4.3原子的核式结构模型同步练习(Word版含答案)

人教版（2019）选择性必修三 4.3 原子的核式结构模型 同步练习
一、单选题
1．根据粒子散射实验提出的模型是（　　）
A．“枣糕”模型 B．道尔顿模型 C．核式结构模型 D．玻尔模型
2．关于下列几个重要的物理实验，说法正确的是（　　）
A．粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础
B．粒子散射实验中提出正电荷均匀分布在整个原子中
C．电子的发现揭示了原子核有更复杂的结构
D．光电效应证明光具有波动性又有粒子性
3．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了（　　）
A．分子拥有复杂结构 B．原子拥有复杂结构
C．葡萄干蛋糕模型 D．原子核式结构模型
4．下列有关说法正确的是
A．火车过桥梁时减速主要是为了减小对桥梁的压力
B．医院用“B超”检查人体内脏器是利用了波的衍射
C．根据粒子散射实验数据可以估算原子核的半径大小
D．在照相机镜头表面涂一层增透膜，可以将玻璃橱窗内的物体拍摄得更加清晰
5．1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）
A．大部分粒子发生了大角度的偏转
B．粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞
C．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．粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的
6．下列有关物理学史的说法正确的是（　　）
A．爱因斯坦首先把能量子的概念引入到了物理学，并成功的解释了光电效应现象
B．法拉第发现了电流的磁效应，并得出了法拉第电磁感应定律
C．汤姆生发现了电子，并提出了原子的核式结构模型
D．伽利略用独特的方法进行了“理想斜面实验”并提出了平均速度、瞬时速度和加速度的概念
7．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是（　　）
A．原子中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．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
8．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验。关于下面几个重要的物理实验，说法正确的是（　　）
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了正电荷均匀分布在原子内
B．光电效应实验表明光具有波粒二象性
C．电子的发现揭示了原子可以再分
D．康普顿效应证实了光具有波动性
9．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
10．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
二、填空题
11．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．
12．阴极射线和β射线的组成粒子都是________，其中________射线来自于原子核的外部。
13．19世纪，科学家在光学，原子和原子核的研究方面有不断的突破，指出下面三幅示意图中所表示的实验;并说明这些实验能提出的物理模型或物理规律：
A图：________________________________
B图：________________________________
C图：________________________________
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：
（1）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
（2）英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射实验．下列图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是图中的_____．
三、解答题
15．卢瑟福提出的原子结构的模型是怎样的？他提出这种模型的依据是什么？
16．请说说英国物理学家汤姆孙如何由实验判定电子是原子的组成部分。
17．一个半径为的带负电的油滴，在电场强度为、方向竖直向下的匀强电场中，如果油滴受到的库仑力恰好与重力平衡，问：这个油滴带有几个电子的电荷？已知油的密度为。
18．近百年前英国科学家汤姆逊以及他所带领的一批学者对原子结构的研究奠定了近代物理学的基石，其中他对阴极射线粒子比荷测定实验最为著名，装置如图（1）所示．阜宁中学某班的学生在实验室重做该实验，装置如图（2）所示，在玻璃管内的阴极K 发射的射线被加速后，沿直线到达画有正方形方格的荧光屏上．在上下正对的平行金属极板上加上电压，在板间形成电场强度为 E 的匀强电场，射线向上偏转；再给玻璃管前后的励磁线圈加上适当的电压，在线圈之间形成磁感应强度为 B 的匀强磁场，射线沿直线运动，不发生偏转．之后再去掉平行板间的电压，射线向下偏转，经过屏上 A 点，如图（3）所示．
（不计射线的重力，匀强电场、匀强磁场范围限定在刻度“1”和“7”所在的竖直直线之间，且射线由刻度“1”所在位置进入该区域）．求：
（1）求该射线进入场区域时的初速度v ；
（2）已知正方形方格边长为d ，求该射线粒子的比.
