4.3 《原子的核式结构模型》 筑基提能同步练习高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2020高二下·宝山期末）电子的发现揭示了（ ）
A．原子可再分 B．原子具有核式结构
C．原子核可再分 D．原子核由质子和中子组成
【答案】A
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】电子的发现，不仅揭示了电的本质，而且打破了几千年来人们认为原子是不可再分的陈旧观念，证实原子也有其自身的构造，揭开了人类向原子进军的第一幕，迎来了微观粒子学（基本粒子物理学）的春天；
故答案为：A。
【分析】电子的发现揭示了其原子内部还有其他单位，所以说明了原子可以再分。
2．（2020·天津）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，A不符合题意；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，B不符合题意；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，C不符合题意；
D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
3．（2022·杨浦二模）目前，“冷冻电镜”已经能确定蛋白质分子结构中各原子的相对位置。据此推测，该电镜的测量精度至少约为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】因为原子大小的数量级为，故该电镜的测量精度至少约为。
故答案为：B。
【分析】利用其原子的大小数量级可以判别该电镜测量的精度。
4．（2023高二下·南阳）α粒子散射可以用来估算核半径。对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为m，而整个原子半径的数量级是m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果把原子放大为直径是100m的球，原子核的大小相当于下列哪个物体（ ）
A．一粒小米 B．一粒葡萄 C．一个乒乓球 D．一个篮球
【答案】A
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】由题意可知原子的半径是原子核半径的105倍，如果把原子放大为直径是100m的球，同比放大后原子核的半径为：。相当于一粒小米的大小。故BCD错误，A正确。
故答案为：A。
【分析】根据题意得出核半径和原子半径之间的比例关系，再等比例放大得出结果。
5．（2023高二下·韩城期末）如图，卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明 （ ）
A．原子核具有复杂结构 B．在原子的中心有一个很小的核
C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核做圆周运动
【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】AD.实验现象不能说明原子核具有复杂结构，也不能说明核外电子的运动规律，AD不符合题意；
BC.为了解释a粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，B符合题意，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 卢瑟福通过α粒子散射实验现象的规律提出了原子的核式结构模型。
6．（2023高三上·许昌月考）在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作出了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（ ）
A．α粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子
B．卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为
C．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型
D．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成
【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】AC、卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；
B、卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程正确。故B正确；
D、α粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。
故答案为：B。
【分析】掌握熟悉α粒子散射实验的现象，以及通过各物理现象得出的相关结论。核反应方程满足质量数和电荷数守恒。
7．（2019高二下·广州期末）如图，在 粒子散射实验中，图中实线表示 粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定， 为某条轨迹上的三个点，其中 两点距金原子核的距离相等（ ）
A．卢瑟福根据 粒子散射实验提出了能量量子化理论
B．大多数 粒子击中金箔后几乎沿原方向返回
C．从 经过 运动到 的过程中 粒子的电势能先减小后增大
D． 粒子经过 两点时动能相等
【答案】D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】A.卢瑟福通过对 粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，A不符合题意；
B.根据 粒子散射现象可知，大多数 粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，B不符合题意；
C. 粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知 粒子从 经过 运动到 的过程中电场力先做负功后做正功，所以 粒子的电势能先增大后减小，C不符合题意；
D .由于 、 两点距金原子核的距离相等，所以 、 两点电势相等，根据 可知 粒子在 、 两点电势能相等，根据能量守恒可知 粒子在 、 两点动能相等，D符合题意。
故答案为：D
【分析】卢瑟福根据a粒子的散射实验提出了原子的核式结构；大多数粒子沿原来反向穿过，少数粒子返回；从a到b过程电场力做负功电势能不断增加，从b到c过程电场力做正功电势能减小。
二、能力发展——科学探究与思维
8．（原子的核式结构+++++++++++++++30）法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”．下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（ ）
A．该粒子不显电性
B．在周期表中与氢元素占同一位置
C．该粒子质量比氢原子小
D．该粒子质量数为4
【答案】A,D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】解：A．该粒子只由四个中子构成，中子不带电，故该粒子不显电性，故A正确；
B．由于该元素没有质子，故不能与氢元素占同一位置；故B错误；
C、该粒子的质量数为4，氢原子的质量数为1；故质量大于氢原子；故C错误；D正确；
故选：AD．
【分析】A．该粒子只由四个中子构成，中子不带电；
B．该粒子只含有中子，不含有质子；
C．质量数=质子数+中子数；
D．该粒子的质量数为4，氢原子的质量数为1．
