4.3 《原子的核式结构模型》筑基提能同步练习高中物理选择...

更新时间：2024-10-19 浏览次数：15 类型：同步测试

一、筑基培根——建立物理观念

1. (2020高二下·宝山期末) 电子的发现揭示了（　　）

A . 原子可再分 B . 原子具有核式结构 C . 原子核可再分 D . 原子核由质子和中子组成

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2. (2020·天津) 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 .

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3. (2022·杨浦二模) 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 . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2023高二下·南阳) α粒子散射可以用来估算核半径。对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为 $\text{[math]}$ m，而整个原子半径的数量级是 $\text{[math]}$ 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

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5. (2023高二下·韩城期末) 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

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6. (2023高三上·许昌月考) 在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作出了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（）

A . α粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子 B . 卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为 $\text{[math]}$ C . 卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型 D . 卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成

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7. (2019高二下·广州期末) 如图，在 $\text{[math]}$ 粒子散射实验中，图中实线表示 $\text{[math]}$ 粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定， $\text{[math]}$ 为某条轨迹上的三个点，其中 $\text{[math]}$ 两点距金原子核的距离相等（）

A . 卢瑟福根据 $\text{[math]}$ 粒子散射实验提出了能量量子化理论 B . 大多数 $\text{[math]}$ 粒子击中金箔后几乎沿原方向返回 C . 从 $\text{[math]}$ 经过 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 的过程中 $\text{[math]}$ 粒子的电势能先减小后增大 D . $\text{[math]}$ 粒子经过 $\text{[math]}$ 两点时动能相等

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二、能力发展——科学探究与思维

8. 法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”．下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（）

A . 该粒子不显电性 B . 在周期表中与氢元素占同一位置 C . 该粒子质量比氢原子小 D . 该粒子质量数为4

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9. (2021高二下·南阳期末) 下列说法正确的是（　　）

A . 卢瑟福根据 $\text{[math]}$ 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 B . $\text{[math]}$ 是核聚变反应 C . 结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定 D . 1个 $\text{[math]}$ 经过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 衰变形成 $\text{[math]}$ 的过程中，共有6个中子转变为质子

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10. (2017高二下·阳江期末)
如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象，下述说法中正确的是（）

A . 放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B . 放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 C . 放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少 D . 放在D位置时，屏上观察不到闪光

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11. 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

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12. 英国物理学家卢瑟福用α粒子轰出金箔，发现了α粒子的散射现象，如图所示，O表示金原子核的位置，则表示该试验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图可能是（）

A . B . C . D .

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三、科学本质——质疑交流与创新

13. 1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，其速度约为m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10^－27kg，1 MeV＝10⁶eV）

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14. (2024高二下·邢台月考) 英国物理学家卢瑟福用 $\text{[math]}$ 粒子轰击金箔的实验装置示意图如图所示。
1. （1）下列关于该实验的描述正确的是____。
  
  A . $\text{[math]}$ 粒子轰击金箔的实验可以在有空气的条件下完成 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 $\text{[math]}$ 粒子穿过金箔后发生大角度偏转 D . 该实验证实了汤姆逊原子模型的正确性
2. （2）下述关于 $\text{[math]}$ 粒子散射实验的说法正确的是____。
  
  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个很小的核，集中了原子的全部电子 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. （3）有关 $\text{[math]}$ 粒子散射实验的图中，O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 $\text{[math]}$ 粒子的运动轨迹的是下列选项中的____。
  
  A . B . C . D .
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15. (2020·西城模拟) 二十世纪初，卢瑟福进行α粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。
1. （1）如图1所示，有两个α粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个α粒子此后的运动轨迹示意图；
2. （2）如图2所示，一个α粒子以速度v射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将α粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明α粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；
3. （3）实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数α粒子发生了大角度偏转（超过90°）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：
  ①将α粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；
  
  ②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；
  
  ③各层原子核前后不互相遮蔽；
  
  ④大角度偏转是α粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L，金原子直径为D，大角度偏转的α粒子数占总α粒子的比例为p，且 $\text{[math]}$ 。
  
  a.请估算金原子核的直径d；
  
  b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径d的估算产生影响。已知金箔的厚度约 $\text{[math]}$ ，金原子直径约 $\text{[math]}$ ，金原子核直径约 $\text{[math]}$ 。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。
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