课时作业17 原子的核式结构模型（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版）

课时作业（十七）　原子的核式结构模型 [基础达标练] 1.（多选）关于阴极射线，下列说法正确的是(　　) A.阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象 B.阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流 C.阴极射线是某一频率的电磁波 D.阴极射线可以直线传播，也可被电场、磁场偏转 解析：选BD　AB.阴极射线是在真空管中由阴极发出的高速电子流，不是气体导电辉光放电，故A错误，B正确； C.阴极射线是高速电子流，不是电磁波，故C错误； D.阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流，可被电场、磁场偏转，也可以直线传播，D正确。 故选BD。 2.下列实验现象中，支持阴极射线是带电微粒观点的是(　　) A.阴极射线可以透过薄铝片 B.阴极射线通过电场或磁场时，要产生相应偏转 C.阴极射线透过镍单晶时，产生衍射现象 D.阴极射线轰击荧光物质，发出荧光 解析：选B　A．X射线不带电且有较强的穿透能力，可以透过薄铝片，因此阴极射线可以透过薄铝片不能说明阴极射线是带电微粒，选项A错误； B.阴极射线通过电场或磁场时发生偏转，说明它是带电的粒子，不是不带电的电磁波，选项B正确； C.只要具有波的特性，就能产生衍射现象，故C错误； D.紫外线照射荧光物质时也会发出荧光，不能证明阴极射线是带电微粒，故D错误。 故选B。 3.汤姆孙对阴极射线本质的研究，采用的科学方法是(　　) A.用阴极射线轰击金箔，观察其散射情况 B.用“油滴实验”精确测定电子的带电量 C.用阴极射线轰击荧光物质，对荧光物质发出的光进行光谱分析 D.让阴极射线通过电场和磁场，通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷 解析：选D　汤姆孙对阴极射线本质的研究采用的主要方法是：让阴极射线通过电磁场，通过偏转情况判断其电性，结合类平抛运动与圆周运动的公式，即可计算其比荷，故D正确。 4.关于α粒子散射实验(　　) A.该实验证实了原子的枣糕模型的正确性 B.只有少数的α粒子发生大角度偏转 C.根据该实验估算出原子核的直径约为10-10 m D.α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转 解析：选B　A．通过该实验，提出了原子的核式结构，否定了原子的枣糕模型，A错误； B.大多数α粒子沿原来的方向继续前进，只有少数的α粒子发生大角度偏转，B正确； C.根据该实验估算出原子核的直径约为10-15 m，C错误； D.α粒子与金原子核的碰撞可能会发生大角度偏转，D错误。 故选B。 5.α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是(　　) A.该实验的数据支持了原子结构的“西瓜模型” B.α粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的 C.该实验选用金的原因之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔 D.该实验表明原子中心有一个体积极大的核，它占有原子体积的极大部分 解析：选C　A．汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”不能解释卢瑟福的α粒子散射实验中的大角度偏转问题，该实验说明了汤姆孙西瓜模型是错误的，故A错误； B.卢瑟福的α粒子散射实验，证明了原子是可以再分的，故B错误； C.该实验选用金的原因之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔，故C正确； D.从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使α粒子受到排斥力的核体积极小，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，故D错误。 故选C。 6.卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子核式结构模型，实验装置如图所示，带电粒子打到光屏上就会产生光斑，为验证α粒子散射实验结论，现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜，则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是(　　 ) A.1 605、35、11、1 B.1 242、1 305、723、203 C.2、10、655、1 205 D.1 232、1 110、733、203 解析：选A　α离子散射实验现象是绝大多数粒子直接穿过，少数发生大角度偏转，极少数甚至原路返回，故A符合事实，BCD不符合事实，故A正确，BCD错误。 故选A。 7.（多选）卢瑟福的α粒子散射实验显示出(　　) A.原子内的正电荷全部集中在原子核里 B.原子内的正电荷均匀分布 C.原子内的正电荷分布在原子的外壳上 D.原子的几乎全部质量集中在核里 解析：选AD　卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子核式结构模型：原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷集中在原子核内，原子的质量几乎全部集中在原子核内，AD正确，BC错误。 故选AD。 8.如图是卢瑟福为解释α粒子散射实验而提出的情境。占金原子质量绝大部分的原子核集中在很小的空间范围，曲线表示α粒子的运动轨迹。下列说法正确的是(　　) A.越接近原子核的α粒子发生散射时的偏转角越小 B.电子质量约为α粒子质量的，因此电子对α粒子速度的影响可以忽略 C.由该实验可以得出α粒子与金原子核一定带异种电荷 D.若实验中换用轻金属笛片，发生大角度偏转的α粒子将会增多 解析：选B　A．越接近原子核的α粒子受到的库仑斥力越大，发生散射时的偏转角越大，A错误； B.电子质量约为α粒子质量的，因此电子对α粒子速度的影响可以忽略，B正确； C.由该实验可以得出α粒子与金原子核一定带同种电荷，C错误； D.