9．（2021高二下·南阳期末）下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福根据 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
B． 是核聚变反应
C．结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定
D．1个 经过 、 衰变形成 的过程中，共有6个中子转变为质子
【答案】A,D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】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符合题意；
B．核聚变是两个轻核相聚碰撞，结合成质量较大的原子核的过程，故可知
是核裂变反应，B不符合题意；
C．比结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定，C不符合题意；
D.1个 经过 、 衰变形成 的过程中，根据质量数和电荷数守恒知，
发生了8次α衰变，
发生6次β衰变，β衰变的实质即为中子转化为中子同时释放电子，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据核裂变与核聚变方程的特点以及比结合能越大，原子核越稳定分析求解。
10．（2017高二下·阳江期末）如图所示为卢瑟福和他的同事们做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，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最多
C．放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少
D．放在D位置时，屏上观察不到闪光
【答案】A,C
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】解：A、放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多．说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷．故A正确；
B、放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少．说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小．故B不正确；
C、放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少．说明极少数射线较大偏折，可知原子内部带正电的体积小且质量大．故C正确；
D、放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少．说明很少很少射线发生大角度的偏折．故D不正确；
故选：AC．
【分析】放射源放出一束射线轰击金箔，运用显微镜前荧光屏去观察射线的位置．
11．（高中物理人教版选修3选修3-5第十八章第2节原子的核式结构模型同步练习）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中，α粒子在b点时距原子核最近。下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子运动到b时受到的库仑斥力较大
C．α粒子从a到c的运动过程中电势能先减小后变大
D．α粒子从a到c的运动过程中加速度先变大后变小
【答案】B,D
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】汤姆孙对阴极射线的探究发现了电子，A错；α粒子出现大角度偏转的原因是靠近原子核时受到较大的库仑斥力作用B对；α粒子从a到c受到的库仑力先增大后减小，加速度先变大后变小，电势能先增大后变小，C错D对。
【分析】当电量一定时库仑力与距离平方成反比，沿电场线方向电势降低。
12．（α粒子的散射++++++++++++++++1 40）英国物理学家卢瑟福用α粒子轰出金箔，发现了α粒子的散射现象，如图所示，O表示金原子核的位置，则表示该试验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B,C,D
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】解：在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故斥力指向轨迹的内侧，显然A中下方粒子受力指向轨迹的外侧，故A错误；
在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度很大的偏转，个别的α粒子偏转角大于90°，极少数的α粒子偏转角大于150°，甚至个别粒子沿原方向弹回．原因在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，故BCD正确．
故选BCD．
【分析】在α粒子的散射现象中α粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，且库仑斥力指向轨迹的内侧．
三、科学本质——质疑交流与创新
13．（高中物理人教版选修3选修3-5第十八章第2节原子的核式结构模型同步练习）1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了 （选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，其速度约为 m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1 MeV＝106eV）
【答案】大；6.9×106
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】设α粒子的速度为v，Ek＝ mv2，v＝ ＝ ≈6.9×106m/s
【分析】α粒子散射实验发现，极少数粒子发生大角度偏转，根据动能的定义计算速度。
14．（2024高二下·邢台月考）英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置示意图如图所示。
（1）下列关于该实验的描述正确的是____。
A．粒子轰击金箔的实验可以在有空气的条件下完成
B．该实验揭示了原子具有核式结构
C．实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转
D．该实验证实了汤姆逊原子模型的正确性
（2）下述关于粒子散射实验的说法正确的是____。
A．实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的绝大部分
B．实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部电子
C．实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量
D．实验表明原子核是由质子和中子组成的
（3）有关粒子散射实验的图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的是下列选项中的____。
A． B．
C． D．
【答案】（1）B
（2）C
（3）B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】（1）A. 粒子轰击金箔的实验应在真空中完成，A不符合题意；
B. 该实验揭示了原子质量集中在中心位置，即原子具有核式结构，B符合题意；
C. 实验结果表明有少数粒子穿过金箔后发生大角度偏转，C不符合题意；
D. 该实验证实了汤姆逊原子模型的错误性，D不符合题意。
故答案为：B
（2）A. 实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的极小部分，A不符合题意；
