2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册4.2原子的核式结构模型 课时练习（word版含答案）

4.2原子的核式结构模型 课时练习（解析版）
一、选择题
1．关于原子结构，下列说法正确的是（　　）
A．原子中的原子核很小，核外很“空旷” B．原子核半径的数量级是10-10m
C．原子的全部电荷都集中在原子核里 D．原子的全部质量都集中在原子核里
2．物理学的研究推动了科学技术的发展，促进了人类文明的进步。下列关于物理学史的说法正确的是（　　）
A．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的“枣糕模型”
B．光电效应说明光子有能量，证实了光的粒子性
C．牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量
D．爱因斯坦发现了光电效应规律，首先提出了能量量子化的观点
3．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
4．卢琴福α粒子散射实验的结果，表明了（　　）
A．质子比电子重 B．原子核内存在着中子
C．原子中的正电荷集中在很小的区域范围内 D．可以用人工方法直接观察原子结构
5．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
6．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是（　　）
A．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
B．卢瑟福建立了原子结构的行星模型
C．近代科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的
D．组成大自然的天体和微观粒子都在不停地运动，其中太阳是宇宙真正的中心
7．在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（　　）
A．原子中存在着带负电的电子
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
D．原子中的质量均匀分布在整个原子范围内
8．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，基本上仍按直线方向前进
B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少
C．α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大
D．对α粒子散射实验的数据进行分析，无法估算出原子核的大小
9．如图所示为粒子散射实验的图景，图中实线表示粒子运动轨迹。关于粒子散射实验下列说法正确的是 （　　）
A．卢瑟福在 粒子散射实验中发现了电子
B．图中大角度偏转的粒子的电势能先减小后增大
C．根据 粒子散射实验可以估算原子的大小
D．绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小
10．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
11．关于粒子散射实验，下列说法错误的是（　　）
A．粒子离开原子核的过程中，动能增加
B．粒子在接近原子核的过程中，动能减少
C．绝大多数粒子经过金箔后，发生了大角度的偏转
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
12．下列有关原子和原子核的认识，正确的是（　　）
A．平均结合能越大，原子核越稳定
B．氢原子辐射光子后，电子绕核运动的动能增大
C．卢瑟福通过粒子散射实验的研究，发现了中子.
D．光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
13．关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是α粒子受力平衡的结果
B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子中绝大部分是空的
C．极少数α粒子发生大角度偏转，是因为金原子核很小且质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，α粒子接近原子核的机会很小
D．使α粒子发生大角度偏转的原因是原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等
14．关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
甲：卢瑟福α粒子 乙：光电效应 丙：玻尔的氢原子能 丁：三种射线在散射实验
演示实验 能级示意图 磁场中的偏转
A．甲图中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．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，说明锌板原来带正电
C．丙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．丙图中处于基态的氢原子能吸收动能为10.4eV的电子的能量而发生跃迁
E. 丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电
二、解答题
15．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？
16．1μm厚的金箔大约有3300层原子，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，这说明了什么？
参考答案
1．A
【详解】
A．原子中的原子核很小，核外很“空旷”，A正确；
B．原子核半径的数量级是10-15m，原子半径的数量级是10-10m，B错误；
CD．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核，核外电子带负电且具有一定质量，CD错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的“核是结构”故A错误；
B．光电效应说明光子有能量，证实了光的粒子性。故B正确；
C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量。故C错误；
D．爱因斯坦成功解释了光电效应规律，首先提出了光子说的观点。故D错误。
故选B。
3．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。
4．C
【详解】
粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有粒子质量的，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，粒子质量大，其运动方向几乎不改变。粒子散射实验中，有少数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；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小。
故选C。
5．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。
6．D
【详解】
A．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，选项A正确，不符合题意；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子结构的行星模型，选项B正确，不符合题意；
C．近代科学家提出质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的，选项C正确，不符合题意；
D．太阳只是太阳系的中心，只是银河系中一颗普通的恒星，宇宙处于普遍的膨胀之中，没有中心，选项D错误，符合题意。
故选D。
7．C
【详解】
A．原子中存在着带负电的电子，是汤姆生发现的，与α粒子发生大角度偏转无关，故A错误；
B．正电荷在原子中是均匀分布与α粒子发生大角度偏转无关，故B错误；
CD．α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的月七千分之一，α粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变。α粒子散射实验中，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；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故C正确，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，基本上仍按直线方向前进，选项A正确；
B．α粒子在接近原子核的过程中，静电斥力做负功，则动能减少，电势能增大，选项B错误；
C．α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α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错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．卢瑟福在 粒子散射实验中没有发现电子，A错误；
B．图中大角度偏转的粒子的电场力先做负功，后做正功，则其电势能先增大后减小，B错误；
C．根据 粒子散射实验可以估算原子核的大小，C错误；
D．绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小，D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．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，故A错误；
B．造成α粒子散射角度大的原因是受到的原子核的斥力比较大，不是由于它跟电子发生了碰撞，故B错误；
C．α粒子散射实验说明原子内部很空旷，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，故C正确；
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，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．粒子离开原子核的过程中，由于原子核与粒子都带正电，离开时电场力做正功，所以动能增加，则A正确，不符合题意；
B．粒子在接近原子核的过程中，由于原子核与粒子都带正电，接近时电场力做负功，所以动能减少，则B正确，不符合题意；
C．绝大多数粒子经过金箔后，没有发生偏转，所以C错误，符合题意；
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，则D正确，不符合题意；
故选C。
12．AB
【详解】
A．平均结合能越大，原子核越稳定，故A正确；
B．氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子的轨道半径减小，根据
则可得动能为
可知电子绕核运动的动能增大，故B正确；
C．卢瑟福通过粒子散射实验的研究，建立了原子的核式结构理论，故C错误；
D．光电效应现象中，根据
则光电子的最大初动能与入射光的频率不是成正比关系，故D错误。
故选AB。
13．BC
【详解】
AB．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原子核体积极小，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内，故A错误，B正确；
CD．极少数α粒子发生大角度偏转，主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果，是因为原子核很小且质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，α粒子接近原子核的机会很小，故C正确，D错误。
故选BC。
14．BDE
【解析】
【分析】
散射实验中，大多少粒子没有发生偏转，少数发生较大角度偏转，极少数粒子发生大角度偏转．弧光灯照射锌板发生光电效应时，锌板上的电子逸出，锌板带上正电．吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差．根据左手定则可知，1带正电，为射线，射线的电离作用很强．
【详解】
甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，在C处也可以观察到很少的闪光点，故A错误．乙图中用弧光灯照射锌板，锌板上的电子逸出，锌板带上正电，发现验电器的张角变大，说明原来就带正电．故B正确．吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差，从基态氢原子发生跃迁到n=2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV，即受10.2eV光子照射，可以从基态氢原子发生跃迁到n=2能级．10.4eV的光子不能被吸收，不能发生跃迁．故C错误．与动能为10.4eV的电子碰撞，基态的氢原子吸收的能量可能为10.2eV，所以能从n=1能级跃迁到n=2能级，故D正确．根据左手定则可知，1带正电，为射线，射线的电离作用很强，可消除静电，故E正确．故选BDE．
【点睛】
本题要知道能级差与吸收或辐射光子能量的关系，即．要掌握吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差．
15．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
16．原子核很小，原子内的绝大多数地方都是空旷的
【详解】
原子核极小，原子内的绝大多数地方都是空旷的，即使1μm厚的金箔大约有3300层原子，绝大多数α粒子穿过金箔时仍无法打到原子核，故仍沿原来的方向前进。