4.3原子的核式结构模型 自主提升过关练（word版含答案）

4.3原子的核式结构模型 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．关于电子的发现，下列叙述中正确的是（　　）
A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是可以再分的
B．电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的
C．电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷
D．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的
2．在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度的偏转，其主要原因是（　　）
A．原子中有带负电的电子，电子会对粒子有引力的作用
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上
D．原子是可再分的
3．物理学史的学习是物理学习中很重要的一部分，下列关于物理学史叙述中正确的是（ ）
A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而证明了原子核可再分
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型
C．爱因斯坦发现了光电效应，并提出了光量子理论成功解释了光电效应
D．玻尔首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念
4．以下关于物理学史正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是实验定律
B．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变,但逸出的光电子最大初动能增加
C．德布罗意最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性
D．在α粒子散射实验中，观察到绝大多数α粒子发生了较大角度偏转
5．如图所示为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，关于观察到的现象，下列说法不正确的是（　　）
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
6．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．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
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．原子的质量均匀分布在整个原子内
7．1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用α粒子轰击金箔，研究α粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．α粒子发生偏转是由于它跟电子发生了碰撞
B．α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞
C．α粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量
D．通过α粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是10-10m
8．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
9．下列实验现象中，支持阴极射线是带电微粒观点的是（　　）
A．阴极射线可以透过薄铝片
B．阴极射线通过电场或磁场时，要产生相应偏转
C．阴极射线透过镍单晶时，产生衍射现象
D．阴极射线轰击荧光物质，发出荧光
10．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
11．在近代物理学中，下面选项正确的是（　　）
A．随着温度的升高，一方面黑体热辐射各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较长的方向移动
B．当光子静止时有粒子性，当光子传播时有波动性
C．卢瑟福的粒子散射实验说明了占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，从而提出了原子的核式结构
D．原子的核电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量
12．如图所示为卢瑟福所做的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，下述说法中正确的是（　　）
A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍少些
C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
13．关于原子的核式结构学说，下列说法正确的是（　　）
A．原子中绝大部分是“空”的，原子核很小
B．电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力
C．原子的全部正电荷和质量都集中在原子核里
D．原子核的直径约是10－10 m
二、解答题
14．查阅相关资料或是使用阴极射线管探索阴极射线还具有哪些特征，这些特征反映了电子的哪些本质。
15．1911年前后，物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔，获得惊人的发现。试由此实验根据下列所给公式或数据估算金原子核的大小。已知点电荷的电势，。金原子序数为79，粒子的质量，质子质量，粒子的速度，电子电荷量。
参考答案
1．D
【详解】
A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，A错误；
B．原子的核式结构是卢瑟福通过粒子的散射实验才提出的，B错误；
C．电子的电荷量与质量的比值称为电子的比荷，C错误；
D．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而证明了原子可再分，A错误；
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，B正确；
C．爱因斯坦提出了光量子理论成功解释了光电效应，但不是爱因斯坦发现了光电效应，C错误；
D．普朗克最早提出了量子化理论，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念。D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．牛顿第一定律不能通过实验来验证，不是实验定律，选项A错误；
B．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目增加，但逸出的光电子最大初动能不变，选项B错误；
C．德布罗意最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性，选项C正确；
D．在α粒子散射实验中，观察到绝大多数α粒子不改变运动方向，少数发生了较大角度偏转，选项D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到的闪光次数最多，故A正确；
BCD．少数α粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到的闪光次数会逐渐减少，故BD正确，C错误。
本题选说法不正确的，故选C。
6．A
【详解】
原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，才使得在散射实验中，只有少数的α粒子离核很近，受到较大的库仑斥力，发生大角度的偏转，所以选项A正确，BCD错误。
故选A。
7．C
【详解】
当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小。只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进。
A．α粒子发生偏转是由于它受到原子核的斥力，并不是跟电子发生了碰撞，A错误；
B．造成α粒子散射角度大的原因是受到的原子核的斥力比较大，B错误；
C．从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和几乎全部质量，C正确；
D．α粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是10-15m，D错误。
故选C。
8．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。
9．B
【详解】
A．X射线不带电且有较强的穿透能力，可以透过薄铝片，因此阴极射线可以透过薄铝片不能说明阴极射线是带电微粒，选项A错误；
B．阴极射线通过电场或磁场时发生偏转，说明它是带电的粒子，不是不带电的电磁波，选项B正确；
C．只要具有波的特性，就能产生衍射现象，故C错误；
D．紫外线照射荧光物质时也会发出荧光，不能证明阴极射线是带电微粒，故D错误。
故选B。
10．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。
11．C
【详解】
A. 随着温度的升高，一方面黑体热辐射各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，故A错误；
B.光子是运动的，不存在静止的光子，大量光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性，故B错误；
C. 卢瑟福的α粒子散射实验说明了占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，从而提出了原子的核式结构，故C正确；
D. 原子的核电荷数不是它的电荷量，核电荷数乘以质子电荷量才是原子核的电荷量；原子核质量数也不是它的质量，质量数乘以单个核子的质量才是原子核的质量，故D错误。
故选C。
12．ABC
【详解】
A．在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；
BCD．少数α粒子发生大角度偏转，极少数α粒子偏转角度大于90°，极个别α粒子反弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位置能观察到的闪光次数极少，故D错误，BC正确；
故选ABC。
13．AB
【详解】
根据α粒子散射实验，绝大多数的α粒子都沿着直线穿过金箔，少数的α粒子发生大角度的偏转，有的甚至被弹回，说明原子内绝大部分区域是“空”的，少数被弹回说明原子全部正电荷都集中在很小的原子核内，并且除了核外电子，其他质量都集中在原子核内，根据散射的概率算出原子核的直径约是10－15 m，电子绕原子核的圆周运动是原子核与电子间的库仑力提供向心力，A、B正确，C、D错误。
故选AB。
14．见解析
【详解】
阴极射线在电场或磁场中都能发生偏转，说明阴极射线是带电的粒子流，进一步分析可知，根据阴极射线在电场中的偏转方向或在磁场中的偏转方向，可确定阴极射线是带负电的粒子流。
15．
【详解】
粒子接近金原子核，克服库仑做功，动能减少，电势能增加。当粒子的动能完全转化为电势能时，离金原子核最近，距离为R，R可被认为是金原子核半径。由动能定理有
又因
Q为金原子核电荷量，则
代入数据，其中
可得