4.3 原子的核式结构模型——高二物理人教版（2019）选择性必修三同步课时作业
1.关于原子物理的知识，下列说法正确的是( )
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
C.天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是α射线
D.放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关
2.在真空的玻璃管中封有两个电极，当加上一定电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线。若在玻璃管的正上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将会( )
A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸内偏转 D.向纸外偏转
3.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型.下列说法正确的是( )
A.α粒子散射实验可以不在真空中完成
B.α粒子散射实验说明原子所有质量都聚集在原子核部分
C.α粒子散射实验可以用来估算核半径
D.原子核式结构模型成功地解释了氢原子光谱的实验规律
4.关于α粒子散射实验正确的是( )
A.实验要在真空中进行 B.荧光屏是为了阻挡粒子
C.实验中显微镜必须正对放射源 D.证明了原子核中有质子存在
5.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
6.扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受，下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动
B.α粒子散射实验中，绝大多数α粒子发生了大角度散射
C.原子光谱是线状谱，不同原子的光谱可能相同
D.氢原子在激发态自发跃迁时，氢原子能量减少
7.现已发现的粒子达400多种。它们大体可被分为哪几种类别( )
A.光子、夸克、强子、质子
B.夸克、轻子、强子、电子
C.规范玻色子、希格斯玻色子、轻子、强子
D.质子、中子、电子、光子
8.天然放射性的发现揭示了( )
A.质子有复杂结构 B.分子有复杂结构
C.原子有复杂结构 D.原子核有复杂结构
9.下列说法中正确的是( )
A.结合能越大的原子核越稳定
B.康普顿效应说明光子不但具有能量，而且具有动量
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核由质子和中子组成
D.由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增大
10.以下关于原子和原子核的认识，正确的是( )
A.汤姆逊研究阴极射线时发现电子，说明原子具有复杂结构
B.卢瑟福的α粒子散射实验发现了质子
C.原子核每发生一次β衰变，原子核内就失去一个电子
D.原子核的比结合能越大，平均核子质量就越大
11.关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是( )
A.不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线
B.原子的特征谱线可能是由于原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的
C.可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分
D.原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据
12.下列关于原子核的叙述中正确的是( )
A.结合能越大的原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
B.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态或外部条件有关系
C.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的“枣糕模型”
D.重核裂变和轻核聚变都释放能量
13.下列说法符合事实的是( )
A.原子是不可再分的最小粒子
B.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并提出原子的“核式结构”模型
C.电子的电荷量最早由密立根通过油滴实验测得
D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了质子
14.如图所示，是α粒子散射实验的示意图，①②③④四条轨迹分别对应4个α粒子与原子核相互作用时的运动路径。已知α粒子的入射速度都相等，散射后的速度大小等于初速度大小，则4个α粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
15.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α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.全部发生很大的偏转
C.绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回
D.绝大多数发生偏转，甚至被弹回
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项A错误；卢瑟福α粒子散射实验得出了原子的核式结构理论，放射性现象的发现说明原子核内部具有复杂的结构，选项B错误。C.天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是γ射线，故C错误；放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关，选项D正确；
故选D。
2.答案：A
解析：根据右手定则判定通电导线下方部分的磁场方向垂直纸面向外；根据左手定则判断电子在磁场中受力方向向上，故阴极射线将向上偏转。故选A。
3.答案：C
解析：A.α粒子散射实验可以在真空中完成，故A错误；B.α粒子散射实验说明原子中的质量几乎都聚集在原子核部分，故B错误；C.α粒子散射实验中只有的粒子发生了大角度的偏转，说明原子核的截面积约为原子截面积的，在知道了原子核的数量级的时候可以用来估算核半径，故C正确；D.原子核式结构模型不能成功地解释氢原子光谱的实验规律，故D错误。故选C。
4.答案：A
解析：为了避免α粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果，实验应在真空环境中完成，A正确；荧光屏是为了观察穿过金箔的α粒子，B错误；显微镜是为了观察荧光屏上不同位置的发光点，因此实验时没有必要正对放射源，C错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，D错误。
5.答案：B
解析：α粒子跟电子相互作用的过程动量守恒,因电子的质量远小于α粒子的质量.所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转;因为原子核带正电而α粒子也带正电.故它们间的作用力是库仑斥力作用。
6.答案：D
解析：A.玻尔的原子结构假说认为核外电子的轨道是量子化的，电子只能在特定的轨道上运动，故A错误；
B.α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿着原来的方向前进，少数α粒子穿过金箔后发生了大角度的偏转，极少数α粒子甚至被反弹回来，故B错误；
C.原子光谱是线状谱，不同原子的光谱不同，故C错误；
D.氢原子在激发态自发跃迁时，辐射光子释放能量，氢原子能量减少，故D正确。
故选D。
7.答案：C
解析：按照粒子与各种相互作用的关系，大体可以把粒子分为四大类，即强子、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子，所以选项C正确。
8.答案：D
解析：天然放射现象与元素的物理性质和化学性质均无关，而元素的化学性质由最外层电子数决定，表明放射性与核外电子无关，与原子核有关，可知天然放射性的发现揭示了原子核有复杂结构，故选D。
9.答案：B
解析：A.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，A错误；
B.康普顿效应说明光子不但具有能量，而且具有动量，B正确；
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构，并非揭示了原子核由质子和中子组成，C错误；
D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电子轨道半径变小，原子核对核外电子做正功，电势能减小，原子核与核外电子之间的电场力提供向心力
由此可知，当r减小时电子的速度减小，电子的动能增大，D错误。
故选B。
10.答案：A
解析：A.汤姆逊发现电子，揭示了原子内部具有复杂结构，故A正确；
B.卢瑟福用人工核反应的方法分别发现了质子，故B错误；
C.β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误；
D.根据比结合能的概念可知，原子核的比结合能越大，则在核子结合为原子核的过程中平均每个核子亏损的质量越多，所以平均每个核子的质量越小，故D错误。
故选A。
11.答案：D
解析：不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线，A正确；原子的特征谱线可能是原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的，B正确；利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分，但不能证明原子有何种内部结构，C正确，D错误.
12.答案：D
解析：A.比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定，故A错误；
B.放射性元素的半衰期与原子核的内部结构有关，而与原子所处的物理或化学状态无关，故B错误；
C.卢瑟福通过α粒子散射实验的实验结果，推翻了汤姆生的枣糕模型，提出卢瑟福的原子核式结构，故C错误；
D.重核裂变和轻核聚变都有质量亏损，均向外界释放核能，故D正确。
故选D。
13.答案：C
解析：A.原子包括原子核与核外电子，不是不可再分的最小粒子。故A错误；
B.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并提出原子的“枣糕”模型。故B错误；
C.电子的电荷量最早由密立根通过油滴实验测得。故C正确；
D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，揭示了原子核具有复杂的结构。质子是卢瑟福发现的，故D错误。
故选C。
14.答案：D
解析：散射角度大的α粒子动量变化大，所以受到原子核的冲量也大，所以4个α粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是④。
故选D。
15.答案：C
解析：当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小.只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故C正确，ABD错误.
故选C.