B. 实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部正电荷，B不符合题意；
C. 实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量，C符合题意；
D. 实验不能表明原子核的组成成分，D不符合题意。
故答案为：C
（3）ABCD. 当粒子经过金原子核时，会受到排斥力的作用偏离原来轨迹，远离金原子核的粒子受到排斥力更小，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】（1）（2）根据散射实验的现象可得出实验结论的正确性。
15．（2020·西城模拟）二十世纪初，卢瑟福进行α粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。
（1）如图1所示，有两个α粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个α粒子此后的运动轨迹示意图；
（2）如图2所示，一个α粒子以速度v射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将α粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明α粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；
（3）实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数α粒子发生了大角度偏转（超过90°）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：
①将α粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；
②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；
③各层原子核前后不互相遮蔽；
④大角度偏转是α粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L，金原子直径为D，大角度偏转的α粒子数占总α粒子的比例为p，且 。
a.请估算金原子核的直径d；
b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径d的估算产生影响。已知金箔的厚度约 ，金原子直径约 ，金原子核直径约 。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。
【答案】（1）解：如图，靠仅原子核的偏转角度大一些。
（2）解：设α粒子质量为m，金原子核质量为M，碰撞后，α粒子速度为v1，金原子核速度为v2。
弹性碰撞，动量守恒
根据能量守恒
解得
由题意 ，因此 ，即碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反。
（3）解：a．金箔厚度为L，金原子直径为D，由假设，金原子层数
α粒子发生大角度偏转可以认为碰上了金原子核，根据统计规律和概率
可以估算出
b．如果可认为各层原子核前后不互相遮蔽，则
代入数据，可得
不满足 ，因此“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”的假设不合理。
【知识点】α粒子的散射
【解析】【分析】（1）利用a粒子散射实验现象画出对应的运动轨迹；
（2）利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出速度的大小和方向；
（3）利用统计规律和概率可以求出原子核的直径大小；利用直径的表达式可以判别假设不合理。
1 / 14.3 《原子的核式结构模型》 筑基提能同步练习高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2020高二下·宝山期末）电子的发现揭示了（ ）
A．原子可再分 B．原子具有核式结构
C．原子核可再分 D．原子核由质子和中子组成
2．（2020·天津）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022·杨浦二模）目前，“冷冻电镜”已经能确定蛋白质分子结构中各原子的相对位置。据此推测，该电镜的测量精度至少约为（ ）
A． B． C． D．
4．（2023高二下·南阳）α粒子散射可以用来估算核半径。对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为m，而整个原子半径的数量级是m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果把原子放大为直径是100m的球，原子核的大小相当于下列哪个物体（ ）
A．一粒小米 B．一粒葡萄 C．一个乒乓球 D．一个篮球
5．（2023高二下·韩城期末）如图，卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明 （ ）
A．原子核具有复杂结构 B．在原子的中心有一个很小的核
C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核做圆周运动
6．（2023高三上·许昌月考）在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作出了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（ ）
A．α粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子
B．卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为
C．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型
D．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成
7．（2019高二下·广州期末）如图，在 粒子散射实验中，图中实线表示 粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定， 为某条轨迹上的三个点，其中 两点距金原子核的距离相等（ ）
A．卢瑟福根据 粒子散射实验提出了能量量子化理论
B．大多数 粒子击中金箔后几乎沿原方向返回
C．从 经过 运动到 的过程中 粒子的电势能先减小后增大
D． 粒子经过 两点时动能相等
二、能力发展——科学探究与思维
8．（原子的核式结构+++++++++++++++30）法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”．下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（ ）
A．该粒子不显电性
B．在周期表中与氢元素占同一位置
C．该粒子质量比氢原子小
D．该粒子质量数为4
9．（2021高二下·南阳期末）下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福根据 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
B． 是核聚变反应
C．结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定
D．1个 经过 、 衰变形成 的过程中，共有6个中子转变为质子
10．（2017高二下·阳江期末）如图所示为卢瑟福和他的同事们做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，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最多
