4.2 原子的核式结构模型（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（教科版）

第四章　原子结构 2　原子的核式结构模型 基础过关练 题组一　α粒子散射实验的现象及分析 1.(多选题)(2025重庆期中)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 2.(2024河南许昌期末)1909年卢瑟福指导他的学生做了著名的α粒子散射实验。α粒子轰击金箔的轨迹如图所示。下列说法不正确的是　(　　) A.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 B.绝大多数α粒子沿直线穿过,偏转角度很小,说明原子内部大部分是中空的 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.α粒子散射实验中,当α粒子最接近原子核时,电势能最大 题组二　原子的核式结构模型的认识和分析 3.(2024北京海淀期末)α粒子散射实验装置如图所示,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素作为放射源,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线打到金箔上,图中虚线表示被散射的α粒子的径迹。关于该实验,下列说法正确的是(　　) A.实验现象可用汤姆孙提出的“枣糕模型”来解释 B.依据实验结果可以推测原子核是可再分的 C.α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了“碰撞” D.统计散射到各个方向的α粒子所占比例,可以推知原子中正电荷的大致分布情况 4.(2024广东湛江月考)核散射是2019年经全国科学技术名词审定委员会审定公布的物理学名词。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.α粒子在M点的速率比在Q点的大 B.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低 C.三点中,α粒子在N点的电势能最大 D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.AD 2.A 3.D 4.C 1.AD　在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光最多,说明金原子内部很空旷,绝大多数α粒子基本不偏转,故A正确;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;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转,故C错误;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,说明少数α粒子发生较大偏转,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A、D。 2.A　少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于α粒子受到金原子核的斥力作用较大,而非与电子发生了碰撞,A错误;绝大多数α粒子沿直线穿过,偏转角度很小,说明原子内部大部分是中空的,B正确;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,C正确;α粒子散射实验中,当α粒子接近原子核时,受到电场斥力作用,电场力对α粒子做负功,电势能增大,因此当α粒子最接近原子核时,电势能最大,D正确。故选A。 3.D　实验现象中存在α粒子大角度偏转的情况,否定了汤姆孙提出的“枣糕模型”,A错误;依据实验结果不可以推测原子核是可以再分的,B错误;α粒子发生偏转是由于它受到了金箔中的金原子核的斥力作用,C错误;统计散射到各个方向的α粒子所占比例,可以推知原子中正电荷的大致分布情况,即原子的中间存在一个原子核,原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上,D正确。故选D。 4.C　重原子核带正电,根据正点电荷的等势面的分布可知,α粒子在离重原子核越远的点,其电势越低,所以在重核产生的电场中,Q点的电势比M点的低,B错误;重原子核与α粒子之间的电场力表现为斥力,所以α粒子从M点运动到Q点过程中,电场力先做负功后做正功,所以α粒子的动能先减小后增大,电势能先增大后减小,所以α粒子在N点电势能最大,C正确;α粒子从M点运动到Q点,有WMQ=qUMQ=q(φM-φQ),由于Q点的电势比M点的低,即UMQ>0,则电场力对它做的总功为正功,所以α粒子动能增大,则α粒子在M点的速率比在Q点的小,A、D错误。 导师点睛 　　(1)重原子核带正电,对α粒子的排斥力指向弧的凹侧; (2)α粒子离重原子核越近,库仑力越大,加速度越大; (3)α粒子远离重原子核,静电力做正功,动能增大,电势能减小;靠近重原子核,静电力做负功,动能减小,电势能增大。 学科网（北京）股份有限公司 $