5.1原子的结构 基础巩固(Word版含答案)

5.1原子的结构基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．如图所示放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线，下列说法正确的是（　　）
A．亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光
B．有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级
C．核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱
D．光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续
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．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
4．下列说法中正确的是（　　）
A．光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光波长太短
B．由α粒子散射的实验数据可以估测原子核半径的大小
C．电子束穿过铝箔的衍射实验证实了电子的粒子性
D．原子的能量是不连续的，能级越高越稳定
5．引力波也被称为“时空的涟漪”，是爱因斯坦根据广义相对论做出的预言之一。对于引力波概念的提出过程，我们大致可以这样理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会辐射电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力场，当物体加速运动时，会也辐射出引力波。在中学物理学习过程中，你认为可能用到与爱因斯坦上述思想方法类似的是（ ）
A．卢瑟福预言中子的存在
B．库仑预测两点电荷间的相互作用力与万有引力有相似的规律
C．法拉第猜想：电能生磁，磁也一定能生电
D．汤姆生发现电子后猜测原子中存在带正电的物质
6．关于原子结构，下列说法错误的是( )
A．各种原子的发射光谱都是连续谱
B．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷
C．卢瑟福α粒子散射实验表明:原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动
D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型
7．对粒子散射实验装置的描述，下列说法正确的有（　　）
A．实验器材有放射源、金箔，荧光屏、显微镜
B．金箔的厚度对实验无影响
C．如果不用金箔而用铝箔，就不会发生散射现象
D．整个装置放在真空中和空气中都可以
8．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学发展历史，下列说法中正确的是
A．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将永远运动下去，速度大小不变，方向可能改变，也可能不变
B．人类从首次观察到阴极射线到了解认识阴极射线，经历了近40年．阴极射线微粒的比荷，最早是由密立根测出的
C．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现，铀和含铀的矿物质能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光
D．1895年末，德国物理学家居里夫人发现了一种新的射线——X射线
9．人类认识原子结构和开发利用原子能经历了曲折的过程。下列说法正确的是（　　）
A．玻尔认为氢原子的能级是分立的
B．卢瑟福通过对阴极射线的研究发现了电子
C．汤姆孙提出了原子的核式结构模型
D．查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了质子
10．以下说法符合物理史实的是
A．牛顿发现了万有引力定律，并且用扭秤装置测出了引力常量
B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C．法拉第发现的电流磁效应将电与磁紧密地联系在了一起
D．爱因斯坦发现的光电效应现象说明了光具有波粒二象性
11．下列叙述中符合物理学史的有( )
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的
C．巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
D．汤姆孙提出的原子模型同卢瑟福的原子核式结构学说相互包容
12．在卢瑟福的α粒子的散射实验中，金原子核可以看作静止不动，当α粒子靠近金核附近时，下列哪一个图能描述α粒子的散射轨迹（　　）
A． B． C． D．
13．可见光的光子能量如下表所示，玻尔的氢原子能级图如图所示，则关于氢原子能级跃迁的说法正确的是（　　）
色光 红 橙 黄 绿 蓝—靛 紫
光子能量范围（eV） 1.61~2.00 2.00~2.07 2.07~2.14 2.14~2.53 2.53~2.76 2.76~3.10
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线
B．处于能级的氢原子可以吸收红光发生电离
C．从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线
D．大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出两种频率的可见光
14．可见光的光子能量如下表所示，玻尔的氢原子能级图如图所示，则关于氢原子能级跃迁的说法正确的是（　　）
色光 红 橙 黄 绿 蓝—靛 紫
光子能量范围
n
------------------------0
4———————
3———————
2———————
1———————A．从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线
B．处于能级的氢原子可以吸收红光发生电离
C．从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线
D．大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出两种频率的可见光
15．物理学推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是
A．牛顿应用“理想斜面实验”推翻亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的
C．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律
D．英国科学家法拉第心系“磁生电”思想是受到了安培发现电流的磁效应的启发
二、填空题（共4题）
16．如图所示为汤姆孙做阴极射线实验时用到的气体放电管，在 K、A之间加高电压，便有阴极射线射出；C、D 间不加电压时，光屏上O点出现亮点，当C、D之间加如图所示电压时，光屏上P 点出现亮点。
（1）要使K 、A 之间有阴极射线射出，则 K 应接高压电源 ____（填“正极”或“负极”）；要使光屏上P 处的亮点再回到O点，可以在C、D 间加垂直纸面______（填“向里”或“向外”）的匀强磁场；
（2）汤姆孙换用不同材料的阴极做实验，发现不同阴极发出的射线的比荷是______的（填“相同”或“不同”）。
17．关于电子的发现，判断下列说法的正误。
（1）玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。( )
（2）玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的。( )
（3）阴极射线在真空中速度接近光速。( )
（4）英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁波。( )
（5）组成阴极射线的粒子是光电子。( )
（6）电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。( )
18．卢瑟福通过______实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型．如果用带箭头的四条线a、b、c、d来表示α粒子在下图所示的平面示意图中运动的可能轨迹．请在图中补充完成b和c两条α粒子运动的大致轨迹．
19．1909年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
(1)根据实验现象，卢瑟福提出“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，卢瑟福所说的“很小的结构”指的是________；
(2)1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，该现象可以说明下列两种说法中的( )
A．原子的质量是均匀分布的
B．原子内部绝大部分空间是空的
(3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为图中的( )
A．不可再分的实心球体
B．正负电荷均匀分布
C．核位于原子中心，大部分质量集中在核上
三、综合题（共4题）
20．试计算氢原子光谱中赖曼系中的最长波和最短波的波长.
21．在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×107 m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为ε＝k，α粒子质量为6.64×10－27 kg)．
22．在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从K出来的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑，若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果在D、G电场区再加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画），荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为，试解决下列问题：
（1）说明阴极射线的电性；
（2）说明图中磁场沿什么方向；
（3）根据L、E、B和，求出阴极射线的比荷.
23．卢瑟福通过α粒子轰击金箔的实验中发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型．左下平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．D
4．B
5．B
6．A
7．A
8．C
9．A
10．B
11．C
12．C
13．D
14．D
15．C
16． 负极 向外 相同
17． 错误 错误 错误 错误 错误 错误
18．α粒子散射
19． 原子核 B C
20．最长波的波长为；最短波的波长为
21．2.7×10－14 m
22．（1）负电 （2）垂直纸面向里 （3）
23．
答案第1页，共2页