江门市艺华高中2019-2020学年高中物理粤教版选修3-5：3.2原子的结构 质量检测（含解析）

3.2原子的结构
1．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．
2．卢瑟福在用粒子轰击金箔时，可以证明原子的核式结构的证据是（　　）
A．几乎所有的粒子运动方向没有发生明显变化
B．粒子在穿过金箔时做匀速直线运动
C．少数粒子发生了大角散射
D．粒子与电子碰撞时动能有较大的损失
3．下列说法正确的是（ ）
A．一束正在传播的光，有的光是波，有的光是粒子，具有波粒二象性
B．光电效应、康普顿效应、光的衍射都证明光具有粒子性
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了原子核内部存在中子
D．真空中波长为的光，每个光子的能量为
4．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）
A．伽利略最早提出“力不是维持物体运动的原因”
B．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
C．奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出右手螺旋定则判定电流周围磁场方向
D．卢瑟福通过散射实验揭示了原子具有核式结构且发现了质子和中子
5．关于卢瑟福的粒子散射实验，下列叙述中与得到的实验结果相符的是（ ）
A．所有粒子穿过金箔后偏转角度都很小
B．大多数粒子发生较大角度的偏转
C．向各个方向运动的粒子数目基本相等
D．极少数粒子产生超过90°的大角度偏转
6．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是( )
A．原子中有带负电的电子，电子会对α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．原子是不可再分的．
7．卢瑟福对α粒子散射实验的解释错误的是（　　）
A．使α粒子产生偏转的力是金原子核对α粒子的库仑斥力
B．使α粒子产生偏转的原因是α粒子碰上了电子
C．原子中绝大部分是空的，所以绝大多数α粒子几乎不偏转
D．原子核很小，只有极少数靠近它的α粒子产生大角度偏转
8．下列四幅示意图所表示的实验中，能说明光具有粒子性的是（　　）
A． B．
C． D．
9．在用α粒子轰击金箔的实验中，卢琴福观察到的α粒子的运动情况是（　　）
A．全部α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进
B．绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回
C．少数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回
D．全部α粒子都发生很大偏转
10．下列哪个实验揭示了原子具有核式结构
A．阴极射线实验 B．光电效应实验
C．粒子轰击氮核实验 D．粒子散射实验
11．1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中，α粒子发生了_____________（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1 MeV 的α粒子轰击金箔，则其速度约为_____m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10-27 kg，1 MeV=1×106 eV）
12．1909年起英国物理学家 ______做了α粒子轰击金箔的实验，即α粒子散射实验，并在1911年提出原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核 ，叫做________ ，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在__________ 里，带负电的 _____在核外空间里绕着核旋转。
13．卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动，设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径，用经典物理学的知识，试计算在此轨道上电子绕核转动的频率和加速度。
参考答案
1．C
【解析】
根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线的内侧且α粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【解析】
AB．仅凭这两点无法证明粒子与金箔原子发生了什么，故AB错误；
C．影响粒子运动的主要是原子核，仅有少数粒子发生了大角散射则说明原子中带正电的部分体积很小，但几乎占有了全部质量，证明了原子的核式结构，故C正确；
D．当粒子穿过原子时，电子对粒子的影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，故D错误。
故选C。
3．D
【解析】
所以的光都具有波粒二象性，光同时具有波和粒子的特性，故A错误；光电效应、康普顿效应都证明光具有粒子性，光的衍射证明了光的波动性，故B错误；卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明证实了原子核内存在中子，故C错误；真空中波长为的光，每个光子的能量为，故D正确．所以D正确，ABC错误．
4．A
【解析】
A．伽利略最早提出“力不是维持物体运动的原因”，故A正确；
B．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故B错误；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出右手螺旋定则判定电流周围磁场方向，故C错误；
D．卢瑟福通过散射实验揭示了原子具有核式结构，并未发现了质子和中子，故D错误。
故选A。
5．D
【解析】
【详解】
当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小。只有当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，实验结果是：离金原子核远的粒子偏转角度小，离金原子核近的粒子偏转角度大，正对金原子核的粒子被返回，故ABC错误，D正确。
故选D．
6．C
【解析】
α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α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；综上所述，少数的α粒子发生了大角度的偏转的原因是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．故C正确，ABD错误．故选C．
点睛：本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．
7．B
【解析】
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，有的甚至几乎达到，被反弹回来）；可知
AB．使α粒子产生偏转的力主要是原子中原子核对其库仑斥力，故A正确，B错误；
CD．绝大多数α粒子几乎不发生偏转，说明原子中绝大部分是空的，所以绝大多数α粒子几乎不偏转，且原子核很小，只有极少数靠近它的α粒子产生大角度偏转，故CD正确。
由于本题选错误的，故选B。
8．C
【解析】
A.粒子散射实验说明了原子的核式结构，故A错误；
B.单缝干涉实验说明光具有波动性，故B错误；
C.光电效应说明光具有粒子性，故C正确；
D.放射线在电场中偏转是根据带点粒子的偏转方向确定放射线的电性，故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
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，所以绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回，故B正确，ACD错误。
故选：B。
10．D
【解析】
【详解】
卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，故选D.
11． 大 6.9×106
【解析】试题分析：设α粒子的速度为v，
Ek＝mv2，v＝＝m/s≈6.9×106m/s
考点：核式结构 α散射实验
点评：本题解题关键是α粒子散射实验及动能的表达式Ek＝mv2，旨在考查学生对基础知识的掌握程度。
12． 卢瑟福 原子核 原子核 电子
【解析】卢瑟福做了粒子轰击金箔的实验，根据实验现象提出在原子的中心有一个很小的核 ，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转
13．
【解析】
设原子绕核转动的频率为f，加速度为a，已知电子质量为，而，由牛顿第二定律得到：
得到：
由、得：
则：
。