（3）带电粒子在磁场中运动到A点的时间？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子内部有个较小的核，原子核集中了几乎所有的质量和电荷数；从而提出了核式结构模型。
故选C。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础，选项A正确；
B．粒子散射实验中提出正电荷全部集中在原子核上，不是均匀分布在整个原子中，选项B错误；
C．电子的发现揭示了原子有更复杂的结构，选项C错误；
D．光电效应证明光具有粒子性，选项D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型。
故选D。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．火车过桥梁时减速主要是为了防止火车与桥梁发生共振，选项A错误；
B．医院用“B超”检查人体内脏器是利用了多普勒效应，选项B错误；
C．根据粒子散射实验数据可以估算原子核的半径大小，选项C正确；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片使反射减弱，但不能增加透射光的强度，可以将玻璃橱窗内的物体拍摄得更加清晰，选项D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
A．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。故A错误；
B．α 粒子大角度散射是由于它受到原子核库仑斥力的作用，而不是与电子发生碰撞，故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，故C正确；
D．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是错误的，故D错误。
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．普朗克最早引入了能量子概念，爱因斯坦引用了能量子概念，提出来光子说，并成功解释了光电效应现象，故A错误；
B．法拉第发现了磁生电的现象，纽曼和韦伯提出了法拉第电磁感应定律，故B错误；
C．汤姆生发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故C错误。
D．伽利略用独特的方法进行了“理想斜面实验”并提出了平均速度、瞬时速度和加速度的概念，故D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是原子中的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，从而使α粒子在经过时受到很强的斥力，发生大角度偏转.
故选A。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．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理论，指出正电荷并非均匀分布在原子内，选项A错误；
B．光电效应实验表明光具有微粒性，选项B错误；
C．电子的发现揭示了原子可以再分，选项C正确；
D．康普顿效应证实了光具有粒子性，选项D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【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。
10．C
【解析】
【分析】
【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。
11． 原子 原子核式结构
【解析】
【详解】
汤姆生发现电子，说明原子是可以再分的，发现了电子之后，汤姆生提出了原子的枣糕模型，卢瑟福通过α粒子散射实验的实验结果，推翻了汤姆生的枣糕模型，提出卢瑟福的原子核式结构．
12． 电子 阴极
【解析】
【分析】
【详解】
[1]阴极射线和射线本质上都是电子流。
[2]阴极射线来自原子的核外电子，而射线是由原子核中中子转化而来的。
13． 根据图像可知为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型 光的双缝干涉，证明了光的波动性 光电电效应，证明了光的粒子性
【解析】
【详解】
A图：根据图像可知为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型
B图：光的双缝干涉，证明了光的波动性
C图：光电电效应，证明了光的粒子性
14． C B
【解析】
【详解】
试题分析：α粒子散射实验的现象为：α粒子穿过原子时，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
解：（1）A、C、D、α粒子散射实验说明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，C正确，AD错误；B、卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，故B错误；故选C
（2）A、在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故斥力指向轨迹的内侧，显然A中下方粒子受力指向轨迹的外侧，故A错误；B、在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度很大的偏转，个别的α粒子偏转角大于90°，极少数的α粒子偏转角大于150°，甚至个别粒子沿原方向弹回．原因在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，故B正确，C错误，D错误．故选B．
15．见解析
【解析】
【详解】
卢瑟福的原子核式结构模型是：在原子的中间有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中于原子核，带负电的电子在核外空间里绕核旋转。
卢瑟福提出原子核式结构的依据是粒子散射实验。粒子穿过原子时，电子对它的运动影响很小，影响粒子运动的主体是原子核。粒子进入原子区域后，由于原子核很小，大部分粒子离核较远，受到的库仑力很小，运动方向几乎不变。极少数粒子距核较近，因此受到很强的库仑力，发生大角度散射。
16．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
汤姆孙通过测定阴极射线的电性实验，测得阴极射线中含有带负电的粒子，然后通过测定阴极射线中负粒子的比荷的大小（通过带电粒子在电磁场中的运动实验）从而推理得到阴极射线中的粒子是电子。后来，汤姆孙和他的学生直接测量了氢离子和阴极射线的电荷，证明了阴极射线的电荷与氢离子的电荷大小基本相同，计算出阴极射线的质量是氢离子质量的，这些事实不仅证实了阴极射线确实是带电粒子流，而且表明不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分，比最轻的氢原子的质量还小得多，汤姆孙将这种带电粒子称为电子，电子的发现说明原子具有一定的结构，也就是说原子是由电子和其他物质组成的。
17．
【解析】
【详解】
油滴的质量
重力
重力和库仑力平衡有
代入数据，解得油滴所带电荷量
大约是电子电荷量的倍，因此，这个油滴约带有个电子的电荷量。
18．(1) (2) (3)
【解析】
【详解】
(1)射线被加速后在电场力和洛伦兹力共同作用匀速直线运动，根据平衡得：
qE=qvB
解得：射线被加速后的速度为
(2)去掉金属板间电压后，粒子不再受到电场力，只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，经过A点，则圆心为O点，半径为r，如图所示
则有
解得：
因为洛伦兹力提供向心力，则
联立解得：
(3)设粒子轨迹对应的圆心角为θ，根据几何关系可得
解得
带电粒子在磁场中运动到A点的时间为：
答案第1页，共2页
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