4.3 原子的核式结构模型 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

4.3 原子的核式结构模型 同步练习 2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1 (2025南通海门一中期中)科学家在研究稀薄气体放电时发现，阴极发出的射线能使玻璃管壁发出荧光．如图所示，这种射线的本质是(　　) A. 电子 B. γ射线 C. 中子 D. 质子 2 如图所示，在阴极射线管正上方平行放一根通有强电流的长直导线，则阴极射线将 (　　) A. 向纸内偏转 B. 向纸外偏转 C. 向下偏转 D. 向上偏转 3 (2024南通海门阶段测试)电子的发现揭示了(　　) A. 原子可再分 B. 原子具有核式结构 C. 原子核可再分 D. 原子核由质子和中子组成 4 如图所示，α粒子散射实验中，移动显微镜M分别在a、b、c、d四个位置观察，则(　　) A. 在a处观察到的是金原子核 B. 在b处观察到的是电子 C. 在c处不能观察到任何α粒子 D. 在d处能观察到α粒子 5 (2025南通如东阶段测试)X表示金原子核，α粒子射向金原子核被散射，若它们入射时的动能相同，其偏转轨道可能是图中的(　　) A B C D 6 (2025南通启东阶段测试)已知1阿秒等于10-18 s．下列物体的尺度与真空中光经过1阿秒前进的距离最接近的是(　　) A. 夸克 B. 电子 C. 氢原子 D. 质子 7 在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的作用力是(　　) A. 原子核对α粒子的万有引力 B. 原子核对α粒子的库仑斥力 C. 原子核对α粒子的磁场力 D. 核外电子对α粒子的引力 8 (2025南通通州阶段测试)α粒子散射实验装置如图所示．通过该实验，我们可以知道(　　) A. 该实验证实了汤姆孙的“葡萄干面包模型”是正确的 B. 大多数α粒子穿过金箔后，其运动方向受到较大的影响 C. 占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内 D. 原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在其中 9 (2025南京阶段测试)如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则(　　) A. 三点中，α粒子在N点的电势能最大 B. α粒子在M点的速率比在Q点的大 C. 粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功 D. 在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低 二、解答题 10 (2025南通海安阶段测试)1897年，物理学家J.J.汤姆孙正式测定了电子的比荷，打破了原子是不可再分的最小单位的观点．因此，汤姆孙的实验是物理学发展史上最著名的经典实验之一．在实验中汤姆孙采用了如图所示的阴极射线管，从电子枪C出来的电子经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、E平行板间，接着在荧光屏中心F点出现荧光斑．若在D、E间加上方向向下，场强为E的匀强电场，电子将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、E电场区加上一垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，电子向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题． (1) 说明图中磁场沿什么方向； (2) 根据L、E、B和θ，求出电子的比荷． 1. A　阴极射线的本质是电子．故A正确． 2. C　导线中的电流在阴极射线管处产生的磁场方向为垂直纸面向外，则根据左手定则，阴极射线将向下偏转．故C正确． 3. A　电子的发现，不仅揭示了电的本质，而且打破了几千年来人们认为原子是不可再分的陈旧观念，证实原子也有其自身的构造，揭开了人类向原子进军的第一幕，迎来了微观粒子学(基本粒子物理学)的春天，A正确． 4. D　α粒子散射实验是用α粒子轰击金属箔，得到的结果是绝大多数的α粒子穿过金属箔后基本上仍沿原来的方向继续前进，有少数的α粒子运动轨迹发生了较大的偏转，极少数的α粒子甚至被反弹，沿原路返回．故在c处可以观察到很少的发生较大偏转的α粒子，在d处则能观察到极少数被反弹回来的α粒子．D正确． 5. D　在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度很大的偏转，个别的α粒子偏转角大于90°，极少数的α粒子偏转角大于150°，甚至个别粒子沿原方向弹回，原因在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，所以各选项图中下方粒子的偏转角应大于上方粒子，故A、C错误，D正确；在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，B图中上方粒子的偏转方向错误，故B错误. 6. C　真空中光经过1阿秒前进的距离为x＝ct＝3×108×1×10-18 m＝3×10-10 m，夸克的大小约为1×10-19 m，电子的大小约为1×10-15 m，氢原子的大小约为1×10-10 m，质子的大小约为1×10-15 m，故长度最接近的是氢原子．故C正确． 7. B　α粒子和电子接近时，它们之间就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的 ，α粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子的运动方向几乎不改变，使粒子发生大角度偏转的作用力只能是原子核对α粒子的库仑斥力，粒子之间的万有引力相比库仑斥力可忽略不计．故B正确． 8. C　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，卢瑟福设计了α粒子散射实验，证明带正电的那部分物质占原子质量的绝大部分，而且集中在很小的空间范围，从而证明汤姆孙的“葡萄干面包模型”是错误的，故A、D错误，C正确；当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离原子核远的α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，只有当α粒子与原子核十分接近时，才会受到很大的库仑斥力，而原子核很小，α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数α粒子发生大角度的偏转，而绝大多数α粒子基本按直线方向前进，故B错误． 9. A　由于N点离核最近，Q点比M点离核更远，重核带正电，根据重核电场分布特征可知φN>φM>φQ，即在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的高，故D错误；α粒子带正电，根据电势能的表达式Ep＝qφ，可知EpN>EpM>EpQ，即α粒子在N点的电势能最大，故A正确；结合上述可知，粒子从M点运动到Q点过程中，粒子的电势能减小，则电场力对它做的总功为正功，故C错误；结合上述可知，α粒子在M点的电势能比在Q点的大，则α粒子在M点的速率比在Q点的小，故B错误． 10. (1) 由题意及左手定则可知磁场方向垂直于纸面向里． (2) 当电子在D、E间做匀速直线运动时有 eE＝Bev， 当电子在D、E间的磁场中偏转时有 Bev＝m， 粒子在磁场中的运动情况如图所示， 由几何知识L＝r sin θ， 联立解得 ＝. 学科网（北京）股份有限公司 $