高中物理5.2 原子模型的提出课后测评

5.2原子模型的提出基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是(   )

A．原子中心有一个很小的原子核

B．原子核是由质子和中子组成的

C．原子质量几乎全部集中在原子核内

D．原子的正电荷全部集中在原子核内

2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是(        )

A．汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构

B．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在

C．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说

D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构

3．在粒子散射实验中，选用金箱的原因下列说法不正确的是（       ）

A．金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔

B．金核不带电

C．金原子核质量大，被粒子轰击后不易移动

D．金核半径大，易形成大角度散射

4．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是(       )．

A．原子只能处于一系列不连续的能量状态中

B．正电荷在原子中是均匀分布的

C．原子中存在着带负电的电子

D．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上

5．卢瑟福的粒子散射实验结果表明了（　　）

A．原子核是可分的 B．汤姆孙的“枣糕”模型是错误的

C．原子是由均匀带正电的物质和带负电的电子构成 D．原子中的正电荷并非均匀分布

6．在粒子散射实验中，没有考虑粒子跟电子的碰撞，其原因是（　　）

A．粒子不跟电子发生相互作用

B．粒子跟电子相碰时，损失的能量极少，可忽略

C．电子的体积很小，粒子不会跟电子相碰

D．由于电子是均匀分布的，粒子所受电子作用的合力为零

7．牛顿、伽利略等许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是

A．库仑最早通过实验比较准确地测出电子的电荷量

B．牛顿做了著名的斜面实验，得出轻重物体自由下落一样快的结论

C．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构模型

D．光电效应中光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，跟产生光电效应的材料无关

8．如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（　　）

A．该实验证实了原子的枣糕模型的正确性

B．只有少数的α粒子发生大角度偏转

C．根据该实验估算出原子核的半径约为10－10 m

D．α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转

9．下列能揭示原子具有核式结构的实验是（　　）

A．α粒子散射实验 B．电子的发现

C．光电效应实验 D．氢原子光谱的发现

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．物理学自牛顿的三大定律以来，经历了几百年的发展，人类在物理理论上取得了空前的成就。关于物理学史，下列说法正确的是（　　）

A．牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论

B．德布罗意最先提出了物质波，认为所有物质都有波动性和粒子性

C．如果能发生光电效应，一旦增大人射光强度，光电子的最大初动能必定增加

D．α粒子散射实验发现，α粒子发生较大角度偏转，说明了原子几乎是一个整体

12．有关对原子的说法正确的是（   ）

A．汤姆孙通过研究阴极射线得出电子是构成原子的微粒，且测出了电子的电量

B．密立根是通过对电子在电场中做匀速直线运动的研究，测出了电子的电量

C．汤姆孙提出的原子模型不能解释原子呈电中性

D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

13．关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（　　）

A．绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进

B．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

C．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论

D．α粒子散射实验说明原子中正电荷是均匀分布的

14．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在

A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核

15．有关物理学史的描述，下列说法中正确的是（　　）

A．年轻的爱因斯坦最早认识到能量子的意义

B．法拉第发现了电磁感应现象，并得出了法拉第电磁感应定律

C．为了研究自由落体运动，伽利略建立了平均速度、加速度和力等概念

D．汤姆逊发现了电子，并提出了原子核式结构

二、填空题（共4题）

16．判断下列说法的正误：

（1）汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转证明了阴极射线带正电；______

（2）电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值；______

（3）卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在正电体外面运动；______

（4）原子核的电荷数等于核中的中子数。______

17．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．

18．电子的发现，说明______________是可分的；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了 _________模型．

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）

20．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，如图所示为α粒子轰击氮原子核示意图。

（1）人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？

（2）绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？

21．卢瑟福是怎样提出原子核式结构模型的？

22．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？

23．原子的直径约为，氢原子核的直径约为，若把氢原子放大，使核的直径为，则电子离核的距离为多大？

参考答案：

1．B

2．C

3．B

4．D

5．B

6．B

7．C

8．B

9．A

10．C

11．B

12．D

13．D

14．D

15．A

16．     （×）     （×）     （√）     （×）

17．     10-15     排斥

18．     原子     原子核式结构

19．     AD     B     BD

20．（1）说明质子是原子核的组成部分；（2）说明原子核中除了质子外还有其他粒子。

21．

1909年，英国物理学家卢瑟福为了检验汤姆生枣糕模型的正确性，指导他的助手盖革和马斯登设计了一个引人注目的实验——粒子散射实验。

实验表明，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子却发生了较大的偏转，有的粒子偏转角超过，极少数粒子甚至被反弹回来，粒子散射实验中的粒子大角度偏转出人意料，卢瑟福感到十分惊奇，他对实验结果进行计算分析，得出结论是：除非原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，粒子的大角度散射是不可能的，卢瑟福在这个实验的基础上，于1911年提出了他的原子核式结构模型。

22．

（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

23．16.7m