2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册4.3原子的核式结构模型 精选练习2（word版含答案）

4.3原子的核式结构模型 精选练习2（解析版）
一、选择题
1．下列说法正确的是（　　）
A．法拉第经过多年研究终于总结出了判断感应电流方向的方法
B．密立根以精湛的技术测出了普朗克常数
C．卢瑟福通过实验发现原子中包含有电子
D．汤姆孙通过实验分析得出原子中心有一个很小的核
2．许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法叙述正确的是（　　）
A．汤姆逊发现了电子，并首先提出了原子的核式结构模型
B．质点是对研究对象的一种科学抽象处理，任何物体在任何时候都能看成质点
C．在“探究平抛运动在竖直方向上的分运动”的实验中，应用了比较研究法
D．如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，这里采用了理想实验法
3．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿用实验证明了牛顿第一定律
B．爱因斯坦通过解释光电效应现象，得出光具有波动性
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了衰变现象
D．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量
4．关于近代物理，下列说法正确的是（　　）
A．根据α粒子散射实验数据可以估算原子核的半径大小
B．光的波长越长，其粒子性越显著；波长越短，其波动性越显著
C．当入射光照射某金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比
D．黑体对于外界过来的电磁波只吸收而不反射因此肉眼看不到黑体
5．关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．绝大多数粒子经过金箔后，发生了角度大的偏转
B．粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少
C．粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能也增大
D．对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小
6．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为（　　）
A．α粒子与电子根本无相互作用
B．因为电子是均匀分布的，粒子受电子作用的合力为零
C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计
D．电子很小，粒子碰撞不到电子
7．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转
B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少
C．α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大
D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小
8．在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的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粒子的作用，下列说法正确的是（　　）
A．粒子受到引力
B．该原子核的位置可能在①区域
C．根据粒子散射实验可以估算原子核大小
D．粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动
9．关于原子结构，下列说法正确的是（　　）
A．原子中的原子核很小，核外很“空旷” B．原子核半径的数量级是10-10m
C．原子的全部电荷都集中在原子核里 D．原子的全部质量都集中在原子核里
10．下列有关物理史实的说法中，正确的是（　　）
A．安培发现了电流的磁效应
B．库仑利用油滴实验测定了元电荷的数值
C．玻尔基于α粒子散射实验的事实，提出了原子的“核式结构模型”
D．爱因斯坦引入了光量子概念，建立了光电效应方程，成功解释了光电效应现象
11．对图中的甲、乙、丙、丁图，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出
C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将发生变化，此现象表明光是横波
12．卢瑟福的粒子散射实验结果表明（　　）
A．原子是由原子核和核外电子组成
B．原子核外电子绕核做圆周运动
C．原子中的正电荷均匀分布在原子中
D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
13．关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是（　　）
A．原子是一个质量分布均匀的球体
B．原子的质量几乎全部集中在原子核内
C．原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内
D．原子核半径的数量级是
14．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，极少数发生较大偏转，甚至被弹回
B．当α粒子接近电子时，是电子引力使其发生明显偏转
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集中了原子的全部正电荷及全部质量
15．1897年英国物理学家汤姆孙对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是（　　）
A．任何物质中均有电子
B．不同物质中具有不同性质的电子
C．电子质量是质子质量的1 836倍
D．电子是一种粒子，是比原子更基本的物质单元
二、解答题
16．已知氢原子的半径是m，电子由于绕核旋转而不致被吸引到核上。按照卢瑟福的原子模型，电子绕核做匀速圆周运动的速率和频率各是多大？
17．1909～1911年英籍物理学家卢瑟福指导其学生做了用粒子袭击金箔的实验，他发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角度超过了90°，有的甚至被弹回，这就是粒子散射实验，为了解释这个结果，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，请你利用粒子散射实验结果估算金原子核的大小（保留一位有效数字）.（下列公式或数据为已知：点电荷的电势，，金原子序数为79，粒子质量，粒子速度，电子电荷量）.
