《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第三册人教版》

7. 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
(B)

A.原子核对 α 粒子的万有引力
B.原子核对 α 粒子的库仑斥力
C.核外电子对 α 粒子的万有引力
D.核外电子对 α 粒子的库仑斥力

答案： 7．B 解析：微观粒子间的万有引力远远小于库仑力，所以使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力不是原子核对α粒子的万有引力，也不是核外电子对α粒子的万有引力；α粒子和电子接近时，它们之间就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的$\frac{1}{7300}，$α粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一粒灰尘碰撞一样，α粒子的运动方向几乎不改变，所以使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的库仑斥力，当α粒子与原子核距离较近时，之间的库仑斥力很大，使得α粒子发生大角度偏转，选项B正确。

8. (多选)如图为卢瑟福所做的 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，下列说法中正确的是 (AD)

A.相同时间内在 A 位置观察到屏上的闪光次数最多
B.放在 C、D 位置时屏上观察不到闪光
C.该实验说明原子中正电荷是均匀分布的
D.只有少数 α 粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上

答案： 8．AD 解析：该实验的实验现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，即相同时间内在A位置观察到屏上的闪光次数最多，但有少数α粒子发生大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，即显微镜放在C位置时屏上观察到少数闪光，显微镜放在D位置时屏上观察到极少数闪光，选项A正确，B错误；原子中正电荷并不是均匀分布的，占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围，选项C错误，D正确。

9. 如图甲所示为 α 粒子散射实验装置的剖面图，图中铅盒内的放射性元素钋(Po)所放出的 α 粒子由铅盒上的小孔射出，形成一束很细的粒子束打到金箔上。α 粒子束能穿过很薄的金箔打到荧光屏上，并产生闪光，这些闪光可以通过显微镜观察；α 粒子穿越金箔前后运动方向之间的夹角 θ 称为散射角，如图乙所示，荧光屏和显微镜可一起绕金箔沿圆周转动，以便观察 α 粒子穿过金箔后散射角的变化情况。下列说法正确的是 (D)

A.整个装置可以不放在抽成真空的容器中
B.α 粒子散射实验的结果表明，少数 α 粒子穿过金箔后，散射角很小(平均为 2°～ 3°)，几乎沿原方向前进
C.α 粒子散射实验中观察到的个别 α 粒子被反弹回来，这种现象可用“枣糕模型” 来解释
D.原子的核式结构模型类似太阳系，原子核犹如太阳，电子犹如行星，可称为原子的“行星模型”

答案： 9．D 解析：整个装置一定要放在抽成真空的容器中，若不放在真空中进行，α粒子会使空气发生电离，选项A错误；α粒子散射实验的结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后，散射角很小(平均为2°～3°)，几乎沿原方向前进，少数α粒子的散射角较大，极少数α粒子的散射角超过90°，个别α粒子甚至被反弹回来，选项B错误；α粒子散射实验中观察到的个别α粒子被反弹回来，这种现象可用原子的核式结构模型来解释，选项C错误；原子的核式结构模型类似太阳系，原子核犹如太阳，电子犹如行星，所以也被称为原子的“行星模型”，选项D正确。

10. 1909 年卢瑟福指导他的学生做了著名的 α 粒子散射实验。α 粒子轰击金箔的轨迹如图所示。下列说法不正确的是 (A)

A.少数 α 粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于其与电子发生了碰撞
B.绝大多数 α 粒子沿直线穿过，偏转角很小，说明原子内部大部分是中空的
C.极少数 α 粒子被弹回，说明原子中心是一个体积小，带正电且占有原子几乎全部质量的核
D.α 粒子散射实验中，当 α 粒子最接近原子核时，电势能最大

答案： 10．A 解析：少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于α粒子受到金箔原子核斥力的作用，而非与电子发生了碰撞，选项A错误；绝大多数α粒子沿直线穿过，偏转角很小，说明原子内部大部分是中空的，选项B正确；极少数α粒子被弹回，说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核，选项C正确；α粒子散射实验中，当α粒子接近原子核时，受到电场斥力作用，则电场力对α粒子做负功，电势能增大，因此当α粒子最接近原子核时，电势能最大，选项D正确。

11. (选做题)(2024·广东湛江第一中学段考)
如图所示，高速运动的 α 粒子被位于 O 点的原子核散射，实线表示 α 粒子运动的轨迹，M、N 和 Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比 M 点离核更远，则 (C)

A.α 粒子在 M 点的速率比在 Q 点的大
B.在原子核产生的电场中，M 点的电势比 Q 点的低
C.三点中，α 粒子在 N 点的电势能最大
D.α 粒子从 M 点运动到 Q 点，电场力对它做的总功为负功

答案： 11．C 解析：原子核带正电，根据正点电荷的等势面的分布可知，α粒子在离原子核越远的点，其电势越低，所以在原子核产生的电场中，Q点的电势比M点的低，选项B错误；原子核与α粒子之间电场力为斥力，所以α粒子从Q点运动到M点过程中，电场力先做负功后做正功，所以α粒子的动能先减小后增大，电势能先增大后减小，所以N点电势能最大，选项C正确；α粒子从M点运动到Q点，有$W_{MQ}=qU_{MQ}=q(\varphi_M-\varphi_Q)，$由于Q点的电势比M点的低，即$U_{MQ}＞0，$则电场力对它做的总功为正功，所以α粒子动能增大，则α粒子在M点的速率比在Q点的小，选项AD错误。