广州市白云中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-5：3.2原子的结构 同步练习（含解析）

3.2原子的结构
1．如图所示为卢瑟福和他的同事们做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，观察到屏上的闪光次数最多的是（　　）
A．A位置
B．B位置
C．C位置
D．D位置
2．卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型。能大致反映粒子散射特点的是图（ ）
A． B． C．D．
3．以下叙述正确的是
A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能减小
D．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能
4．下列物理事件描述正确的是（ ）
A．1858年德国物理学家普吕克尔发现了电子
B．1910年美国物理学家密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量
C．1919年英国物理学家卢瑟福发现了中子
D．1932年美国物理学家查德威克发现了质子
5．以下符合物理学史实的是
A．亚里士多德认为重的物体与轻的物体下落一样快
B．库仑最早通过油滴实验测出了元电荷的电量
C．法拉第首先提出了场的概念
D．玻尔通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型
6．下列能正确反映卢瑟福利用α粒子轰击金箔实验结果的示意图是（）
A． B． C．D．
7．如图所示为α粒子散射实验装置的俯视图，带荧光屏的显微镜可沿图中圆形轨道转动，对图中P、Q、M三处位置观察到的实验现象，下列描述正确的是
A．在M、Q位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多
B．在P位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
C．在Q位置时，屏上观察不到闪光
D．在M位置时，屏上观察不到闪光
8．下列关于物理学史和事实的说法正确的是（　　）
A．卢瑟福α粒子散射实验的规律说明原子很小
B．在光的双缝于涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了导线通电时附近小磁针发生偏转的原因
D．汤姆生通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
9．关于α粒子散射实验及核式结构模型，下列说法正确的是
A．从α粒子源到荧光屏处于真空环境中
B．绝大多数α粒子穿过金箔后发生大角度偏转
C．α粒子接近金原子核时，受到很强的吸引力才可能发生大角度偏转
D．α粒散射实验否定了核式结构模型
10．图示为氢原子的能级图，氢原子从n=4能级直接跃迁到n=2能级，辐射出的是可见光光子(能量在1.63eV～3.10eV)，则下列说法正确的是
A．玻尔认为，电子在定态轨道上运动，不会发生电磁辐射
B．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子是可见光光子
C．能量为10.2eV的光子能使氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级
D．使n=2能级的氢原子电离，需要放出的光子的能量至少为3.4eV
11．为了研究原子的结构，卢瑟福和他的同事做了如图所示的________实验，显微镜是图中的________．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）
12．1909年,英国物理学家_________和他的同事们用高速飞行的粒子去轰击金箔,根据粒子飞行路径的改变,得出如下结果：（1）_____________________________________________；（2）_____________________________________________;（3）___________________________。
13．原子半径大小的数量级为________m. ．原子核半径大小的数量级为________m.
参考答案
1．A
【解析】
A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多。说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷，故A正确.
B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，故B错误.
C．放在C位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少，故C错误.
D．放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少，故D错误.
2．B
【解析】
根据α粒子散射实验，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型；他认为：原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，原子中的大部分空间都是空的，所以大多数的α粒子都能穿过原子的空间，只有少数运动轨迹靠近原子核的α粒子，才出现较大角度的偏转。由此，结合α粒子散射实验的特点可知，AD错误；C选项的α粒子都没有穿过原子核而发生偏转，与题意不符，C错误，B选项符合题意。
3．D
【解析】
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能与频率有关，与光强无关.故选项A不符合题意.
B.放射性元素的半衰期是统计概念，需要对大量原子核才有意义.故选项B不符合题意.
C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大.故选项C不符合题意.
D.重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能.故选项D符合题意.
4．B
【解析】
A.汤姆逊发现了电子，故A错误；
B. 1910年美国物理学家密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量，故B正确；
C. 英国物理学家卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，故C错误；
D. 1932年美国物理学家查德威克发现了中子，故D错误；
5．C
【解析】
A.伽利略认为重的物体与轻的物体下落一样快，故A不符合题意
B. 密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的电量，故B不符合题意
C. 法拉第首先提出了场的概念，故C符合题意
D. 卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故D不符合题意
6．D
【解析】
实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被返回，故ABC项与题意不相符，D项与题意相符。
7．B
【解析】
根据实验的现象，大多数α粒子射到金箔上时运动方向基本不变，仍沿直线运动，只有少数粒子方向发生改变，有的偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，则放在P位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多；放到Q点和M看到闪光次数很少，且到放到Q点时观察到屏上的闪光次数比放到M点时观察到的闪光次数多；故B正确，ACD错误。
8．D
【解析】
A.卢瑟福α粒子散射实验的规律说明了原子具有核式结构，故A项与题意不符；
B.光是一种几率波，在光的双缝于涉实验中，暗条纹的地方是光子能到达机率很小的地方，故B项与题意不符；
C.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了导线通电时附近小磁针发生偏转的原因，故C项与题意不符；
D.汤姆生通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故D项与题意不符。
9．A
【解析】
A. 从α粒子源到荧光屏处于真空环境中，选项A正确；
B. 绝大多数α粒子穿过金箔后不改变方向，只有极少数的粒子发生大角度偏转，选项B错误；
C. α粒子接近金原子核时，受到很强的排斥力才可能发生大角度偏转，选项C错误；
D. α粒散射实验建立了原子的核式结构模型，选项D错误.
10．AC
【解析】
A.玻尔认为，电子在一系列定态轨道上运动，不会发生电磁辐射，选项A正确；
B.氢原子从n= 4能级跃迁到n=3能级辐射的光子的能量
能量不在可见光能量范围内，不是可见光子，选项B错误；
C.使氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级，入射光子的能量
选项C正确；
D.使n=2能级的氢原子电离，需要吸收的光子的能量至少为
选项D错误。
11．α粒子散射 D
【解析】
为了研究原子的结构，卢瑟福和他的同事做了如图所示的α粒子散射实验，A装置产生α粒子，然后α粒子穿过金箔，也就是B装置，发生散射现象，从D装置也就是显微镜观察．
12．卢瑟福 绝大多数α粒子穿过金销后，与原来的运动方向偏离不多 少数α粒子产生较大角度的偏转 极少数α粒子产生超过的大角度偏转，个别α粒子甚至被弹回
【解析】
(1)1909年,英国物理学家卢瑟福和他的同事们完成了α粒子散射实验；
[2][3][4]根据粒子飞行路径的改变,得出如下结果：绝大多数α粒子穿过金销后，与原来的运动方向偏离不多、少数α粒子产生较大角度的偏转、极少数α粒子产生超过的大角度偏转，个别α粒子甚至被弹回
13．10－10 10－15
【解析】
原子半径大小的数量级10－10m，原子核半径大小的数量级为10－15m．