C．放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少
D．放在D位置时，屏上观察不到闪光
11．（高中物理人教版选修3选修3-5第十八章第2节原子的核式结构模型同步练习）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中，α粒子在b点时距原子核最近。下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子运动到b时受到的库仑斥力较大
C．α粒子从a到c的运动过程中电势能先减小后变大
D．α粒子从a到c的运动过程中加速度先变大后变小
12．（α粒子的散射++++++++++++++++1 40）英国物理学家卢瑟福用α粒子轰出金箔，发现了α粒子的散射现象，如图所示，O表示金原子核的位置，则表示该试验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图可能是（ ）
A． B．
C． D．
三、科学本质——质疑交流与创新
13．（高中物理人教版选修3选修3-5第十八章第2节原子的核式结构模型同步练习）1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了 （选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，其速度约为 m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1 MeV＝106eV）
14．（2024高二下·邢台月考）英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置示意图如图所示。
（1）下列关于该实验的描述正确的是____。
A．粒子轰击金箔的实验可以在有空气的条件下完成
B．该实验揭示了原子具有核式结构
C．实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转
D．该实验证实了汤姆逊原子模型的正确性
（2）下述关于粒子散射实验的说法正确的是____。
A．实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的绝大部分
B．实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部电子
C．实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量
D．实验表明原子核是由质子和中子组成的
（3）有关粒子散射实验的图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的是下列选项中的____。
A． B．
C． D．
15．（2020·西城模拟）二十世纪初，卢瑟福进行α粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。
（1）如图1所示，有两个α粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个α粒子此后的运动轨迹示意图；
（2）如图2所示，一个α粒子以速度v射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将α粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明α粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；
（3）实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数α粒子发生了大角度偏转（超过90°）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：
①将α粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；
②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；
③各层原子核前后不互相遮蔽；
④大角度偏转是α粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L，金原子直径为D，大角度偏转的α粒子数占总α粒子的比例为p，且 。
a.请估算金原子核的直径d；
b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径d的估算产生影响。已知金箔的厚度约 ，金原子直径约 ，金原子核直径约 。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】电子的发现，不仅揭示了电的本质，而且打破了几千年来人们认为原子是不可再分的陈旧观念，证实原子也有其自身的构造，揭开了人类向原子进军的第一幕，迎来了微观粒子学（基本粒子物理学）的春天；
故答案为：A。
【分析】电子的发现揭示了其原子内部还有其他单位，所以说明了原子可以再分。
2．【答案】D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，A不符合题意；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，B不符合题意；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，C不符合题意；
D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
3．【答案】B
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】因为原子大小的数量级为，故该电镜的测量精度至少约为。
故答案为：B。
【分析】利用其原子的大小数量级可以判别该电镜测量的精度。
4．【答案】A
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】由题意可知原子的半径是原子核半径的105倍，如果把原子放大为直径是100m的球，同比放大后原子核的半径为：。相当于一粒小米的大小。故BCD错误，A正确。
故答案为：A。
【分析】根据题意得出核半径和原子半径之间的比例关系，再等比例放大得出结果。
5．【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】AD.实验现象不能说明原子核具有复杂结构，也不能说明核外电子的运动规律，AD不符合题意；
BC.为了解释a粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，B符合题意，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 卢瑟福通过α粒子散射实验现象的规律提出了原子的核式结构模型。
6．【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】AC、卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；
B、卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程正确。故B正确；
D、α粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。
故答案为：B。
【分析】掌握熟悉α粒子散射实验的现象，以及通过各物理现象得出的相关结论。核反应方程满足质量数和电荷数守恒。
