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物理选择性必修三4.3 原子的核式结构模型同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．小物通过视频号“胜哥课程”知道了α粒子散射可以用来估算核半径。某原子核，实验确定的核半径的数量级为m，而整个原子半径的数量级是m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果把原子放大为直径是100m的球，原子核的大小相当于下列哪个物体（　　）
A．一粒小米 B．一粒葡萄 C．一个乒乓球 D．一个篮球
2．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了（　　）
A．分子拥有复杂结构 B．原子拥有复杂结构
C．葡萄干蛋糕模型 D．原子核式结构模型
3．在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可忽略，这是因为电子（　　）
A．带负电 B．电荷量太小 C．体积太小 D．质量太小
4．根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是（　　）
A．原子核对α粒子的库仑引力 B．原子核对α粒子的库仑斥力
C．核外电子对α粒子的库仑引力 D．核外电子对α粒子的库仑斥力
5．在用粒子轰击金箔的实验中发现粒子（　　）
A．全部穿过或发生很小的偏转
B．绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回
C．绝大多数发生很大的偏转，甚至被弹回，只有少数穿过
D．全部发生很大的偏转
6．卢瑟福通过对粒子散射实验的结果分析，提出的理论是（　　）
A．原子的核式结构模型 B．电子是原子的组成部分
C．原子核由质子和中子组成 D．原子核是由质子和中子组成
7．目前，“冷冻电镜”已经能确定蛋白质分子结构中各原子的相对位置。据此推测，该电镜的测量精度至少约为（　　）
A． B． C． D．
8．下列哪个实验揭示了原子具有核式结构（　　）
A．阴极射线实验 B．光电效应实验
C． 粒子轰击氮核实验 D． 粒子散射实验
9． 核中有（　　）
A．92个电子 B．238个质子 C．146个中子 D．330个核子
10．关于氢原子与1价氦离子的尺寸大小比较，下列说法正确的是（　　）
A．前者较大 B．后者较大 C．大小相等 D．无法比较
11．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是（）
A． B．
C． D．
12．有关下列四幅图的描述，正确的是（　　）
A．图1中，
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，增大电容C，调谐频率减小
D．图4中，卢瑟福根据这个实验提出了原子核内部的结构模型
13．关于下列几幅图的说法正确的是（　　）
A．甲图为光电效应实验电路图，当开关断开时，电流表示数一定为零
B．乙图为光电效应实验中光电子最大初动能与入射光频率的关系，用不同金属做实验，图线的斜率不同
C．丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样，它证实了电子具有波动性
D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量全部集中在很小的空间范围
14．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（　　）
A． B．
C． D．
15．如图，卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明 （　　）
A．原子核具有复杂结构 B．在原子的中心有一个很小的核
C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核做圆周运动
16．如图1是一款阴极射线管，K极是圆形金属板电极，A极为圆环状金属电极，对于KA间的电场分布来说，A极可以等效为圆形金属板电极，在KA之间加上如图所示的高压，阴极射线就可以在K极和A极之间运行，如图2是K极和A极之间的部分电场分布，下列阐述正确的是（　　）
A．阴极射线的本质是α射线
B．图2中P点电势低于Q点电势
C．如果在图2中P点从静止释放一电子，则电子会沿该处电场线运动到A极
D．从K极静止出发的阴极射线粒子，沿中间直线电场线到达A极电场力做功最多
17．1909年，英国物理学家卢瑟福和他的学生盖革、马斯顿一起进行了著名的“α粒子散射实验”，实验中大量的粒子穿过金箔前后的运动图景如图所示。卢瑟福通过对实验结果的分析和研究，于1911年建立了他自己的原子结构模型。下列关于“α粒子穿过金箔后”的描述中，正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子穿过金箔后，都发生了大角度偏转
B．少数α粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进
C．通过α粒子散射实验，确定了原子核半径的数量级为10-15m
D．通过α粒子散射实验，确定了原子半径的数量级为10-15m
二、多项选择题
18．小物通过微信公众号“胜哥课程”学习了原子的核式结构模型对其结构有了深刻的理解。下列说法正确的是（　　）
A．悬浮在液体中的颗粒越大，其布朗运动越明显
B．可以从单一热库吸收热量，使其完全变成功
C．随着温度升高，黑体辐射的短波辐射强度增加，长波辐射强度减小
D．汤姆孙根据阴极射线在电磁场中的偏转情况断定其为带负电的粒子流