参考答案
1．B
【详解】
A．楞次经过多年研究终于总结出了判断感应电流方向的方法。故A错误；
B．密立根以精湛的技术测出了普朗克常数。故B正确；
C．汤姆孙通过实验发现原子中包含有电子。故C错误；
D．卢瑟福通过实验分析得出原子中心有一个很小的核。故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．汤姆孙发现了电子，并提出了“枣糕式原子模型”，故A错误；
B．只有当物体的体积和形状对研究的问题没有影响时，才能将物体看成质点，故B错误；
C．在“探究平抛运动在竖直方向上的分运动”的实验中，应用了比较研究法，故C正确；
D．如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，这里采用了等效替代法，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．牛顿第一定律为理想实验定律，牛顿总结了前人的经验，包括伽利略的斜面实验，指出了物体运动的原因，即牛顿第一定律。故A错误；
B．爱因斯坦通过解释光电效应现象，得出光具有粒子性。故B错误；
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了核式结构模型。故C错误；
D．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量。故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A．根据α粒子散射实验数据可以估算原子核的半径大小，A正确；
B．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著，B错误；
C．当入射光照射某金属发生光电效应时，根据
光电子的最大初动能与入射光子的频率成线性关系，不是成正比，C错误；
D．黑体对于外界过来的电磁波只吸收而不反射，但黑体辐射光，肉眼能看到黑体，D错误。
故选A。
5．D
【详解】
A．绝大多数粒子经过金箔后，方向不发生改变，只有少数的发生了角度大的偏转，选项A错误；
B．粒子在接近原子核的过程中，静电斥力做负功，则动能减少，电势能增加，选项B错误；
C．粒子离开原子核的过程中，静电斥力做正功，则动能增大，电势能减小，选项C错误；
D．对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小，选项D正确。
故选D。
6．C
【详解】
α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为电子的质量只有α粒子质量的，电子对α粒子速度的大小和方向的影响极小，所以α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计，故C正确。
故选C。
7．D
【详解】
A．α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），故A错误；
B．α粒子在接近原子核的过程中，由于要克服电场力做功，故动能减少，电势能增加，故B错误；
C．当α粒子在离开原子核的过程中，由于电场力做正功，故动能增加，电势能减少，故C错误；
D．对α粒子散射实验的数据分析，可以估算出原子核的大小数量级，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．在粒子散射实验中，粒子经过某一原子核附近时受到库仑斥力作用，A项错误；
B．若该原子核处于①区域，在粒子受到库仑斥力后应该向区域②弯曲，所以该原子核的位置不可能在①区域，B项错误；
C．根据粒子散射实验可以估算原子核的大小，C项正确；
D．粒子受到库仑斥力，在P、Q间的运动不可能为匀速圆周运动，D项错误。
故选C。
9．A
【详解】
A．原子中的原子核很小，核外很“空旷”，A正确；
B．原子核半径的数量级是10-15m，原子半径的数量级是10-10m，B错误；
CD．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核，核外电子带负电且具有一定质量，CD错误。
故选A。
10．D
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，选项A错误；
B．密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值，选项B错误；
C．卢瑟福于α粒子散射实验的事实，提出了原子的“核式结构模型”，选项C错误；
D．爱因斯坦引入了光量子概念，建立了光电效应方程，成功解释了光电效应现象，选项D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．图甲中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子，并预言了中子的存在，后由学生查德维克发现中子，A错误；
B．当入射角i逐渐增大，折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，结合射向玻璃砖的光线和射出玻璃砖的光线为平行光线可知肯定有光线从bb′面射出，B错误；
C．根据干涉产生的条件，同一级亮条纹上的光程差相等，可知弯曲的干涉条纹说明被检测平面在此处是凹陷的，C错误；
D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，D正确。
故选D。
12．D
【详解】
卢瑟福的粒子散射实验结果表明原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。
故选D。
13．BD
【详解】
AB．原子的质量几乎全部集中在原子核内，所以A错误；B正确；
C．原子的正电荷全部集中在一个很小的核内，负电荷绕原子核做圆周运动，所以C错误；
D．原子核半径的数量级是，所以D正确；
故选BD。
14．AC
【详解】
A．多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，极少数发生较大偏转，甚至被弹回，A正确；
B．当α粒子接近原子核时，是原子核的斥力使其发生明显偏转的，B错误；
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，C正确；
D．实验表明原子中心的核集中了原子的全部正电荷及几乎全部质量，D错误。
故选AC。
15．AD
【详解】
A．电子是构成物质的基本粒子，任何物质中均有电子，选项A正确；
B．电子的性质均一样，选项B错误；
C．质子质量是电子质量的1 836倍，选项C错误；
D．电子是一种粒子，是比原子更基本的物质单元，选项D正确。
故选AD。
16．；
【详解】
电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，有
得
则
17．
【详解】
当粒子的速度减为0时，粒子与金原子核间的距离最小，约等于金原子核的半径，此过程中粒子的动能转化为电势能，由：，
得：
，
代入数据得：
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