人教版（2023）选修第三册4.3、原子的核式结构模型（含解析）

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（共21题）

一、选择题（共12题）

在粒子散射实验中，使少数粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对粒子的

A．万有引力B．库仑力C．磁场力D．核力

卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在

A．原子核B．电子C．质子D．中子

下面对阴极射线的认识，正确的是

A．阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光物质而产生的

B．只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生

C．阴极射线可以穿透薄铝片，这说明它是电磁波

D．阴阳两极间加有高压时，电场很强，阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极

瑟福指导他的助手进行的散射实验所用仪器的示意图如图所示。放射源发射的粒子打在金箔上，通过显微镜观察散射的粒子。实验发现，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来方向前进，但少数粒子发生了大角度偏转，极少数的角度甚至大于。于是，卢瑟福大胆猜想

A．原子核内存在中子

B．原子核内存在质子

C．电子围绕原子核运动

D．原子内部有体积很小、质量很大的核

根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释粒子散射实验，使少数粒子发生大角度偏转的作用力是金原子核对粒子的

A．库仑斥力B．库仑引力C．万有引力D．核力

如图所示，在阴极射线管正上方平行放一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

年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是

A．粒子发生偏转是由于它跟电子发生了碰撞

B．粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞

C．粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量

D．通过粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是

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”精确测定电子所带电荷量

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

下列论述中，能够揭示原子核有复杂结构的是

A．卢瑟福通过粒子散射实验建立原子核式结构模型

B．汤姆孙发现了电子

C．贝克勒尔发现天然放射性现象

D．伦琴发现射线

汤姆孙通过对阴极射线研究，发现了

A．电子B．质子C．中子D．原子核式结构

如图所示为粒子散射实验的示意图：放射源发出射线打到金箔上，带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中①②③为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或依据实验结果做出的推理正确的是

A．在位置②接收到的粒子最多

B．在位置①接收到粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内

C．位置②接收到的粒子一定比位置①接收到的粒子所受金原子核斥力的冲量更大

D．若正电荷均匀分布在原子内，则①②③三个位置接收到粒子的比例应相差不多

在粒子散射实验中，当在粒子最接近原子核时，关于描述粒子的有关物理量情况正确的是

A．动能最小

B．势能最小

C．粒子与金原子核组成的系统能量最小

D．粒子所受金原子核的斥力最小

二、填空题（共5题）

汤姆孙原子模型（枣糕模型）

（）年，汤姆孙发现了，使人们认识到原子有复杂的结构。

（）世纪初汤姆孙提出了原子的枣糕模型：原子是一个球体，均匀分布在整个球内，而却像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面。

卢瑟福通过实验，发现原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的结构模型。

原子的正电荷和质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核高速旋转。

年，英国物理学家发现了电子，使人们认识到原子不是组成物质的最小单位，从此开启了人类对原子的探索。

为了解释粒子散射实验结果，卢瑟福提出了如下的原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做，原子的全部和几乎全部都集中在里，带负电的在核外空间绕着核高速旋转。原子的半径大约是米，原子核的大小约为米。

三、解答题（共4题）

卢瑟福通过实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，平面示意图中的四条线表示粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条粒子的运动轨迹。

回答下列问题：

(1)关于原子的结构，物理史上有三种具有代表性的模型，即汤姆孙的葡萄干蛋糕模型、卢瑟福的模型和玻尔的原子模型。

(2)关于粒子散射实验的下述说法中正确的是。

A．在实验中观察到的现象是绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过，有的甚至被弹回，接近

B．使粒子发生明显偏转的力是来自于带正电的核及核外电子，当粒子接近核时，是核的排斥力使粒子发生明显的偏转，当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显的偏转

C．实验表明原子的中心有一个极小的核，它占有原子体积的绝大部分

D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量

如图所示是卢瑟福发现原子核式结构的实验装置简图。请回答下列问题：

(1)实验中用了什么粒子轰击靶原子核？

(2)实验为什么要在真空中进行？

(3)当粒子击中靶原子核时会发生什么情况？

氢原子核的半径大约为，试估算氢原子核的密度，若氢核与氢核紧密排列到，质量约为多大？（已知氢原子的质量约为）

答案

一、选择题（共12题）

1.【答案】B

【解析】电荷之间是库仑力作用，万有引力很弱，可不计；核力是在核子之间的作用力，故B正确。

2.【答案】A

3.【答案】D

【解析】阴极射线是由阴极直接发出的，A错误；只有当两极间加有高压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，B错误，D正确；阴极射线可以穿透薄铝片，可能是电磁波，也可能是更小的粒子，C错误。

4.【答案】D

5.【答案】A

6.【答案】C

【解析】根据右手螺旋定则，知直导线下方的磁场方向垂直纸面向外，阴极射线（电子流）从负极流向正极，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向向下，所以阴极射线向下偏转，故C正确。

7.【答案】C

8.【答案】D

【解析】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，通过阴极射线的偏转情况判断其电性，结合类平抛运动与圆周运动的公式计算其比荷，选项D正确。

9.【答案】C

10.【答案】A

11.【答案】B

【解析】由于原子中大部分是空的，故大部分粒子会沿直线通过，所以在位置③接收到的粒子最多，选项A错误；在位置①接收到粒子，说明粒子发生了大角度偏折，可以推出正电荷不可能均匀分布在原子内，选项B正确；

由图看出，位置②接收到的粒子偏折程度没有位置①的大，所以粒子所受金原子核斥力的冲量在位置①更大些，选项C错误；

若正电荷均匀分布在原子内，则①②位置几乎接收不到粒子，③位置接收得最多，选项D错误。

12.【答案】A

【解析】粒子和金原子核都带正电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故粒子动能减小，电势能增加；系统的能量守恒，由库仑定律可知随着距离的减小，库仑斥力逐渐增大。

二、填空题（共5题）

13.【答案】电子；正电荷；

14.【答案】；核式

15.【答案】全部；

16.【答案】汤姆孙；

17.【答案】原子核；正电荷；质量；原子核；

三、解答题（共4