4.2原子的核式结构模型基础巩固练习（Word版含答案）

4.2原子的核式结构模型基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15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．关于物理学家对物理学发展做出的突出贡献，以下说法中正确的是（ ）
A．伽利略利用猜想加实验的方法正确描述了自由落体运动规律
B．牛顿发现了万有引力定律并用实验首次测定了万有引力常量
C．法拉第经过多年的研究首次发现了电流的磁效应
D．卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有中子
3．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是(　　)
A．证明了质子的存在
B．证明了原子核是由质子和中子组成的
C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里
D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动
4．如图所示为α粒子散射实验装置的俯视图，带荧光屏的显微镜可沿图中圆形轨道转动，对图中P、Q、M三处位置观察到的实验现象，下列描述正确的是
A．在M、Q位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多
B．在P位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
C．在Q位置时，屏上观察不到闪光
D．在M位置时，屏上观察不到闪光
5．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。下列说法中正确的是（　　）
A．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光
B．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数几乎一样多
C．卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似
D．卢瑟福通过该实验得到了原子的“枣糕模型”
6．下列有关物理学史的说法正确的是（　　）
A．爱因斯坦首先把能量子的概念引入到了物理学，并成功的解释了光电效应现象
B．法拉第发现了电流的磁效应，并得出了法拉第电磁感应定律
C．汤姆生发现了电子，并提出了原子的核式结构模型
D．伽利略用独特的方法进行了“理想斜面实验”并提出了平均速度、瞬时速度和加速度的概念
7．粒子散射实验中，不考虑电子和粒子的碰撞，这是因为（　　）
A．粒子和电子根本无相互作用
B．粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的
C．电子体积极小，粒子碰撞不到电子
D．粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计
8．下列与原子核内部变化有关的现象是
A．粒子散射现象 B．天然放射现象
C．光电效应现象 D．光的干涉现象
9．下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的
B．β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱
C．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最大能量
D．裂变时释放能量是因为发生了亏损质量
10．解决物理疑问的过程，往往伴随新理论的建立，在物理学史中，下列现象与物理新理论的建立不存在必然联系的是（　　）
A．光电效应现象与光子说
B．行星绕太阳运动与万有引力
C．粒子散射现象与原子的核式结构
D．电流的磁效应现象与楞次定律
11．以下说法中不正确的是
A．普朗克在研究黑体辐射问题的过程中提出了能量子假说（ ）
B．康普顿效应说明光子有动量，即光具有粒子性
C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
D．卢瑟福提出的核式结构模型成功的解释了α粒子散射现象
12．下列说法中正确的是（　　）
A．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n =6能级向n= 2能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
B．玻尔通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
C．原子核发生一次衰变，该原子的核外就失去一个电子
D．质子、中子、粒子的质量分别是m1、m2、m3，c为光速，则质子和中子结合成一个粒子释放的能量是
13．图为卢瑟福和他的助手做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的A、B、C三个位置时，关于观察到的现象，下列说法中正确的是(　　)
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最少
C．相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数与B一样多
D．放在C位置时观察不到屏上有闪光
14．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．动能先增加，后减少
B．电势能先减少，后增加
C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零
D．加速度先变小，后变大
15．关于粒子散射实验及核式结构模型，下列说法正确的是（　　）
A．实验装置从粒子源到荧光屏的空间处于真空环境中
B．绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转
C．粒子接近金原子核时，受到很强的吸引力才可能发生大角度偏转
D．粒子散射实验否定了原子的核式结构模型
二、填空题（共4题）
16．在粒子散射实验的装置中，观察装置是由荧光屏和显微镜组成的，在显微镜前装上荧光屏是为了____________；而荧光屏和显微镜能够围绕金箔在一个圆周上转动是为了______________。
17．图示为粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起放在图中的________（选填“A”“B”“C”或“D”）位置时，相同时间内观察到屏上的闪光的次数最多；放在图中的_______（选填“A”“B”“C”或“D”）位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少。根据实验结果，卢瑟福提出了原子的________模型。
18．卢瑟福通过______实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型．如果用带箭头的四条线a、b、c、d来表示α粒子在下图所示的平面示意图中运动的可能轨迹．请在图中补充完成b和c两条α粒子运动的大致轨迹．
19．1909年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
(1)根据实验现象，卢瑟福提出“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，卢瑟福所说的“很小的结构”指的是________；
(2)1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，该现象可以说明下列两种说法中的( )
A．原子的质量是均匀分布的
B．原子内部绝大部分空间是空的
(3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的( )
A．不可再分的实心球体
B．正负电荷均匀分布
C．核位于原子中心，大部分质量集中在核上
三、综合题（共4题）
20．氢原子内有一个氢原子核和一核外电子，电子和原子核都带一个元电荷，电子带负电，原子核带正电，电子质量为m，设电子绕原子核运动的轨道半径为r，求：
（1）电子的运动周期；
（2）电子的动能Ek；
（3）等效电流的大小.
21．卢瑟福是怎样提出原子核式结构模型的？
22．为什么原子中的电子不能使α粒子发生较大的偏转？
23．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
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．A
3．C
4．B
5．C
6．D
7．D
8．B
9．D
10．D
11．C
12．D
13．A
14．C
15．A
16． 粒子打在荧光屏上时产生荧光以便观察 可以观察到沿不同方向散射的粒子
17． A D 核式结构
18．α粒子散射
19． 原子核 B C
20．（）；（）；（）
21．
1909年，英国物理学家卢瑟福为了检验汤姆生枣糕模型的正确性，指导他的助手盖革和马斯登设计了一个引人注目的实验——粒子散射实验。
实验表明，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子却发生了较大的偏转，有的粒子偏转角超过，极少数粒子甚至被反弹回来，粒子散射实验中的粒子大角度偏转出人意料，卢瑟福感到十分惊奇，他对实验结果进行计算分析，得出结论是：除非原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，粒子的大角度散射是不可能的，卢瑟福在这个实验的基础上，于1911年提出了他的原子核式结构模型。
22．
设电子的质量为me，碰撞前电子静止，α粒子的质量为mα，碰撞后α粒子的速度为vα，电子的速度为ve。以α粒子与电子发生弹性正碰为例，根据动量守恒有
，
由于
解得
则原子中的电子不能使α粒子发生较大的偏转。
23．（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
答案第1页，共2页