山东省济南中学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 课时训练（含解析）

2.2原子的核式结构模型
1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是
A．电子的发现
B．中子的发现
C．粒子散射实验
D．光电效应实验
2．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，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
D．放在D位置时，屏上观察不到闪光
3．在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数的粒子发生了大角度的偏转，其原因是（ ）
A．原子是可再分的．
B．正电荷在原子中是均匀分布的．
C．原子中有带负电的电子，电子会对粒子有引力作用．
D．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．
4．在对粒子散射实验的现象分析时，我们并没有考虑粒子跟电子碰撞，这是因为
A．粒子与电子之间有斥力作用，但斥力很小，可忽略
B．粒子虽受电子作用，但电子对粒子的合力为零
C．电子体积极小，粒子不可能碰撞到电子
D．电子质量极小，粒子与电子碰撞时能量损失可忽略
5．下列选项图所示为在粒子散射实验中，一束粒子在穿越金箔内一个金原子的轨迹示意图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．粒子散射实验的结果使人类第一次认识到
A．电子是原子的组成部分之一
B．原子内部的正电荷全部集中在一个很小的核内
C．原子还可以再分
D．原子核还可以再分
7．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
8．以原子的核式结构模型为基础，下列对原子结构的认识，正确的是
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小
B．电子绕核旋转，库仑引力提供向心力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核里
D．原子核的半径的数量级为
9．在粒子散射实验中，当粒子穿过金箔时，下列说法正确的是
A．与金原子核相距较远的粒子，可能发生大角度偏转
B．与金原子核相距较近的粒子，可能发生大角度偏转
C．粒子与金原子核距离最近时，二者组成的系统的能量最小
D．粒子与金原子核距离最近时，二者组成的系统的势能最大
10．卢瑟福用粒子轰击金箔，观察粒子的散射现象，提出了原子的核式结构模型，关于粒子的散射现象和原子的核式结构模型，下列说法正确的是
A．多数粒子穿过金箔后，发生了较大角度偏转，有的偏转角超过90°
B．只有极少数粒子穿过金箔后，发生了大角度偏转
C．原子中存在一个体积很小的带正电的原子核，电子在核外绕核运动
D．原子核几乎集中了原子的全部质量
11．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。
12．1909年,英国物理学家_________和他的同事们用高速飞行的粒子去轰击金箔,根据粒子飞行路径的改变,得出如下结果：（1）_____________________________________________；（2）_____________________________________________;（3）___________________________。
13．如图甲为卢瑟福的原子核式结构模型图，原子的中间有一个体积很小、带正电的核，卢瑟福推算出原子核的直径约为________m；如图乙为α粒子散射实验现象模拟图，图中只有极少数α粒子有机会从离核很近的地方经过，是因为受到比较大的________力，才会发生大角度的偏转．
参考答案
1．C
【解析】
卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型，故C正确，ABD错误．
2．A
【解析】
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；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；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；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；
3．D
【解析】
阴极射线的发现，说明原子是可再分的，故A错误；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D正确，BC错误．故选D．
【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．D
【解析】
A.粒子与电子间有库仑引力作用，库仑引力很小，故A错误；
BC.电子的质量很小，粒子与电子相碰，运动方向几乎不改变，故B错误，C错误；
D.因为电子的质量很小，粒子与电子碰撞时能量的损失可以忽略，故D正确。
5．D
【解析】
A．A选项中2应该比1有较大偏转，3应该比4有较大偏转，故A错误；
B．B选项中2、3的偏转方向错误，故B错误；
C．C选项中3的偏转方向错误，故C错误；
D．D选项中，2、4发生了明显偏转，3离核最近，发生大角度偏转，故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
粒子散射实验的现象为：粒子穿过原子时，只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进。
A．电子是原子的组成部分是有汤姆生发现的，故A错误；
B．B符合题意，故B正确；
CD．原子和原子核还可以再分，不是由粒子散射实验结果反应的信息，故CD错误。
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，故C正确，ABD错误。
8．ABC
【解析】
A.卢瑟福粒子散射实验的结果否定了汤姆孙的原子结构模型，提出了原子的核式结构模型，并估算出原子核半径的数量级为，而原子半径的数量级为，是原子核半径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的，故A正确，D错误；
B.原子核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转，故B正确；
C.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故C正确。
9．BD
【解析】
AB.对粒子散射现象，原子的核式结构模型给出了圆满的解释，并推算了原子核半径的数量级为，只相当于原子半径的十万分之一. 粒子穿过金箔时，只有少数粒子可能离原子核较近，原子核对粒子的库仑斥力较大，使粒子发生大角度偏转，故A错误，B正确；
CD.粒子与金原子核之间的作用力是库仑斥力，在粒子向金原子核靠近时，库仑斥力做负功，粒子的动能减小，电势能增加；在粒子远离金原子核时，库仑斥力对粒子做正功，粒子的动能增加，电势能减小，粒子与金原子核组成的系统总能量不变，它们距离最近时，系统的势能最大，故C错误，D正确。
10．BCD
【解析】
AB.根据粒子散射实验的现象可知，绝大多数粒子几乎不发生偏转，少数粒子发生了较大角度偏转，极少数粒子发生了大角度偏转，故A错误，B正确；
CD.从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的原子核只占整个原子的很小空间，原子核几乎集中了原子的全部质量，电子在核外绕核运动，故C正确，D正确。
11．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。
12．卢瑟福 绝大多数α粒子穿过金销后，与原来的运动方向偏离不多 少数α粒子产生较大角度的偏转 极少数α粒子产生超过的大角度偏转，个别α粒子甚至被弹回
【解析】
(1)1909年,英国物理学家卢瑟福和他的同事们完成了α粒子散射实验；
[2][3][4]根据粒子飞行路径的改变,得出如下结果：绝大多数α粒子穿过金销后，与原来的运动方向偏离不多、少数α粒子产生较大角度的偏转、极少数α粒子产生超过的大角度偏转，个别α粒子甚至被弹回
13． 10-15 排斥
【解析】原子核直径的数量级为10-15m，在α粒子散射实验中，极少数α粒子从离核很近的地方经过，发生大角度偏转是受到了原子核较大的排斥力作用。
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。