2. 原子的核式结构模型（分层作业）物理教科版选择性必修第三册

第4.2课 原子的核式结构模型 ID： 一、单选题 1．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动径迹。在粒子从运动到，再运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．电势能先减小后增大 C．静电力先做负功后做正功，总功等于0 D．加速度先变小后变大 2．在粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度的偏转，其原因是（    ） A．原子中存在带负电的电子 B．正电荷在原子内是均匀分布的 C．原子只能处在一系列不连续的能量状态中 D．占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围 3．下列对原子结构的认识，错误的是（　　） A．原子核的电荷数就是核中的质子数 B．电子在核外绕核旋转，向心力由库仑力提供 C．原子的全部正电荷都集中在原子核里 D．原子的直径大约为 4．如图所示是卢瑟福粒子散射实验的实验装置图，以下说法正确的是（    ） A．粒子是电子 B．图中仅在A点可以观察到粒子 C．粒子发生大角度偏转主要是由于粒子与金箔中电子的相互作用引起的 D．绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，说明原子内部绝大部分是空的 5．如图所示，是粒子散射实验的示意图，①②③④四条轨迹分别对应4个粒子与原子核相互作用时的运动路径。已知粒子的入射速度都相等，散射后的速度大小等于初速度大小，则4个粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 二、多选题 6．下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子 B．电子的发现证明了原子是可分的 C．汤姆孙认为原子里面带正电的物质应充斥整个原子，而带负电的电子镶嵌在球体的某些固定位置 D．汤姆孙认为原子里面带正电的物质都集中在原子中心一个很小的范围内 7．根据原子的核式结构模型，下列说法中正确的是（   ） A．原子核的直径大约是10 - 10m B．原子的质量几乎全部集中在原子核内 C．原子的全部正电荷都集中在原子核里 D．电子在核外旋转，库仑力提供向心力 8．卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，关于在相同时间（足够长）内观察到的现象，下列说法正确的是（　　） A．在A位置时观察到屏上的闪光最多 B．在B位置时屏上能观察到闪光，是因为α粒子发生了衍射 C．在D位置时屏上一定不能观察到闪光 D．在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多 三、实验题 9．人类对原子结构的认识，涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。 (1)1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况（图甲），断定阴极射线是 （填“电磁波”或“电子”），进而认为原子是一个球体，提出原子“ 模型”； (2)1909年，卢瑟福与他的学生进行了粒子散射实验（图乙），提出了原子核式结构模型。如图是粒子散射实验的图景。图中实线表示粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的粒子在b点时距原子核最近。下列说法不正确的是（　　） A．绝大多数粒子运动的轨迹类似轨迹1 B．发生超过大角度偏转的粒子是极少数的 C．沿轨迹2运动的粒子的加速度先减小后增大 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4.2课 原子的核式结构模型 ID： 一、单选题 1．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动径迹。在粒子从运动到，再运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．电势能先减小后增大 C．静电力先做负功后做正功，总功等于0 D．加速度先变小后变大 【答案】C 【详解】ABC．根据卢瑟福提出的原子的核式结构模型可知，原子核集中了原子的全部正电荷，即原子核外的电场分布与正点电荷的电场类似。合力方向指向运动轨迹的凹侧，根据粒子从运动到的运动轨迹，可知静电力做负功，粒子动能减小，电势能增大；从运动到，静电力做正功，粒子动能增大，电势能减小；、在同一条等势线上，则静电力做的总功等于0。故AB错误，C正确； D．等势线密集的位置场强比较大，则、、三点的电场强度大小的关系，场强越大则所受电场力越大，粒子加速度越大，故粒子的加速度先变大后变小，故D错误。 故选C。 2．在粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度的偏转，其原因是（    ） A．原子中存在带负电的电子 B．正电荷在原子内是均匀分布的 C．原子只能处在一系列不连续的能量状态中 D．占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围 【答案】D 【详解】A．带负电的电子质量很小不是影响粒子发生大角度偏转的原由，故A错误； B D．原子中的原子核很小，核外很“空旷”， 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核，这才是影响粒子发生大角度偏转的根本原因，故B错误，D正确； C．少数粒子发生大角度的偏转与原子处在一系列不连续的能量状态中没有关系，故C错误； 故选D。 3．下列对原子结构的认识，错误的是（　　） A．原子核的电荷数就是核中的质子数 B．电子在核外绕核旋转，向心力由库仑力提供 C．原子的全部正电荷都集中在原子核里 D．原子的直径大约为 【答案】D 【详解】A．原子核的电荷数等于核中的质子数，选项A正确； B．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，即向心力由库仑力提供，选项B正确。 C．原子的全部正电荷都集中在原子核里，选项C正确； D．