5.1原子的结构 自主提升过关练（Word版含解析）

5.1原子的结构 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．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
2．反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成，反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷，反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同
B．处于第一激发态的反氢原子的电离能为
C．基态反氢原子能吸收的光子而发生跃迁
D．大量处于能级的反氢原子从能级跃迁到能级时，辐射的光子的波长最长
3．关于近代物理学史，下列说法正确的是（　　）
A．卢瑟福的α粒子散射实验，使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的
B．光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面
C．爱因斯坦最先将能量子概念引入物理学，使得光电效应的理论与实验的矛盾迎刃而解
D．玻尔最先将能量子概念引入物理学，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
4．以下叙述正确的是（　　）
A．卢瑟福的α粒子散射实验，证实了原子核还可以再分
B．牛顿通过扭秤实验比较精确地测量出了万有引力恒量
C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果
5．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。下列说法正确的是：（　　）
A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较小
C．α粒子出现较大角度偏转的过程中电势能先变小后变大
D．α粒子出现较大角度偏转的过程中加速度先变大后变小
6．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，基本上仍按直线方向前进
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，无法估算出原子核的大小
7．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
8．μ子与氢原子核构成的原子称为μ氢原子，它在核物理研究中具有重要的作用。如图为氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子，能辐射三种频率分别为v1、v2和v3的光，且v1A． B． C． D．
9．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
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．关于光谱，下列说法正确的是（　　）
A．一切光源发出的光谱都是连续谱
B．一切光源发出的光谱都是线状谱
C．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱
D．作光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学组成
12．下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的是（　　）
A．物理学家汤姆孙经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量
B．韦伯不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像
C．kg、m、s、C都是国际单位制中的基本单位
D．功的单位用国际单位制中基本单位可书写为kg m2/s2
13．关于电荷的电荷量下列说法正确的是（　　）
A．电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的
B．物体所带电荷量可以是任意值
C．物体所带电荷量最小值为1.6×10－19 C
D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
14．下列说法正确的是（ ）
A．汤姆孙首先发现了电子，并最早测定了电子的电荷量
B．卢瑟福由粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C．光谱分析可在不破坏、不接触物体的情况下获取其内部的信息
D．氢原子中的电子离原子核越近，氢原子的能量越大
15．以下关于原子、原子核的说法正确的是（　　）
A．粒子散射实验中，粒子轰击的金箔也可以用其他重金属箔，如铂箔
B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量各异，因此利用不同气体可以制作五颜六色的霓虹灯
C．X射线是原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波
D．在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，若不改变频率而增加入射光的强度，光电子的最大初动能变大
二、解答题
16．19世纪末物理学的三大发现对人们了解微观世界有什么价值？请查阅资料，写一篇小论文，通过网络或者板报的方式交流。
17．1911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．C
【解析】
【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。
2．D
【解析】
A．反氢原子光谱与氢原子光谱相同，所以A错误；
B．处于基态的反氢原子的电离能为，所以B错误；
C．吸收光子能量跃迁时需要一一对应的能量，则基态反氢原子吸收的光子时，不能发生跃迁，所以C错误；
D．大量处于能级的反氢原子从能级跃迁到能级时，能级差最小，则辐射的光子的波长最长，所以D正确；
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，故A错误；
B．光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量，故B正确；
CD．普朗克最先将能量子概念引入物理学；爱因斯坦将光子概念引入物理学，使得光电效应的理论与实验的矛盾迎刃而解；玻尔建立了量子化轨道的原子模型，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故CD错误。
故选B。
4．D
【解析】
A．卢瑟福的α粒子散射实验，证实了原子的核式结构，A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验比较精确地测量出了万有引力恒量，B错误；
C．伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果，C错误；
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，D正确。
故选D。
5．D
【解析】
A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构，汤姆孙发现了电子，故A错误；
BCD．α粒子在接近金原子核的过程中，斥力越来越大，加速度越来越大，做负功；在远离金原子核的过程中，斥力越来越小，加速度越来越小，斥力做正功，故D正确，BC错误。
故选D。
6．A
【解析】
A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，基本上仍按直线方向前进，选项A正确；
B．α粒子在接近原子核的过程中，静电斥力做负功，则动能减少，电势能增大，选项B错误；
C．α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，选项D错误。
故选A。
7．D
【解析】
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。
8．D
【解析】
由题意可知，μ氢原子吸收光子，能辐射三种频率分别为1、2和3的光，由
得
μ氢原子处于第三能级，然后向低能级跃迁，由波尔理论可得照射光子能量为
E=E3 E2
由于
1<2<3，
因此有n=3到n=2，发出光的频率是1， n=2到n=1发出光的频率是2,，n=3到n=1，发出光的频率是3，则有
E3 E1=h3
E2 E1= h2
所以
E=E3 E2=h 1=h（3 2）
ABC错误，D正确。
故选D。
9．D
【解析】
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。
10．C
【解析】
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
【解析】
AB．不同光源发出的光谱有连续谱，也有线状谱，故AB错误；
C．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，故C正确；
D．只有应用线状谱可以进行光谱分析，故D错误。
故选C。
12．D
【解析】
A．物理学家密立根经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，故A错误；
B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像，故B错误；
C．kg、m、s是国际单位制中的基本单位，C是导出单位，故C错误；
D．根据功的公式和可知，功的单位用国际单位之中基本单位可书写为，故D正确。
故选D。
13．ACD
【解析】
ABC．密立根的油滴实验测出了电子的电荷量为1.6×10－19 C，并提出了电荷量子化的观点，故AC正确；B错误；
D．任何带电物体的所带的电荷量都是e的整数倍，故D正确。
故选ACD。
14．BC
【解析】
A. 汤姆生通过研究阴极射线实验，发现了发现了电子，密立根最早测定了电子的电荷量，故A错误；
B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说，故B正确；
C. 光谱分析是通过物体发出的光谱分析物体的组成的，可在不破坏、不接触物体的情况下获取其内部的信息，故C正确；
D. 根据玻尔的原子结构模型，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大，故D错误．
故选BC.
15．ABC
【解析】
【详解】
A．α粒子散射实验中，α粒子也可以轰击铂箔，产生散射现象，故A正确；
B．根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，不同的能级之间跃迁，可产生不同频率的光，故B正确；
C．X射线则是原子内层电子受到激发后产生的波长很短的电磁波，故C正确；
D．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与光照强度无关，故D错误。
故选ABC。
16．见解析
【解析】
三大发现揭开了人们研究微观世界的序幕，它激励着人们不断探索原子的内部结构，预示着人类开始“分裂原子”的探索。
17．
【解析】
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
试卷第PAGE页，共SECTIONPAGES页