高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 原子的核式结构模型同步达标检测题

4.3原子的核式结构模型同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．图中画出了α粒子散射实验中两个α粒子的径迹，其中正确的是（       ）

A． B． C． D．

2．下列说法错误的是（   ）

A．1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场

B．英国物理学家汤姆逊发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流

C．密立根通过油滴实验测得了电子的带电量

D．牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量

3．关于物理学史，下列说法中错误的是（　　）

A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的

B．库仑不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像

C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型

D．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念

4．下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是(        )

A．奧斯特首先发现了电磁感应现象

B．库仑最早用扭秤实验测量出电子电荷量的精确值

C．法拉第最早提出了“电场”的概念

D．卢瑟福通过对阴极射线的研究提出原子具有核式结构

5．以下关于近代物理的叙述中，正确的是

A．β射线是电子流，是原子的外层电子受激发而辐射产生的

B．放射性元素的半衰期与外界的温度、压强、是否是化合态都有关

C．一群处于量子数为4能级的原子向各较低能级跃时可释放6种不同频率的光子

D．中子与质子结合成氘核时吸收能量

6．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法中正确的是

A．牛顿发现了万有引力定律后，用实验的方法测出了引力常量G的数值

B．汤姆生发现了电子；卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型

C．伽利略用斜面实验证明了力是使物体运动的原因

D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在，并证明了电磁波是横波

7．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．

8．阴极射线是（       ）

A．质子流 B．电子流 C．光子流 D．中子流

9．关于α粒子散射实验下列说法正确的是(            )

A．在实验中观察到少数α粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进，绝大多数α粒子发生了较大角度偏转

B．使α粒子发生明显偏转的力是来自带正点的核和核外电子，当α粒子接近核时是核对其库仑斥力使α粒子发生明显偏转；当α粒子接近电子时是电子对其库仑引力使α粒子发生明显偏转

C．实验表明原子中心有一个极小的核，它占原子体积的极小部分

D．实验表明原子中心的核带有原子全部的正电及全部质量

10．1909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“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。下列关于粒子穿过金箔后的描述中，正确的是（　　）

A．绝大多数粒子穿过金箔后，都发生了大角度偏转

B．少数粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进

C．通过粒子散射实验，确定了原子核半径的数量级为

D．通过粒子散射实验，卢瑟福建立了原子的枣糕结构模型

11．在α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的运动轨迹如图中实线所示。图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域。不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是（　　）

A．可能在①区域 B．一定在②区域

C．可能在③、④区域 D．一定在⑤区域

12．如图所示是粒子散射实验装置的示意图。从粒子源发射的粒子射向金箔，利用观测装置观测发现，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上荧光屏仍沿原来的方向前进，但有少数粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，极少数偏转的角粒子束度甚至大于90°。下列说法正确的是（　　）

A．粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的质子流

B．实验结果说明原子中的正电荷弥漫性地均匀分布在原子内

C．粒子发生大角度偏转是金箔中的电子对粒子的作用引起的

D．粒子发生大角度偏转是带正电的原子核对粒子的斥力引起的

13．下列有关物理学史的叙述，其中正确的是（　　）

A．德国物理学家普朗克提出能量子假说，从此把物理学带进了量子世界

B．英国科学家汤姆孙利用阴极射线管发现质子，并提出原子的核式结构

C．美籍物理学家爱因斯坦预言实物粒子在一定条件下会表现出波动性

D．我国物理学家吴有训提出了物质波的概念，并进行了大量实验验证

14．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是（　　）

A．证明了质子的存在

B．证明了原子核是由质子和中子组成的

C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里

D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动

15．根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．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),下列判断中正确的是(　　)

A．α粒子的动能先增大后减小

B．α粒子的电势能先增大后减小

C．α粒子的加速度先变小后变大

D．电场力对α粒子先做正功后做负功

二、填空题（共4题）

16．如图所示为汤姆孙做阴极射线实验时用到的气体放电管，在 K、A之间加高电压，便有阴极射线射出；C、D 间不加电压时，光屏上O点出现亮点，当C、D之间加如图所示电压时，光屏上P 点出现亮点。

 （1）要使K 、A 之间有阴极射线射出，则 K 应接高压电源 ____（填“正极”或“负极”）；要使光屏上P 处的亮点再回到O点，可以在C、D 间加垂直纸面______（填“向里”或“向外”）的匀强磁场；

（2）汤姆孙换用不同材料的阴极做实验，发现不同阴极发出的射线的比荷是______的（填“相同”或“不同”）。

17．阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是____.若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场,阴极射线将____(选填“向上”“向下”“向里”或“向外”)偏转.

18．如图甲为卢瑟福的原子核式结构模型图，原子的中间有一个体积很小、带正电的核，卢瑟福推算出原子核的直径约为________m；如图乙为α粒子散射实验现象模拟图，图中只有极少数α粒子有机会从离核很近的地方经过，是因为受到比较大的________力，才会发生大角度的偏转．

19．（1）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，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，观察到的现象描述正确的是__________

A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时稍多些

C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光

D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

（2）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时_______ 

A．锌板带正电，指针带负电

B．锌板带正电，指针带正电

C．锌板带负电，指针带正电

D．锌板带负电，指针带负电

（3）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是________

A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出

B．逸出的电子数减少

C．逸出的电子数和最大初动能都减小

D．逸出的电子最大初动能不变．

三、综合题（共4题）

20．粒子散射实验是让粒子射向金箔去碰撞金原子，结果发现：大部分粒子穿过金箔后不发生偏转，少数粒子发生偏转，有的偏转角很大。

（1）为什么有的粒子会发生大角度的偏转？

（2）已知金的原子序数为79，当粒子距金原子中心为时受到的库仑力多大？

21．密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图，设小油滴质量为m，调节两板间电势差为U，当小油滴悬浮在两板间电场中不动时，测出两板间距离为d，重力加速度为g，试求小油滴的电荷量q.

22．如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置.当极板P和间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到点，点到O点的竖直距离为d，水平距离可忽略不计；此时在P与之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B时，亮点重新回到O点，已知极板水平方向长度为，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为；

（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小；

（2）推导出电子比荷的表达式．

23．卢瑟福通过α粒子轰击金箔的实验中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．左下平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹．

参考答案：

1．D

2．D

3．B

4．C

5．C

6．B

7．A

8．B

9．C

10．C

11．B

12．D

13．A

14．C

15．B

16．     负极     向外     相同

17．     电子　     向下

18．     10-15     排斥

19．     AD     B     BD

20．

（1）由于原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核内，只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑力作用而发生大角度的偏转，但原子核在原子内只占非常小的空间，原子内绝大部分空间里分布的是电子，而粒子的质量远大于电子的质量，即电子对粒子的影响很小，所以绝大多数粒子离核很远，受到的库仑力小，基本上是按直线前进，只有极少数粒子离核较近，所受斥力较大而发生大角度偏转。

（2）金原子核所带的电荷量为

粒子所带的电荷量为

当时，根据库仑定律，可得粒子受到的库仑力大小为

21．

22．（1）       （2）

23．