19．卢瑟福和他的学生用α粒子轰击不同的金属，并同时进行观测，经过大量的实验，最终确定了原子的核式结构．如图为该实验的装置，其中荧光屏能随显微镜在图中的圆上转动．当用α粒子轰击金箔时，在不同位置进行观测，如果观测的时间相同，则下列说法正确的是（　　）
A．在1处看到的闪光次数最多 B．2处的闪光次数比4处多
C．3和4处没有闪光 D．4处有闪光但次数极少
三、非选择题
20．发现质子和中子的科学见分别是　 　、　 　。
答案
1．A
2．D
3．D
4．B
5．B
6．A
7．B
8．D
9．C
10．A
11．A
12．C
13．C
14．D
15．B
16．B
17．C
18．B,D
19．A,B,D
20．卢瑟福（ErnestRutherford）；查德威克（JamesChadwick）
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物理选择性必修三4.3 原子的核式结构模型同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．小物通过视频号“胜哥课程”知道了α粒子散射可以用来估算核半径。某原子核，实验确定的核半径的数量级为m，而整个原子半径的数量级是m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果把原子放大为直径是100m的球，原子核的大小相当于下列哪个物体（　　）
A．一粒小米 B．一粒葡萄 C．一个乒乓球 D．一个篮球
【答案】A
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】由题意可知原子的半径是原子核半径的105倍，如果把原子放大为直径是100m的球，同比放大后原子核的半径为：。相当于一粒小米的大小。故BCD错误，A正确。
故答案为：A。
【分析】根据题意得出核半径和原子半径之间的比例关系，再等比例放大得出结果。
2．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了（　　）
A．分子拥有复杂结构 B．原子拥有复杂结构
C．葡萄干蛋糕模型 D．原子核式结构模型
【答案】D
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型。
故答案为：D。
【分析】卢瑟福利用a粒子的散射实验提出了原子的核式结构。
3．在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可忽略，这是因为电子（　　）
A．带负电 B．电荷量太小 C．体积太小 D．质量太小
【答案】D
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】α粒子的质量约为质子质量的4倍，质子质量约为电子质量的1836倍，即α粒子的质量将近电子质量的8000倍；所以在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可忽略。
故答案为：D。
【分析】根据质子和α粒子的质量和电量关系得出在α粒子散射实验中可忽略电子对α粒子运动的影响。
4．根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是
A．原子核对α粒子的库仑引力 B．原子核对α粒子的库仑斥力
C．核外电子对α粒子的库仑引力 D．核外电子对α粒子的库仑斥力
【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】 根据卢瑟福α粒子散射实验现象，由于原子核带正电，α粒子也带正电，则原子核对靠近原子核的α粒子的库仑斥力使α粒子发生大角度偏转。
故选B。
【分析】根据卢瑟福α粒子散射实验现象及其产生原因进行分析。
5．在用粒子轰击金箔的实验中发现粒子（　　）
A．全部穿过或发生很小的偏转
B．绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回
C．绝大多数发生很大的偏转，甚至被弹回，只有少数穿过
D．全部发生很大的偏转
【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】α粒子散射实验现象主要有： 绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进或者只发生很小的偏转 ， 但有些a粒子发生了较大的偏转，个别甚至接近180°，就像被弹回来一样。故ACD错误，B正确。
故答案为：B。
【分析】熟悉α粒子散射实验现象及其结论。
6．卢瑟福通过对粒子散射实验的结果分析，提出的理论是（　　）
A．原子的核式结构模型 B．电子是原子的组成部分
C．原子核由质子和中子组成 D．原子核是由质子和中子组成
【答案】A
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】卢瑟福通过对粒子散射实验的结果分析，原子内部存在一个几乎占据原子所有质量的核，从而提出原子的核式结构模型，但卢瑟福并没有得出原子核是由质子和中子组成。
故选A。
【分析】根据卢瑟福粒子散射实验的结果进行分析即可。
7．目前，“冷冻电镜”已经能确定蛋白质分子结构中各原子的相对位置。据此推测，该电镜的测量精度至少约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】因为原子大小的数量级为，故该电镜的测量精度至少约为。
故答案为：B。
【分析】利用其原子的大小数量级可以判别该电镜测量的精度。
8．下列哪个实验揭示了原子具有核式结构（　　）
A．阴极射线实验 B．光电效应实验
C． 粒子轰击氮核实验 D． 粒子散射实验
【答案】D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，
故答案为：D.
