4.2原子的核式结构模型 课时检测（Word版含答案）

4.2原子的核式结构模型 课时检测（解析版）
一、选择题
1．从α粒子散射实验结果出发推出的结论有：①金原子内部大部分都是空的；②；原子核的半径是10-15 m，③汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况；④金原子是一个球体其中正确的是（　　）
A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．①②③④
2．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
3．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
4．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）
A．图甲：爱因斯坦在研究黑体辐射时提出了能量子的概念
B．图乙：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性
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．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
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．如图所示为α粒子散射实验的示意图：放射源发出α射线打到金箔上，带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中①②③为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或依据实验结果做出的推理正确的是（　　）
A．在位置②接收到的α粒子最多
B．在位置①接收到α粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内
C．位置②接收到的α粒子一定比位置①接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更大
D．若正电荷均匀分布在原子内，则①②③三个位置接收到α粒子的比例应相差不多
9．许多科学家在物理学发展过程中做出了重大贡献，同时在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，下列说法正确的是（　　）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是假设法
B．汤姆孙发现电子，并通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量
C．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了等效替代法
D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究建立了原子核式结构模型
10．1909年，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。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子发生了较大角度的偏转
B．α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞
C．α粒子散射实验说明原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有原子的全部质量
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10-10m
11．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
12．关于粒子的散射实验和原子的核式结构，下列说法中正确的是（　　）
A．粒子散射实验用金箔的原因之一是因为金原子核带电荷量多，对粒子的库仑力大些，效果明显些
B．粒子的偏折原因：一是由于受到原子核内正电荷的排斥，二是跟原子中的电子发生碰撞
C．粒子的散射实验否定了汤姆孙的原子模型，建立了完美无缺的原子核式结构的模型
D．原子的核式结构模型可以把原子核比作太阳，电子比作绕太阳旋转的行星
13．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A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是（　　）
A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置稍少些
C．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数要比A位置少很多
D．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光
14．关于α粒子散射实验的下述说法中正确的是
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°；
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；
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及几乎全部质量．
15．下列说法正确的有(　　)
A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C．由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大
D．在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变长
二、解答题
16．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。
17．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。
参考答案
1．A
【详解】
从α粒子散射实验结果出发推出的结论有：
①④大量α粒子不发生偏转，说明金原子内部大部分都是空的，故①正确，④错误；
②原子核的半径是10-15 m，故②正确；
③汤姆孙的枣糕模型不符合原子结构的实际情况，故③正确。
故选A。
2．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。
3．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。
4．D
【详解】
A．图甲：普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子的概念，选项A错误；
B．图乙：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子内还有复杂结构，选项B错误；
C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构理论，该实验并没有发现了质子和中子，选项C错误；
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，选项D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构理论，指出正电荷并非均匀分布在原子内，选项A错误；
B．光电效应实验表明光具有微粒性，选项B错误；
C．电子的发现揭示了原子可以再分，选项C正确；
D．康普顿效应证实了光具有粒子性，选项D错误。
故选C。
6．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。
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．B
【详解】
A．原子的内部是很空阔的，原子核非常小，所以绝大多数α粒子的运动轨迹没有发生偏转，则在位置③接收到的α粒子最多，所以A错误；
B．在位置①接收到α粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内，所以B正确；
C．位置②接收到的α粒子一定比位置①接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更小，因为在位置①α粒子速度反向运动，则动量的变化量更大，所以冲量更大，则C错误；
D．若正电荷均匀分布在原子内，则α粒子与原子正面撞击，粒子最后反弹，则①②③三个位置接收到α粒子的比例应相差较多，所以D错误；
故选B。
9．D
【详解】
A．质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型。故A错误；
B．汤姆孙发现电子；密里根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，故B错误；
C．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法。故C错误；
D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究建立了原子核式结构模型。故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子方向不发生改变，只有少数的α粒子发生了较大角度的偏转，选项A错误；
B．α粒子大角度散射是由于它受到了金原子核的静电斥力作用所导致的，选项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，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，故C正确；
D．α粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是10-15m，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A. 甲图是α粒子散射实验，绝大多数α粒子不偏转，A处能观察到大量的闪光点，A错误；
B. 乙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，有电子逸出，发现验电器的张角变大，则锌板原来带正电，B错误；
C. 丙图中的泊松亮斑是光照射十分小的圆板发生的衍射现象，说明光具有波动性，C正确；
D. 当两分子间距由等于r0开始增大，它们间的分子力先增大后减小，D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．因为只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑力，发生大角度偏转，而核内带电荷量越多，库仑力越大，偏转越显著，A正确；
B．粒子的偏折是由于受到原子核内正电荷的排斥，这是正确的，但认为又是由于跟原子中的电子碰撞而发生的，这是错误的。因为粒子的质量约为电子质量的7200倍，如果粒子碰上电子的话，粒子的运动状态几乎不会发生变化，B错误；
C．虽然卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释粒子的散射实验，仅仅是初步建立了原子结构的正确图景，C错误；
D．行星绕太阳旋转是有确定的轨道的，而电子绕核运动是没有确定的轨道的。D错误。
故选A。
13．AC
【详解】
A．在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；
BCD．少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，极个别α粒子被反弹回来，故BD错误；C正确；
故选AC。
14．AC
【详解】
考点：粒子散射实验．
专题：原子的核式结构及其组成．
分析：明确α粒子散射实验现象以及造成这种现象的原因，正确利用机械能守恒条件判断机械能是否守恒．
解答：解：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），故A正确；
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，故B错误；
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；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，故C正确D错误
故选AC．
点评：对于α粒子散射实验要明确其实验现象和结论，了解该实验的历史背景和历史作用．
15．ABD
【解析】
【详解】
A、紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光，因绿光的频率小于紫光，则照射这种金属不一定发生光电效应，故A正确；
B、卢瑟福用α粒子散射实验现象，提出原子核式结构模型，故B正确；
C、玻尔理论可知，核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故C错误；
D、康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，光子的动量变小，由可知，光子散射后的波长变长，故D正确；
故选ABD。
16．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。
17．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。