四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：2.2原子的核式结构模型 同步练习（含解析）

2.2原子的核式结构模型
1．提出原子核式结构模型的科学家是
A．汤姆孙 B．赫兹 C．卢瑟福 D．麦克斯韦
2．在粒子散射实验中,关于散射后的粒子的运动轨迹如图所示,图示各条轨迹中不可能的是
A．1 B．2 C．3 D．4
3．在粒子散射实验中，如果—个粒子跟金箔中的电子相碰，那么
A．粒子发生大角度偏转 B．粒子不发生明显偏转
C．粒子被弹回 D．以上均不对
4．关于卢瑟福原子的核式结构模型的内容,下述说法正确的是
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很小的核内
C．原子的全部正电荷都集中在原子核内
D．原子是由中子和质子组成的
5．如图所示为卢瑟福和他的同事们做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．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．放在C位置时屏上观察不到闪光
C．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍少些
D．放在D位置时屏上不能观察到闪光
6．在粒子散射实验中，使少数粒子产生大角度偏转的作用力是原子核对粒子的　　
A．万有引力 B．库仑力 C．磁场力 D．核力
7．原子核式结构学说的主要内容是
A．原子是组成物质的最小微粒，是不可再分的
B．原子是一个球体，正电荷均匀分布在球内
C．原子中心有一个很小的核，原子的全部正电荷都集中在核内
D．原子中心有一个很小的核，原子的全部质量都集中在核内
8．如图所示为卢瑟福所做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜二起分别放在图中的、、、四个位置时，观察到的现象描述正确的是( )．
A．在位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．在位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比在位置时稍少些
C．在、位置时，屏上观察不到闪光．
D．在位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数较多
9．当粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹中不可能存在的是( )．
A．1和2 B．2和3 C．3和4 D．4和1
10．如图所示为粒子散射实验中粒子穿过某一原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是（ ）
A．粒子在A处的速度比在B处的速度小
B．粒子在B处的速度最大
C．粒子在A、C处的速度大小相同
D．粒子在B处的速度比在C处的速度小
11．为了研究原子的结构，卢瑟福和他的同事做了如图所示的________实验，显微镜是图中的________．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）
12．根据卢瑟福的原子___________________可知，____________是非常小的，其半径只有原子半径的十万分之一。
13．在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×107 m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为ε＝k，α粒子质量为6.64×10－27 kg)．
参考答案
1．C
【解析】
卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构，故C正确，ABD错误。
2．B
【解析】
理解粒子散射实验现象产生的原因。
【详解】
粒子散射是由于粒子和原子核都带正电，两者之间的库仑斥力引起的，所以粒子的轨道必定逐渐远离原子核，故不可能是轨迹2，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．B
【解析】
一个粒子跟金箔中的电子相撞，满足动量守恒定律，因粒子的质量比电子大得多，尤如飞行的子弹碰撞灰尘一样，粒子的动能和动量几乎没有损失，故粒子不发生明显偏转，B正确，ACD错误。
4．B
【解析】
卢瑟福原子的核式结构模型的内容是：在原子中心有一个很小的核，叫做原子核；原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外不停地绕核运动。
A．原子的质量分布不均匀，故A错误；
BC．原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，故B正确，C错误；
D．原子核内部的结构有质子和中子组成，原子有原子核和核外电子组成，故D错误。
5．A
【解析】
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。说明极少数射线发生较大偏折，可知原子内部带正电的体积小且质量大，故B错误；
C．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，比A位置少得多，故C错误；
D．放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过极少。说明极少射线发生大角度的偏折，故D错误。
6．B
【解析】
α粒子带正电，原子核质量很大也带正电，它们接近时就表现出很大的库仑斥力作用，使α粒子产生大角度偏转，故B正确，ACD错误．故选B.
7．C
【解析】
卢瑟福原子的核式结构模型的内容是：在原子中心有一个很小的核，叫做原子核；原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外不停地绕核运动。故C正确，ABD错误。
8．A
【解析】
由卢瑟福所做粒子散射实验结果可知，A、B、C、D位置均可以观察到闪光，但是闪光的次数依次减少，D位置闪光极少，故A正确，BCD错误；
故选A。
9．B
【解析】
由于原子核和粒子之间的作用力是斥力，2和3轨迹对应的力为引力，故不可能存在，1和4轨迹对应的为斥力，可能存在；B正确；
故选B。
10．CD
【解析】
ABD. 根据α粒子的运动轨迹曲线，可判定α粒子受到的是斥力，由A到B库仑力做负功，速度减小；由B到C库仑力做正功，速度增大，故选项A、B错误，D正确.
C. 由于A、C两点位于同一等势面上，从A到C电场力做功为零，所以α粒子在A、C处的速度大小相同，选项C正确.
11．α粒子散射 D
【解析】
为了研究原子的结构，卢瑟福和他的同事做了如图所示的α粒子散射实验，A装置产生α粒子，然后α粒子穿过金箔，也就是B装置，发生散射现象，从D装置也就是显微镜观察．
12．核式结构模型 原子核
【解析】
[1][2]根据卢瑟福的原子核式结构模型可知，原子核是非常小的，其半径只有原子半径的十万分之一。
13．2.7×10－14 m
【解析】
当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d，则，
点睛：本题实际上是估算原子核半径的一种方法，建立物理模型是解题的关键，搞清能量守恒关系，即动能逐渐转化为电势能，从而进行解答．