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理实验，平时注意积累、记忆即可。
9． 核中有（　　）
A．92个电子 B．238个质子 C．146个中子 D．330个核子
【答案】C
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】 中质子数为92，核子数238，由于质子数与中子数之和为核子数，则中子数为146，原子核内没有电子，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合铀原子的符号结合选项分析求解即可。
10．关于氢原子与1价氦离子的尺寸大小比较，下列说法正确的是（　　）
A．前者较大 B．后者较大 C．大小相等 D．无法比较
【答案】A
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】氢原子与1价氦离子核外均有一个电子，而1价氦离子的核电荷数大于氢原子的核电荷数，核电荷数越多原子核对核外电子的引力越大，使电子向原核收缩，则原子半径越小，因此，1价氦离子的尺寸小于氢原子的尺寸。
故答案为：A。
【分析】1价氦离子的核电荷数大于氢原子的核电荷数，使电子向原核收缩，则原子半径越小。
11．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是（）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】α粒子在靠近金原子核时，离核越近，所受库仑斥力越大，偏转角度越大，根据这个特点可以判断出只有A正确，BCD错误．
故选：A．
【分析】在卢瑟福α粒子散射实验中，大多数粒子沿直线前进，少数粒子辐射较大角度偏转，极少数粒子甚至被弹回．
12．有关下列四幅图的描述，正确的是（　　）
A．图1中，
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，增大电容C，调谐频率减小
D．图4中，卢瑟福根据这个实验提出了原子核内部的结构模型
【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；变压器原理；电磁振荡；原子的核式结构
【解析】【解答】了解交变电流的产生、变压器的构造和原理、电磁振荡产生的过程是解决本题的关键，属于基础题。A．图1中，原线圈接直流电源，则次级电压为零，选项A错误；
B．图2中，匀速转动的线圈正向中性面转动，则电动势正在减小，选项B错误；
C．图3中， 大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流，产生振荡电流的电路叫作振荡电路。 根据
则增大电容C，调谐频率减小，选项C正确；
D．图4中，卢瑟福根据这个实验提出了原子的核式结构模型，选项D错误。
故选C。
【分析】根据变压器电压与匝数的关系进行分析；根据交流发电机及其产生交变电流的原理可知，线圈平面与磁场垂直时，线圈位于中性面位置，此时磁通量最大，磁通量的变化率最小，电动势最小进行分析；根据电磁振荡产生的原理，判断电容器上下极板带电性及根据电感判断电流方向，从而判断出能量的转化；
13．关于下列几幅图的说法正确的是（　　）
A．甲图为光电效应实验电路图，当开关断开时，电流表示数一定为零
B．乙图为光电效应实验中光电子最大初动能与入射光频率的关系，用不同金属做实验，图线的斜率不同
C．丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样，它证实了电子具有波动性
D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量全部集中在很小的空间范围
【答案】C
【知识点】光的衍射；光电效应；原子的核式结构
【解析】【解答】A．甲图中当开关闭合时光电管两端为正向电压，光电子逸出后直接做加速运动，故当入射光的能量大于金属的逸出功时，即使开关断开所加电压为零时，依然有光电子飞出到达A板形成光电流，电流表的示数不为零，A不符合题意；
B．乙图中根据爱因斯坦的光电效应方程
可知图线的斜率为普朗克常量h，故用不同金属做实验，图线的斜率都相同，B不符合题意；
C．丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样，电子的衍射现象证实了电子具有波动性，C符合题意；
D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】光电子逸出后直接做加速运动，图线的斜率为普朗克常量h，用不同金属做实验，图线的斜率都相同。粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围。
14．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，A不符合题意；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，B不符合题意；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，C不符合题意；
D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
15．如图，卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明 （　　）
A．原子核具有复杂结构 B．在原子的中心有一个很小的核
C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核做圆周运动
【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】AD.实验现象不能说明原子核具有复杂结构，也不能说明核外电子的运动规律，AD不符合题意；
