山东省济南历城四中2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-5：2.2原子的核式结构模型 达标作业（含解析）

2.2原子的核式结构模型
1．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
2．α粒子是( )
A．原子核 B．原子 C．分子 D．光子
3．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．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B．正电荷在原子内是均匀分布的
C．原子中存在着带负电的电子
D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
4．如图所示是卢瑟福的粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（ ）
A．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C．粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D．绝大多数的粒子发生大角度偏转
5．卢瑟福α粒子散射实验装置如图所示，荧光屏和显微镜一起转至图中的A、B、C、D四个位置时，相同时间在荧光屏上观察到的闪光次数
A．在A位置最多 B．在B位置最多
C．在C位置最少 D．在D位置观察不到闪光
6．物理学家通过对α粒子散射实验结果的分析（ ）
A．提出了原子的葡萄干蛋糕模型
B．确认在原子内部存在α粒子
C．认定α粒子发生大角度散射是受到电子的作用
D．认识到原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核内
7．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．粒子经过两点时动能相等
D．从经过运动到的过程中粒子的电势能先减小后增大
8．卢瑟福粒子散射实验的结果
A．证实了质子的存在
B．证实了原子核是由质子和中子组成的
C．证实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．说明了原子的正电荷均匀分布在整个原子中
9．下列关于原子结构的说法正确的是
A．电子的发现说明了原子内部还有复杂结构
B．粒子散射实验揭示了原子的核式结构
C．粒子散射实验中绝大多数粒子都发生了较大偏转
D．粒子散射实验中有的粒子发生较大偏转是粒子与电子发生碰撞所致
10．关于粒子散射实验，下列说法正确的是
A．实验器材：放射源、金箔、荧光屏、显微镜
B．金箔的薄厚对实验无影响
C．如果改用铝箔就不能发生散射现象
D．实验装置放在真空中
11．如图所示，是1909年英国物理学家卢瑟福和他的同事们所做的粒子散射实验装置示意图，此实验否定了__________的原子结构模型，据此实验卢瑟福提出了原子的___________式结构模型。
12．粒子与金核发生正碰时，如果粒子能接近金核的最小距离为，求金核的密度。（结果保留两位有效数字）
13．自从1897年英国物理学家谁发现了电子以后？人们认识到，原子不是组成物质的最小单元，1919年卢瑟福依据α粒子散射实验中，发现α粒子发生了大角度散射现象，提出了原子的什么结构模型？
参考答案
1．A
【解析】
A．伽利略利用斜面“外推”研究自由落体运动时，直接测量铜球的位移与时间的关系，外推得到铜球的速度与时间的关系，然后得到自由落体运动的规律，故A正确；
B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量，故B错误；
C．法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象，奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；
D．卢瑟福在用粒子轰击氮核发现了质子，并预言了中子的存在，故D错误；
故选A。
2．A
【解析】
α粒子是氦原子核
A. 原子核与分析相符，故A项正确；
B.原子与分析不符，故B项错误；
C.分子与分析不符，故C项错误；
D.光子与分析不符，故D项错误．
3．A
【解析】
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．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A正确．
【点睛】
本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．
4．A
【解析】
AD．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粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据，故A正确，D错误；
B．α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，故B错误。
C．发生α粒子偏转现象，主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果，故C错误；
故选A.
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错误；
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错误；
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错误。
故选A。
6．D
【解析】
试题分析：物理学家通过对α粒子散射实验结果的分析，建立了原子的核式结构理论，认识到原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核内，电子绕核做高速旋转，但是不辐射能量，故选D.
考点：原子的核式结构理论
7．C
【解析】
卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构理论，选项A错误； 大多数粒子击中金箔后几乎不改变方向而沿原方向前进，选项B错误；因ac两点距离金原子核的距离相等，可知电势能相等，则粒子经过两点时动能相等，选项C正确；从经过运动到的过程中，电场力先做负功，后做正功，可知粒子的电势能先增大后减小，选项D错误.
8．C
【解析】
A.粒子散射实验说明原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核，数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子。所以粒子散射实验说明不能证明质子的存在，故A错误；
B. 粒子散射实验说明原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核，数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子。所以粒子散射实验说明不能证明原子核是由质子和中子组成的，故B错误；
CD. 粒子散射实验说明原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的很小的核，故C正确，D错误；
9．AB
【解析】
AB.电子的发现，证明了原子内部有带正电的物质，粒子的散射实验说明了原子内部很空，揭示了原子的核式结构，故A正确，B正确；
C.粒子散射实验中只有极少数粒子发生了大角度偏转，故C错误；
D. 极少数粒子发生大角度偏转的原因是距离原子核较近的粒子受到了原子核的库仑斥力，故D错误。
10．AD
【解析】
AB.粒子散射实验中，是用粒子轰击很薄的金箔，通过观察粒子穿过金箔后的偏转情况，获得原子结构的信息，为了准确观察粒子的偏转情况，需要荧光屏和显微镜能够围绕金箔转动，且整个实验装置放在真空环境中，故A正确，B错误；
C.如果改用铝箔也能发生散射现象，只是铝原子核的质量和电荷数较小，实验现象没用金箔那么明显，故C错误；
D. 为了避免其它原子的影响，粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成，故D正确。
11．汤姆逊 核
【解析】
[1[2] 卢瑟福和他的同事们所做的粒子散射实验装置示意图，此实验否定了汤姆逊的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型．
12．
【解析】
粗略地，可把金核看作一个球体，把α粒子接近它的最小距离作为它的半径r，则金核的体积表示为，而金核的质量
故其密度为
13．汤姆孙，核式
【解析】
汤姆逊发现了电子，卢瑟福和他的同事们所做的α粒子散射实验装置示意图，此实验否定了汤姆逊的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型．