7．【答案】D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】A.卢瑟福通过对 粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，A不符合题意；
B.根据 粒子散射现象可知，大多数 粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，B不符合题意；
C. 粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知 粒子从 经过 运动到 的过程中电场力先做负功后做正功，所以 粒子的电势能先增大后减小，C不符合题意；
D .由于 、 两点距金原子核的距离相等，所以 、 两点电势相等，根据 可知 粒子在 、 两点电势能相等，根据能量守恒可知 粒子在 、 两点动能相等，D符合题意。
故答案为：D
【分析】卢瑟福根据a粒子的散射实验提出了原子的核式结构；大多数粒子沿原来反向穿过，少数粒子返回；从a到b过程电场力做负功电势能不断增加，从b到c过程电场力做正功电势能减小。
8．【答案】A,D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】解：A．该粒子只由四个中子构成，中子不带电，故该粒子不显电性，故A正确；
B．由于该元素没有质子，故不能与氢元素占同一位置；故B错误；
C、该粒子的质量数为4，氢原子的质量数为1；故质量大于氢原子；故C错误；D正确；
故选：AD．
【分析】A．该粒子只由四个中子构成，中子不带电；
B．该粒子只含有中子，不含有质子；
C．质量数=质子数+中子数；
D．该粒子的质量数为4，氢原子的质量数为1．
9．【答案】A,D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】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符合题意；
B．核聚变是两个轻核相聚碰撞，结合成质量较大的原子核的过程，故可知
是核裂变反应，B不符合题意；
C．比结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定，C不符合题意；
D.1个 经过 、 衰变形成 的过程中，根据质量数和电荷数守恒知，
发生了8次α衰变，
发生6次β衰变，β衰变的实质即为中子转化为中子同时释放电子，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据核裂变与核聚变方程的特点以及比结合能越大，原子核越稳定分析求解。
10．【答案】A,C
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】解：A、放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多．说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷．故A正确；
B、放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少．说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小．故B不正确；
C、放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少．说明极少数射线较大偏折，可知原子内部带正电的体积小且质量大．故C正确；
D、放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少．说明很少很少射线发生大角度的偏折．故D不正确；
故选：AC．
【分析】放射源放出一束射线轰击金箔，运用显微镜前荧光屏去观察射线的位置．
11．【答案】B,D
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】汤姆孙对阴极射线的探究发现了电子，A错；α粒子出现大角度偏转的原因是靠近原子核时受到较大的库仑斥力作用B对；α粒子从a到c受到的库仑力先增大后减小，加速度先变大后变小，电势能先增大后变小，C错D对。
【分析】当电量一定时库仑力与距离平方成反比，沿电场线方向电势降低。
12．【答案】B,C,D
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】解：在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故斥力指向轨迹的内侧，显然A中下方粒子受力指向轨迹的外侧，故A错误；
在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度很大的偏转，个别的α粒子偏转角大于90°，极少数的α粒子偏转角大于150°，甚至个别粒子沿原方向弹回．原因在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，故BCD正确．
故选BCD．
【分析】在α粒子的散射现象中α粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，且库仑斥力指向轨迹的内侧．
13．【答案】大；6.9×106
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】设α粒子的速度为v，Ek＝ mv2，v＝ ＝ ≈6.9×106m/s
【分析】α粒子散射实验发现，极少数粒子发生大角度偏转，根据动能的定义计算速度。
14．【答案】（1）B
（2）C
（3）B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】（1）A. 粒子轰击金箔的实验应在真空中完成，A不符合题意；
B. 该实验揭示了原子质量集中在中心位置，即原子具有核式结构，B符合题意；
C. 实验结果表明有少数粒子穿过金箔后发生大角度偏转，C不符合题意；
D. 该实验证实了汤姆逊原子模型的错误性，D不符合题意。
故答案为：B
（2）A. 实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的极小部分，A不符合题意；
B. 实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部正电荷，B不符合题意；
C. 实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量，C符合题意；
D. 实验不能表明原子核的组成成分，D不符合题意。
故答案为：C
（3）ABCD. 当粒子经过金原子核时，会受到排斥力的作用偏离原来轨迹，远离金原子核的粒子受到排斥力更小，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】（1）（2）根据散射实验的现象可得出实验结论的正确性。
15．【答案】（1）解：如图，靠仅原子核的偏转角度大一些。
（2）解：设α粒子质量为m，金原子核质量为M，碰撞后，α粒子速度为v1，金原子核速度为v2。
弹性碰撞，动量守恒
根据能量守恒
解得
由题意 ，因此 ，即碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反。
（3）解：a．金箔厚度为L，金原子直径为D，由假设，金原子层数
α粒子发生大角度偏转可以认为碰上了金原子核，根据统计规律和概率
可以估算出
b．如果可认为各层原子核前后不互相遮蔽，则
代入数据，可得
不满足 ，因此“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”的假设不合理。
【知识点】α粒子的散射
【解析】【分析】（1）利用a粒子散射实验现象画出对应的运动轨迹；
（2）利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出速度的大小和方向；
（3）利用统计规律和概率可以求出原子核的直径大小；利用直径的表达式可以判别假设不合理。
1 / 1