BC.为了解释a粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，B符合题意，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 卢瑟福通过α粒子散射实验现象的规律提出了原子的核式结构模型。
16．如图1是一款阴极射线管，K极是圆形金属板电极，A极为圆环状金属电极，对于KA间的电场分布来说，A极可以等效为圆形金属板电极，在KA之间加上如图所示的高压，阴极射线就可以在K极和A极之间运行，如图2是K极和A极之间的部分电场分布，下列阐述正确的是（　　）
A．阴极射线的本质是α射线
B．图2中P点电势低于Q点电势
C．如果在图2中P点从静止释放一电子，则电子会沿该处电场线运动到A极
D．从K极静止出发的阴极射线粒子，沿中间直线电场线到达A极电场力做功最多
【答案】B
【知识点】电势；带电粒子在电场中的运动综合；阴极射线与阴极射线管
【解析】【解答】A．阴极射线的本质是电子，是β射线，故A错误；
B．因为K为阴极，A为阳极，沿电场线电势越来越低，所以P点电势低于Q点电势，故B正确；
C．在P点从静止释放一电子不会沿该处电场线运动，因为P点所在的电场线为曲线，故C错误；
D．电场力做功和路径无关，任意轨迹到达A极电场力做功一样大，故D错误。
故选B。
【分析】沿电场线电势越来越低，电场力做功与路径无关。
17．1909年，英国物理学家卢瑟福和他的学生盖革、马斯顿一起进行了著名的“α粒子散射实验”，实验中大量的粒子穿过金箔前后的运动图景如图所示。卢瑟福通过对实验结果的分析和研究，于1911年建立了他自己的原子结构模型。下列关于“α粒子穿过金箔后”的描述中，正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子穿过金箔后，都发生了大角度偏转
B．少数α粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进
C．通过α粒子散射实验，确定了原子核半径的数量级为10-15m
D．通过α粒子散射实验，确定了原子半径的数量级为10-15m
【答案】C
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进。少数α粒子穿过金箔后，发生大角度偏转，AB不符合题意。通过“α粒子散射实验”卢瑟福确定了原子核半径的数量级为10-15m，原子半径的数量级为10-10m，不是通过α粒子散射实验确定的，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进。少数α粒子穿过金箔后，发生大角度偏转。
二、多项选择题
18．小物通过微信公众号“胜哥课程”学习了原子的核式结构模型对其结构有了深刻的理解。下列说法正确的是（　　）
A．悬浮在液体中的颗粒越大，其布朗运动越明显
B．可以从单一热库吸收热量，使其完全变成功
C．随着温度升高，黑体辐射的短波辐射强度增加，长波辐射强度减小
D．汤姆孙根据阴极射线在电磁场中的偏转情况断定其为带负电的粒子流
【答案】B,D
【知识点】布朗运动；热力学第二定律；黑体、黑体辐射及其实验规律；阴极射线与阴极射线管
【解析】【解答】A．液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显，故A错误；
B．根据热力学第二定律可知，物体不可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。所以可以从单一热库吸收热量，使其完全变成功，但会产生其他影响，故B正确；
C．随着温度升高，黑体辐射的长波和短波辐射强度都增加，故C错误；
D．汤姆孙根据阴极射线在电磁场中的偏转情况断定其为带负电的粒子流，故D正确。
故选BD。
【分析】A、悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显；
B、根据热力学第二定律分析判断；
C、根据黑体辐射强度和波长图像分析判断；
D、根据带电粒子所受洛伦兹力的方向，利用左手定则即可判断。
19．卢瑟福和他的学生用α粒子轰击不同的金属，并同时进行观测，经过大量的实验，最终确定了原子的核式结构．如图为该实验的装置，其中荧光屏能随显微镜在图中的圆上转动．当用α粒子轰击金箔时，在不同位置进行观测，如果观测的时间相同，则下列说法正确的是（　　）
A．在1处看到的闪光次数最多 B．2处的闪光次数比4处多
C．3和4处没有闪光 D．4处有闪光但次数极少
【答案】A,B,D
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】AB．放在1位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多．说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷．放在2位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比1处少的多，说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小，放在2与4位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少．说明极少。数射线较大偏折，可知原子内部带正电的体积小且质量大，AB符合题意；
CD．放在3、4位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少．说明很少很少射线发生大角度的偏折。C不符合题意，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
三、非选择题
20．发现质子和中子的科学见分别是　 　、　 　。
【答案】卢瑟福（ErnestRutherford）；查德威克（JamesChadwick）
【知识点】原子的核式结构
【解析】【解答】 发现质子的科学家是卢瑟福，发现质子的核反应方程式是
发现中子的科学家是查德威克，发现中子的核反应方程式是
【分析】卢瑟福通过发现质子；查德威克通过发现中子。
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