若实验中换用轻金属笛片，发生大角度偏转的α粒子将会减少，D错误。 故选B。 9.（多选）在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相碰，下列说法正确的是(　　) A.α粒子发生大角度的偏转 B.α粒子不会发生明显偏转 C.α粒子可能被弹回 D.α粒子能量几乎不变 解析：选BD　粒子间的碰撞满足动量守恒定律，因为α粒子的质量远远大于电子的质量，α粒子动量几乎不变，所以α粒子不会发生明显偏转，不可能被弹回，能量也几乎不会发生改变。故AC错误，BD正确。 故选BD。 [能力提升练] 10.（多选）研究α粒子散射的实验装置如图所示，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是(　　) A.绝大多数α粒子沿直线穿过，偏转角很小，说明原子内部大部分是中空的 B.少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于其与电子发生了碰撞 C.极少数α粒子被弹回，说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核 D.在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，电势能最小 解析：选AC　AC.绝大多数α粒子沿直线穿过，偏转角很小，说明原子核内部大部分是中空的，极少数α粒子被弹回，说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核，AC正确； B.少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于n＝1粒子受到金属原子核的斥力作用较大，而非与电子发生了碰撞，B错误； D.在α粒子散射实验中，当α粒子接近原子核时，电场力对α粒子做负功，电势能增加，因此α粒子最接近原子核时，电势能最大，D错误。 故选AC。 11.下列说法正确的是(　　) A.汤姆孙发现了电子，从而认识到：原子核是可以再分的 B.原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中 C.假设整个原子有一个篮球那么大，按照比例原子核像乒乓球那么大 D.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的“核式结构模型” 解析：选D　A．汤姆孙发现了电子，从而认识到原子是可以再分的，故A错误； B.原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，这是汤姆逊的葡萄干蛋糕模型，后来被卢瑟福的α粒子散射实验推翻，故B错误； C.因为原子的数量级为10-10，而原子核的数量级为10-15，故假设整个原子有一个篮球那么大，按照比例原子核不可能像乒乓球那么大，故C错误； D.卢瑟福根据α粒子散射实验推翻了汤姆逊的葡萄干蛋糕模型，提出了原子的“核式结构模型”，故D正确。 故选D。 12.在α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的运动轨迹如图中实线所示。图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域。不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是(　　) A.可能在①区域 B.一定在②区域 C.可能在③、④区域 D.一定在⑤区域 解析：选B　α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，由α粒子运动轨迹的弯曲方向可知排斥力向下，故原子核一定在②区域，故B正确，ACD错误。 故选B。 13.（多选）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。下列说法正确的是(　　) A.卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子 B.α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大 C.α粒子出现较大角度偏转的过程中电势能先变小后变大 D.α粒子出现较大角度偏转的过程中加速度先变大后变小 解析：选BD　A．汤姆孙对阴极射线的探究发现了电子，A错误； B.α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到较大的库仑斥力，B正确； C.α粒子在运动过程中，一直受到斥力，靠近原子核过程库仑力做负功，电势能增大，远离原子核过程库仑力做正功，电势能减小，C错误； D.靠近原子核过程中库仑力增大，加速度增大，远离过程库仑力减小，加速度减小，D正确；故选BD。 14.在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从K出来的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑，若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果在D、G电场区再加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画），荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题： (1)说明阴极射线的电性； (2)说明图中磁场沿什么方向； (3)根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。 解析：(1)由于阴极射线向上偏转，因此所受电场力方向向上，又由于匀强电场方向向下，电场力的方向与电场方向相反，所以阴极射线带负电。 (2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里。 (3)设此射线中的粒子带电荷量为q，质量为m，当射线在DG间做匀速直线运动时，有 qE＝Bqv　　　① 当射线在DG间的磁场中偏转时，有 Bqv＝　　② 如图所示 同时又有 L＝r·sin θ　　③ 联立①②③得 ＝ 答案：(1)负电　(2)垂直纸面向里　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $