据是粒子散射实验。粒子穿过原子时，电子对它的运动影响很小，影响粒子运动的主体是原子核。粒子进入原子区域后，由于原子核很小，大部分粒子离核较远，受到的库仑力很小，运动方向几乎不变。极少数粒子距核较近，因此受到很强的库仑力，发生大角度散射。
19．见解析
【详解】
设电子的质量为，粒子的质量为，碰撞后粒子的速度为，电子的速度为。由于粒子与电子发生弹性正碰，所以
考虑到
解得
可见，原子中的电子不能使粒子发生明显偏转。
20．2.7×10－14 m
【解析】
当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d，则，
点睛：本题实际上是估算原子核半径的一种方法，建立物理模型是解题的关键，搞清能量守恒关系，即动能逐渐转化为电势能，从而进行解答．