4.3 原子的核式结构模型-2021-2022学年高二物理课后分类练（人教版2019选择性必修第三册）

4.3　原子的核式结构模型 1.(2020·湖南衡阳期中)关于阴极射线的本质,下列说法正确的是(　　) A.阴极射线本质是氢原子 B.阴极射线本质是电磁波 C.阴极射线本质是电子流 D.阴极射线本质是X射线 解析:汤姆孙经过大量的实验,证明阴极射线是带电的粒子流,并称组成粒子流的粒子为电子,故选C。 2.(2020·上海期中)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.α粒子的散射实验 B.对阴极射线的研究 C.天然放射性现象的发现 D.质子的发现 解析:卢瑟福提出原子的核式结构模型的根据是α粒子的散射实验,A正确。 3.下列能正确反映卢瑟福利用α粒子轰击金箔实验结果的示意图是(　D　) 解析:实验结果是离金原子核远的α粒子偏转角度小,离金原子核近的α粒子偏转角度大,正对金原子核的α粒子被反弹,故A、B、C项与题意不相符,D项与题意相符。 4.从α粒子散射实验结果出发推出的结论有:①金原子内部大部分都是空的;②金原子是一个球体;③汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况;④原子核的半径约是10-15 m。其中正确的是(　B　) A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④ 解析:由于极少数α粒子发生大角度散射,说明原子中心有一个集中了几乎全部质量和集中了全部正电荷的核存在,原子中绝大部分是空的,汤姆孙的原子模型不符合实际情况;根据散射实验数据可估计原子核的半径应在10-15 m左右;至于把原子看成是一个球体,是人们为研究方便引入的模型,不是由散射实验推出的结果,所以①③④正确。 5.(多选)在α粒子散射实验中,当α粒子穿过金箔时,下列理解正确的是(　　) A.与金原子核相距较远的α粒子,可能发生大角度偏转 B.与金原子核相距较近的α粒子,可能发生大角度偏转 C.α粒子与金原子核距离最近时,系统的能量最小 D.α粒子与金原子核距离最近时,系统的势能最大 解析:α粒子穿过金箔时,只有极少数α粒子可能离核较近,金原子核对这一小部分α粒子的库仑斥力较大,使α粒子发生大角度偏转,故A错误,B正确;α粒子与金原子核之间的作用力是库仑斥力,在α粒子向金原子核靠近时,要克服库仑斥力做功,电势能增加,在α粒子远离金原子核时,库仑斥力对α粒子做正功,电势能减少,因此它们距离最近时,系统的电势能最大,D正确;α粒子与金原子核组成的系统总能量不变,故C错误。 6.(多选)关于α粒子散射实验的下列说法中正确的是(　　) A.在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向前进,少数发生了较大偏转,极少数偏转超过90°,有的甚至被弹回,接近180° B.使α粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子;当α粒子接近电子时,是电子的吸引力使之发生明显偏转 C.实验表明原子中心有一个极小的核,它占有原子体积的极小部分 D.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量 解析:A项是对该实验现象的正确描述,故A正确;B项中,使α粒子偏转的力是原子核对它的库仑斥力,而不是电子对它的吸引力,故B错误;C项是对实验结论之一的正确表述,故C正确;原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量,因核外还有电子,故D错误。 7.关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系,下列说法正确的是(　　) A.卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的枣糕模型是错误的 B.卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构” 理论 C.卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性 D.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论 解析:卢瑟福设计α粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布,并非为了验证汤姆孙的“枣糕模型”,A错误;卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误而提出“核式结构”理论的,B错误;卢瑟福做了α粒子散射实验后,由实验现象提出了“核式结构”理论,C错误,D正确。 8.(多选)如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金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。以下说法正确的是(　　) A.α粒子在A处的速度比在B处的速度小 B.α粒子在B处的速度最大 C.α粒子在A、C处的速度大小相等 D.α粒子在B处速度比在C处速度小 解析:由能量守恒定律可知,对于A、B、C三点,A、C位于原子核形成的同一等势面上,电势能相同,故动能也相同,则在A、C两点速率相同,C正确;由A到B,α粒子克服库仑力做功,动能减小,电势能增大,故B点速度最小,D正确,A、B错误。 9.若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动,则其角速度ω是多少?电子绕核的运动可等效为环形电流,则电子运动的等效电流I是多少?(已知电子的质量为m,电荷量为e,静电力常量用k表示) 解析:电子绕核运动的向心力由库仑力提供, 因为=mω2r,所以ω=