4.2 原子的核式结构模型 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

第2节 原子的核式结构模型 同步练习

一、选择题:

1．根据汤姆孙原子结构模型预测α粒子散射实验结果是(　　)

A．绝大多数α粒子穿过金箔后都有显著偏转

B．绝大多数α粒子穿过金箔后都有小角度偏转

C．极少数α粒子偏转角很大，有的甚至沿原路返回

D．不可能有α粒子偏转角很大，更不可能沿原路返回

2.如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法中正确的是(　　)

A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多

B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光

C．卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似

D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子核后产生反弹

3．在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的(　　)

A．万有引力 B．库仑力

C．磁场力 D．弹力

4．在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是(　　)

A　　　B　　　　C　　　　　D

5．关于原子结构，下列说法正确的是(　　)

A．原子中原子核很小，核外很“空旷”

B．原子核的直径的数量级是10－10 m

C．原子的全部电荷都集中在原子核内

D．原子的全部的质量都集中在原子核内

6．如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等(　　)

A．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论

B．大多数α粒子击中金箔后几乎沿原方向返回

C．从a经过b运动到c的过程中α粒子的电势能先减小后增大

D．α粒子经过a、c两点时动能相等

7．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在(　　)

A．电子 B．中子

C．质子 D．原子核

8．(多选)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．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在真空条件下完成

B．该实验揭示了原子有复杂的核式结构

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

9．(多选)关于α粒子散射实验，下列说法正确的是(　　)

A．该实验在真空环境中进行

B．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的

C．荧光屏只有正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光

D．不用荧光屏也可用显微镜直接观察α粒子散射情况

10.(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．其中一个α粒子在从a运动到b，再运动到c的过程中，α粒子在b点时距原子核最

近．下列说法正确的是(　　)

A．卢瑟福在α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粒子运动到b时受到的库仑斥力较大

C．α粒子从a到c的运动过程中电势能先减小后变大

D．α粒子从a到c的运动过程中加速度先变大后变小

二．计算题：

11．卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动．设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径为r1，已知电子电荷量为e，静电力恒量为k，用经典物理学的知识，

(1)计算电子在半径为r1的轨道运动时的动能．

(2)设轨道2的半径r2＝4r1，计算电子在轨道2运动时的动能．

(3)比较电子在轨道1与轨道2的动能，Ek1________ (选填“＞”“＜”或“＝”) Ek2，电势能Ep1________ (选填“＞”“＜”或“＝”) Ep2．

 

 

12.一种测定电子比荷的实验装置如图所示．真空玻璃管内、阴极发出的电子经阳极A与阴极K之间的高电压加速后，形成一束细电子流，以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域．若两极板间无电压，电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O，已知极板的长度l＝5.00 cm，C、D间的距离d＝1.50 cm，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L＝12.50 cm，U＝200 V，B＝6.3×10－4 T，P点到O点的距离y＝3.0 cm，试求电子的比荷．