2.2原子的核式结构模型 达标作业（解析版)

2.2原子的核式结构模型
达标作业（解析版)
1．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是
A．电子的发现使人们认识到电子是原子的一部分
B．天然放射现象使人们认识到原子具有核式结构
C．a粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
2．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
3．在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的运动轨迹如图中实线所示.图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域.不考虑其他原子核对该粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是（ ）
A．可能在①区域
B．可能在②区域
C．可能在③区域
D．可能在④区域
4．如图所示为粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置.则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是（ ）
A．2、10、625、1205
B．1202、1010、723、203
C．1305、25、7、1
D．1202、1305、723、203
5．在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是
A．原子中存在着带负电的电子
B．正电荷在原子内是均匀分布的
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．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
6．在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力应属于(　　)
A．万有引力 B．库仑力
C．安培力 D．洛伦兹力
7．如图为卢瑟福的α粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的α粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，根据实验现象分析（　　）
A．在荧光屏上形成的亮点是由α粒子在金箔上打出的电子产生的
B．该实验证明原子几乎全部质量和全部正电荷都集中在一个很小的体积内
C．在荧光屏上观测到极少数的α粒子发生了大角度的偏转
D．该实验中α粒子由于和电子发生碰撞而发生了大角度的偏转
8．卢瑟福的α粒子散射实验显示出（ 　）
A．原子内的正电荷全部集中在原子核里
B．原子内的正电荷均匀分布在它的全部体积上
C．原子内的正电荷分布在原子的外壳上
D．原子的几乎全部质量集中在核里
9．图为卢瑟福和他的同事们做的α粒子散射实验装置示意图，以下说法中正确的是
A．选择金箔的理由是“金”这种原子具有较大的核电荷数和优良的延展性能
B．观察到α粒子多数进入A，少数进入B，没有进入C和D的
C．原子的直径大小约为原子核的直径大小的10万倍
D．实验装置可以不抽成真空
10．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是(　　)
A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值
B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
D．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷
11．1909～1911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）.
12．在汤姆孙发现电子后，对于原子中正负电荷的分布的问题，科学家们提出了许多模型，最后他们认定：占原子质量绝大部分的正电荷集中在很小的空间范围内，电子绕正电荷旋转．此模型称原子的有核模型．最先提出原子有核模型的科学家是谁？他所根据的实验是什么？
13．通过如图的实验装置，卢瑟福建立了____________模型。实验时，若将显微镜分别放在位置1、2.3.则能观察到粒子数量最多的是位置___________.
14．卢瑟福通过_______________实验，发现原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的________结构模型。
参考答案
1．A
【解析】
【分析】
电子的发现使人们认识到电子是原子的一部分；天然放射现象说明原子核内是有结构的；a粒子散射实验说明了原子具有核式结构；密立根油滴实验测出了电子的电量。
【详解】
A．电子的发现使人们认识到原子的结构，知道电子是原子的一部分，故A正确；
BC．天然放射现象说明原子核内是有结构的，a粒子散射实验才说明了原子具有核式结构，故B、C错误；
D．密立根油滴实验测出了电子的电量，但没有说明电子轨道是不连续的，故D错误。
【点睛】
本题考查物理学史，属于易错题型。
2．D
【解析】
【详解】
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，故选项A错误；
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，故选项B错误；
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，故选项C错误；
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，故选项D正确。
3．A
【解析】
【详解】
A. 如果原子核在①区域，可能会出现题图所示的轨迹，A正确。.
BC. 如果原子核在②、③区域，α粒子会向①区域偏转；BC错误。
D. α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，且曲线运动的物体合外力应指向轨迹的凹侧；故原子核不会在④区域； D错误。
4．C
【解析】
【详解】
根据卢瑟福的α粒子散射实验结果可知，绝大多数粒子没有发生偏转，少数粒子发生了小角度偏转，极个别粒子发生了大角度偏转，因此在a、b、c、d四个位置统计的闪烁次数应依次减少，且在d位置应非常少。
A. 与分析不符，A错误。
B. 与分析不符，B错误。
C. 与分析相符，C正确。
D. 与分析不符，D错误。
5．C
【解析】
【详解】
在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，故选C.
6．B
【解析】
【详解】
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,但因为电子的质量只有α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α粒子质量大,其运动方向几乎不改变,能让α发生偏转的是原子核对α产生的库仑力，故B正确；ACD错误；故选B
7．BC
【解析】
【详解】
A.在荧光屏上形成的亮点是由α粒子穿过金箔后打在荧光屏上产生的，A错误；
B.根据实验现象，绝大多数α粒子仍沿原来的直线运动，说明原子几乎全部质量和全部正电荷都集中在一个很小的体积内，B正确；
C.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粒子发生了较大角度的偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的几乎达到180°，被反弹回来），C正确；
D.该实验中α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子和金箔中的原子核发生了碰撞，D错误．
8．AD
【解析】
【详解】
卢瑟福根据粒子散射实验现象提出了原子核式结构模型：原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷集中在原子核内，原子的质量几乎全部集中在原子核内，故选项A、D正确，B、C错误。
9．AC
【解析】
【详解】
A项：α粒子散射实验中,选用金箔是因为金具有很好的延展性,可以做成很薄的箔，α粒子很容易穿过，还有其原子序数大，粒子与金核间的库仑力大，发生偏转时明显，故A正确；
B项：大多数射线基本不偏折，少射线发生大角度的偏折，所以有α粒子进放C和D，故B错误；
C项：原子直径的数量级为，原子核直径的数量级为：，所以原子的直径大小约为原子核的直径大小的10万倍，故C正确；
D项：实验装置一定要抽成真空，原因主要是由于粒子的电离作用，若在空气中由于电离粒子只能前进几厘米，故D错误。
10．AD
【解析】密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，故A正确；贝克勒尔发现了天然放射性现象，但没有发现原子中存在原子核，故B错误；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，卢瑟福α粒子轰击氮核，证实了在原子核内存在质子，故C错误；汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷，故D正确．
11．
【解析】
【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：
.
12．卢瑟福；α粒子散射实验
【解析】
【详解】
卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构理论；
13．原子核式结构 3
【解析】
【详解】
[1]．通过如图的实验装置，卢瑟福建立了原子核式结构模型。
[2]．实验时，若将显微镜分别放在位置1、2、3.则能观察到粒子数量最多的是位置3.
14．α粒子散射 核式
【解析】
【详解】
卢瑟福通过α粒子散射实验，发现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。