第4章 第2节 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（鲁科版）

第4章　原子结构 第2节　原子的核式结构模型 基础过关练 题组一　α粒子散射实验现象的分析与理解 1.(2023山东青岛中学期末)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处不能观察到任何粒子 D.在d处能观察到α粒子 2.下列现象属于α粒子散射实验中观察到,且据此现象得出原子核式结构的是 (　　) A.半数α粒子仍按原方向前进,半数α粒子发生较大角度偏转 B.少数α粒子仍按原方向前进,多数α粒子发生较大角度偏转 C.绝大多数α粒子发生超过90°的较大角度偏转,甚至被弹回 D.极少数α粒子发生超过90°的大角度偏转,个别甚至被弹回 3.(2024江苏淮安月考)如图甲所示为α粒子散射实验装置的剖面图,图中铅盒内的放射性元素钋(Po)所放出的α粒子由铅盒上的小孔射出,形成一束很细的粒子束打到金箔上。α粒子束能穿过很薄的金箔打到荧光屏上,并产生闪光,这些闪光可以通过显微镜观察;α粒子穿过金箔前后运动方向之间的夹角θ称为散射角,如图乙所示,荧光屏和显微镜可一起绕金箔沿圆周转动,以便观察α粒子穿过金箔后散射角的变化情况。下列说法正确的是 (　　) A.整个装置可以不放在抽成真空的容器中 B.α粒子散射实验的结果表明,少数α粒子穿过金箔后,散射角很小,几乎沿原方向前进 C.α粒子散射实验中观察到的个别α粒子被反弹回来,就像“一颗炮弹射向一张薄纸会反弹回来”,这种现象可用“枣糕模型”来解释 D.原子的核式结构模型有些类似太阳系,原子核犹如太阳,电子犹如行星,可称为原子的“行星模型” 题组二　对原子核式结构模型的认识及理解 4.(2023山东威海荣成二中期末)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,为建立现代原子核理论打下了基础,关于α粒子散射实验,下列说法正确的是 (　　) A.汤姆孙根据α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型 B.该实验需要在真空环境下才能完成 C.该实验表明α粒子大角度偏转可能是与电子直接碰撞造成的 D.在其他条件相同的情况下,只改变金箔的厚度,对实验结果没有影响 5.(2024上海期中)如图,①、②两条线表示α粒子散射实验中某两个α粒子运动的轨迹,则沿轨迹③射向原子核的α粒子经过原子核附近后可能的运动轨迹为 (　　) A.a　　　　B.b　　　　C.c　　　　D.d 6.(2023湖北武汉中学月考)如图所示是英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验装置示意图。 (1)下列关于该实验的描述正确的是　　　　。  A.α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成 B.该实验揭示了原子具有核式结构 C.实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔后发生大角度偏转 D.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性 (2)下列关于α粒子散射实验的说法中正确的是　　　　。  A.实验表明原子的中心有一个很大的核,它占有原子体积的绝大部分 B.实验表明原子的中心有一个很小的核,它集中了原子的全部正电荷 C.实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量 D.实验表明原子核是由质子和中子组成的 (3)下列有关α粒子散射实验的图中,O点表示金原子核的位置,则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图是　　　　。  题组三　应用核式结构模型分析粒子的运动 7.(2023北京房山一模)α粒子以某一初速度接近重金属核,其运动轨迹如图所示,M、N、Q为轨迹上的三点,N点离重金属核最近,Q点比M点离重金属核更远。在重金属核产生的电场中,下列说法正确的是 (　　) A.N点的电场强度比Q点小 B.N点的电势最高 C.α粒子从Q点运动到M点过程中,电势能减小 D.α粒子从Q点运动到M点过程中,速度一直减小 8.在卢瑟福的α粒子散射实验中,某一α粒子经过某一原子核附近时的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几个区域。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.一定在①区域　　　　　　B.可能在②、③区域 C.可能在④区域　　　　　　D.一定在⑤区域 答案与分层梯度式解析 第4章　原子结构 第2节　原子的核式结构模型 基础过关练 1.D　α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,得到的结果是绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,有少数的α粒子运动轨迹发生了较大的偏转,极少数的α粒子甚至被原路弹回,而在该实验中,用显微镜观察的实际上是α粒子,在c处可以观察到很少的发生较大偏转的α粒子,在d处则能观察到几乎被反弹回来的α粒子。故选D。 2.D　α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,极少数α粒子发生超过90°的大角度偏转,个别甚至被弹回,据此现象得出了原子核式结构。故选D。 3.D　α粒子散射实验装置一定要放在抽成真空的容器中,若不放在真空中进行,α粒子会使空气发生电离,选项A错误;α粒子散射实验的结果表明,绝大多数α粒子穿过金箔后,散射角很小,几乎沿原方向前进,少数α粒子的散射角较大,极少数α粒子的散射角超过90°,个别α粒子甚至被反弹回来,选项B错误;α粒子散射实验中观察到的个别α粒子被反弹回来,就像“一颗炮弹射向一张薄纸会反弹回来”,这种现象可用“原子的核式结构模型”来解释,选项C错误;原子的核式结构模型有些类似太阳系,原子核犹如太阳,电子犹如行星,所以也被称为原子的“行星模型”,选项D正确。 4.B　卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,故A错误;α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成,避免α粒子将空气电离,影响实验结果,故B正确;α粒子发生大角度偏转是与原子核之间的距离较近,同种电荷之间相互排斥,故C错误;在相同的条件下,改变金箔的厚度对实验结果有影响,故D错误。 5.A　α粒子与原子核均带正电,经过原子核时受斥力,且③比①更靠近原子核,所受斥力更大,故偏转角度也更大,所以可能的轨迹为a。故选A。 6.答案　(1)AB　(2)BC　(3)B 解析　(1)为了避免α粒子和空气中的原子碰撞影响实验结果,α粒子轰击金箔实验需要在真空条件下完成,故A正确;α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,故B正确;实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔后不发生偏转,只有极少数发生大角度偏转,故C错误;该实验否定了汤姆孙原子模型的正确性,故D错误。 (2)α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的核是一个极小的核,并带有原子的全部正电荷,故A错误,B、C正确;卢瑟福在用α粒子轰击氮原子核的实验中发现了质子,查德威克发现了中子(后面学习),故D错误。 (3)在α粒子的散射实验中,粒子所受原子核的作用力为斥力,指向轨迹弯曲的内侧,且离核越近的α粒子的运动轨迹越弯曲,则A、C、D错误,B正确。 7.B　由点电荷电场的场强公式E=可得离重金属核最近的N点电场强度最大,故A错误;离正点电荷场源最近的N点的电势最高,B正确;α粒子为氦原子核,带正电,又因为φN>φM>φQ,所以从Q点运动到M点过程中,电场力先做负功再做正功,α粒子的速度先减小再增大,电势能先增大再减小,故C、D错误。故选B。 8.A　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,故原子核不会在⑤区域;如果原子核在②、③区域,α粒子在P点受力方向没有指向轨迹曲线的凹侧,不合理;如果原子核在④区域,α粒子在Q点受力方向没有指向轨迹曲线的凹侧,不合理;只有原子核在①区域时,才会出现题图所示的轨迹,故应选A。 7 学科网（北京）股份有限公司 $