原子核直径的数量级为，而原子直径的数量级为，选项D错误。 此题选择错误的，故选D。 4．如图所示是卢瑟福粒子散射实验的实验装置图，以下说法正确的是（    ） A．粒子是电子 B．图中仅在A点可以观察到粒子 C．粒子发生大角度偏转主要是由于粒子与金箔中电子的相互作用引起的 D．绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，说明原子内部绝大部分是空的 【答案】D 【详解】A．粒子是氦核，A错误； B．绝大部分粒子会通过金属箔到达A点，但有少部分粒子发生偏转，故其它位置也可以观察到粒子，B错误； C．粒子发生大角度偏转主要是由于粒子与金箔中的原子核相互作用引起的，C错误； D．由于原子内部绝大部分是空的，则绝大多数粒子与原子核的作用力很小，穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，D正确。 故选D。 5．如图所示，是粒子散射实验的示意图，①②③④四条轨迹分别对应4个粒子与原子核相互作用时的运动路径。已知粒子的入射速度都相等，散射后的速度大小等于初速度大小，则4个粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【详解】散射角度大的α粒子动量变化大，所以受到原子核的冲量也大，所以4个粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是④。 故选D。 二、多选题 6．下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子 B．电子的发现证明了原子是可分的 C．汤姆孙认为原子里面带正电的物质应充斥整个原子，而带负电的电子镶嵌在球体的某些固定位置 D．汤姆孙认为原子里面带正电的物质都集中在原子中心一个很小的范围内 【答案】ABC 【详解】AB．1897年汤姆生通过对阴极射线的研究，用测定粒子比荷的方法发现了电子，从而使人们认识到原子是可分的，故AB正确； C．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质应充斥整个原子，而带负电的电子，则镶嵌在球体的某些固定位置，即为西瓜模型，故C正确； D．卢瑟福认为原子里面带正电荷的物质都集中在原子中心一个很小的范围内，即为原子的核式结构，故D错误。 故选ABC。 7．根据原子的核式结构模型，下列说法中正确的是（   ） A．原子核的直径大约是10 - 10m B．原子的质量几乎全部集中在原子核内 C．原子的全部正电荷都集中在原子核里 D．电子在核外旋转，库仑力提供向心力 【答案】BCD 【详解】AB．一个原子的直径大约是10 - 10m，原子核只占据的原子内部极小的空间（大约为原子整个体积的10 - 15），却集中了几乎所有原子的质量，A错误、B正确； C．α粒子轰击金箔的实验现象说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，C正确； D．原子由位于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，D正确。 故选BCD。 8．卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，关于在相同时间（足够长）内观察到的现象，下列说法正确的是（　　） A．在A位置时观察到屏上的闪光最多 B．在B位置时屏上能观察到闪光，是因为α粒子发生了衍射 C．在D位置时屏上一定不能观察到闪光 D．在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多 【答案】AD 【详解】A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，说明金箔原子内部很空旷，大多数α粒子基本不偏折，故A正确； B．放在B位置时屏上能观察到闪光，说明α粒子与金原子内部带正电的物质有库仑力的作用，发生了散射，故B错误； C．放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过极少，说明极少数α粒子发生大角度的偏折，故C错误； D．放在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多，说明极少数α粒子发生较大偏折，可知原子内部带正电部分的体积小且质量大，故D正确。 故选AD。 三、实验题 9．人类对原子结构的认识，涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。 (1)1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况（图甲），断定阴极射线是 （填“电磁波”或“电子”），进而认为原子是一个球体，提出原子“ 模型”； (2)1909年，卢瑟福与他的学生进行了粒子散射实验（图乙），提出了原子核式结构模型。如图是粒子散射实验的图景。图中实线表示粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的粒子在b点时距原子核最近。下列说法不正确的是（　　） A．绝大多数粒子运动的轨迹类似轨迹1 B．发生超过大角度偏转的粒子是极少数的 C．沿轨迹2运动的粒子的加速度先减小后增大 【答案】(1) 电子 枣糕 (2)C 【详解】（1）[1]汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况，断定其本质是带负电的粒子流，并断定阴极射线是电子。 [2]汤姆孙认为正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，提出原子“枣糕模型”。 （2）A．原子中绝大部分是空的，故绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，运动轨迹类似轨迹1，故A正确； B．原子核所占体积很小，发生超过大角度偏转的α粒子是极少数的，故B正确； C．根据点电荷电场分布可知，离原子核近的地方电场强度大，根据牛顿第二定律 故沿轨迹2运动的α粒子的加速度先增大后减小，故C错误。 本题选错误的，故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$