4.2原子的核式结构模型 课时练（Word版含答案）

4.2原子的核式结构模型 课时练（解析版）
一、选择题
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．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α粒子散射实验，提出了原子的“枣糕模型”
B．康普顿效应说明光子既有能量又有动量，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．提出“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。”这种原子模型的科学家是（　　）
A．汤姆孙 B．卢瑟福 C．波尔 D．爱因斯坦
4．下列与α粒子散射实验结果一致的是（　　）
A．所有α粒子穿过金箔后偏转角度都很小
B．大多数α粒子发生较大角度的偏转
C．向各个方向运动的α粒子数目基本相等
D．极少数α粒子发生大角度的偏转
5．1909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
6．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
7．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
8．关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是（　　）
A．原子是一个质量分布均匀的球体
B．原子的质量几乎全部集中在原子核内
C．原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内
D．原子核直径的数量级是
9．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
10．下列有关物理学史的描述，正确的是（　　）
A．伽利略通过实验证实了力是维持物体运动的原因
B．戴维孙和汤姆孙利用晶体做了电子束的衍射实验，证实了电子具有波动性
C．卢瑟福通过粒子散射实验，指出了原子核内部具有复杂的结构
D．奥斯特最早研究电磁感应现象，并发现感应电动势与磁通量变化率成正比
11．下列有关说法正确的是（ ）
A．火车过桥梁时减速主要是为了减小对桥梁的压力
B．医院用“B超”检查人体内脏器是利用了波的衍射
C．根据粒子散射实验数据可以估算原子核的半径大小
D．在照相机镜头表面涂一层增透膜，可以将玻璃橱窗内的物体拍摄得更加清晰
12．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种情况（　　）
A．动能最小
B．电势能最小
C．α粒子与金原子核组成的系统能量最小
D．所受金原子核的斥力最大
13．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（　　）
A．该实验说明原子中正电荷是均匀分布的
B．α粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用
C．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
D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构理论
14．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
二、解答题
15．如图所示是卢瑟福发现原子核式结构的实验装置简图．请回答下列问题：
（1）实验中用了什么粒子轰击靶原子核？
（2）实验为什么要在真空中进行？
（3）当粒子击中靶原子核时会发生什么情况
16．1909～1911年英籍物理学家卢瑟福指导其学生做了用粒子袭击金箔的实验，他发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角度超过了90°，有的甚至被弹回，这就是粒子散射实验，为了解释这个结果，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，请你利用粒子散射实验结果估算金原子核的大小（保留一位有效数字）.（下列公式或数据为已知：点电荷的电势，，金原子序数为79，粒子质量，粒子速度，电子电荷量）.
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．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的“核式结构模型”，A项错误；
B．康普顿效应说明光子既有能量又有动量，证实了光的粒子性，B项正确；
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，C项错误；
D．爱因斯坦发现了光电效应规律，普朗克首先提出了能量量子化的观点，D项错误；
故选B。
3．B
【详解】
提出“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。”这种原子核式结构模型的科学家是卢瑟福。
故选B。
4．D
【详解】
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，离原子核远的α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向几乎不改变，只有当α粒子距离原子核很近时，才会受到很大的库仑斥力，而原子核很小，所以只有极少数的α粒子发生大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，实验结果是：离原子核远的α粒子偏转角度小，离原子核近的α粒子偏转角度大，正对原子核的α粒子返回，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．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。
6．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。
7．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。
8．B
【详解】
ABC．根据卢瑟福的原子核式结构学说可知，原子的全部正电荷和几乎的全部质量都集中在原子核上，A、C错误，B正确；
D．原子核直径的数量级是，D错误。
故选B。
9．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。
10．B
【详解】
A．伽利略通过实验合理的推理认为“力是改变物体运动状态的原因”，而不是维持物体运动的原因，故A错误；
B．戴维孙和汤姆孙利用晶体做了电子束的衍射实验，证实了电子具有波动性，故B正确；
C．卢瑟福通过粒子散射实验，指出了原子内部具有复杂的结构，故C错误；
D．奥斯特最早发现了电流的磁效应，揭开了研究电与磁关系的序幕，但他没有发现电磁感应现象，电磁感应现象是法拉第最早发现的，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．火车过桥梁时减速主要是为了防止火车与桥梁发生共振，选项A错误；
B．医院用“B超”检查人体内脏器是利用了多普勒效应，选项B错误；
C．根据粒子散射实验数据可以估算原子核的半径大小，选项C正确；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片使反射减弱，但不能增加透射光的强度，可以将玻璃橱窗内的物体拍摄得更加清晰，选项D错误。
故选C。
12．AD
【详解】
AB．α粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑斥力做功，动能减小，电势能增大，所以A正确；B错误；
C．两者相距最近时，动能最小，电势能最大，因为只有动能与电势能之间的传化所以两者的总能量守恒，所以C错误；
D．根据库仑定律，距离最近时斥力最大，所以D正确；
故选AD。
13．BCD
【详解】
ABC．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1 / 7300，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，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故A错误，BC正确；
D．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，故D正确。
故选BCD。
14．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。
15．（1）粒子 （2）避免粒子与空气分子相撞（3）绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子发生了较大的偏转，极少数射线粒子发生超过的大角度偏折，个别粒子被弹回
【详解】
（1）卢瑟福通过粒子散射实验发现了原子的核式结构；
（2）实验在真空中进行是要避免粒子与空气分子相撞，从而避免影响实验结果；
（3）粒子散射实验的实验结果为：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子发生了较大的偏转，极少数射线粒子发生超过的大角度偏折，个别粒子被弹回。
16．
【详解】
当粒子的速度减为0时，粒子与金原子核间的距离最小，约等于金原子核的半径，此过程中粒子的动能转化为电势能，由：，
得：
，
代入数据得：
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