2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册第四章第三节原子的核式结构模型 同步练习

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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3
原子的核式结构模型
一、单选题
1.如图所示是卢瑟福的
粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的
粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（???
）
A.?该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据?????B.?该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C.?
粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转????????????D.?绝大多数的
粒子发生大角度偏转
2.有关原子结构，下列说法正确的是（??
）
A.?卢瑟福的α粒子散射实验肯定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”
B.?卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性
C.?卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子
D.?玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律
3.下列关于图的说法中正确的是（
??）
?
?
A.?原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的
B.?发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围
C.?光电效应实验说明了光具有波动性
D.?射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷
4.卢瑟福α粒子散射实验的结果（??
）
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.?证明了原子中的电子只能在某些轨道上运动
5.如图所示为α粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图
中A、B、C、D四处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是(??
)
A.?1
305、25、7、1???????????????????????????????????????????????B.?202、405、625、825
C.?1
202、1
010、723、203??????????????????????????????????D.?1
202、1
305、723、203
6.下列事例中能说明原子具有核式结构的是（??
）
A.?光电效应现象的发现??????????????????????????????????????????????????????????????B.?汤姆逊研究阴极射线时发现了电子
C.?卢瑟福的α粒子散射实验发现有少数α粒子发生大角度偏转?????D.?康普顿效应
7.在α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子碰撞的影响，这是因为（??
）
A.?α粒子和电子根本无相互作用
B.?电子是均匀分布的，α粒子受电子作用的合力为零
C.?α粒子在和电子碰撞中动量的改变量极小，可忽略不计
D.?电子体积很小，α粒子碰撞不到电子
8.下列不属于卢瑟福原子核式结构理论的是（?
）
A.?原子的中心有个核，叫做原子核?????????????????????????????????????B.?原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C.?原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里?????D.?带负电的电子在核外绕着核旋转
9.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的是（
）
A.?α粒子一直受到金原子核的斥力作用
B.?α粒子的动能不断减小
C.?α粒子的电势能不断增大
D.?α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果
10.通过如图的实验装置，卢瑟福建立了原子核式结构模型。实验时，若将荧光屏和显微镜分别放在位置1、2、3。则能观察到粒子数量最多的是位置（??
）
A.?1?????????????????????????????????????????B.?2?????????????????????????????????????????C.?3?????????????????????????????????????????D.?一样多
11.下列四幅图是教材中的几个实验装置图，科学家提出原子核式结构的实验装置是（　　）
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
12.电子的发现说明（?
）
A.?原子是由原子核和电子组成的?????????????????????????????B.?物质是带电的且一定带负电
C.?原子可进行再分??????????????????????????????????????????????????D.?原子核可再分
二、多选题
13.下图是卢瑟福的
粒子散射实验装置示意图，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的
粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（??
）
A.?该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B.?该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C.?
粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D.?只有少数的
粒子发生大角度偏转
三、填空题
14.原子核是由质子和中子组成的，它们统称为________，在原子核内把它们紧紧拉在一起的力叫做________。
四、解答题
15.氢原子基态的能量为。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为
，
频率最小的光子的能量为多少eV（保留2位有效数字），这些光子可具有几种不同的频率。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【解答】AD．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90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据，A符合题意，D不符合题意；
B．α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，B不符合题意。
C．发生α粒子偏转现象，主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果，C不符合题意；
故答案为：A.
【分析】a粒子的散射实验是原子核式结构模型的重要依据；a粒子与原子核碰撞会发生大角度偏转；只有极少数a粒子发生偏转。
2.【答案】
D
【解析】【解答】A．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，确定了原子的核式结构模型，A不符合题意；
BD．卢瑟福核式结构模型不能很好地解释原子的稳定性，玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律，B不符合题意，D符合题意；
C．卢瑟福的α粒子散射实验不能表明原子内部存在带负电的电子，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】白炽灯发出的连续的光谱，即光的频率是连续的，太阳发出的是线状的光谱，即频率是不连续的，而是分立的；结合能为组合原子核的质子和中子组成起来时释放的能量，比结合能为组合原子核的质子和中子组成起来时平均每个粒子释放的能量，释放的能量越大，原子核的能量就越小，原子核越稳定。
3.【答案】
B
【解析】【解答】根据玻尔理论可以知道，电子绕原子核运动过程中是沿着特定轨道半径运动的，A不符合题意；根据卢瑟福的α粒子散射实验现象，发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围，则B对；光电效应表明了光的粒子性，C不符合题意；根据左手定则可以判断射线甲带负电，是电子流，D不符合题意．
故答案为：B.
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
4.【答案】
C
【解析】【解答】卢瑟福α粒子散射实验的结果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，并没有证明原子核是由质子和中子组成的，也不能证明质子的存在。
故答案为：C。
【分析】a粒子的散射实验主要说明的原子的核式结构，并没有说明原子核的组成及电子的运行轨道。
5.【答案】
A
【解析】【解答】由于绝大多数粒子运动方向基本不变，所以A位置闪烁此时最多，少数粒子发生了偏转，极少数发生了大角度偏转．符合该规律的数据只有A选项，A符合题意．
故答案为：A
【分析】利用a粒子散射实验的实验规律可以判别粒子数的数量大小。
6.【答案】
C
【解析】【解答】AD．光电效应现象和康普顿效应的发现都说明光的粒子性，AD不符合题意；
B．汤姆逊研究阴极射线时发现了电子，说明原子还可以再分，B不符合题意；
C．卢瑟福的α粒子散射实验发现有少数α粒子发生大角度偏转，从而说明了原子具有核式结构，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】卢瑟福的a粒子散射实验说明原子具有核式结构。
7.【答案】
C
【解析】【解答】解：α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，只有α粒子质量的
，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】a粒子和电子之间存在库仑力的作用；a粒子的质量大于电阻的质量导致动量的改变量很小所以忽略其与电子的碰撞。
8.【答案】
B
【解析】【解答】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，因此为了解释α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，电子在核外绕原子核旋转。
故答案为：B。
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
9.【答案】
A
【解析】【解答】发生大角度偏转，是因为受到原子核的库仑斥力，电子对
粒子的作用力可以忽略不计．A符合题意，D不符合题意；在散射的过程中，电场力先做负功再做正功，则动能减小再增大，而电势能先增大再减小，B、C不符合题意
故答案为：A
【分析】在
粒子穿过金箔发生大角度散射，是因为受到原子核的库仑斥力，根据电场力做功判断动能以及电势能的变化
10.【答案】
C
【解析】【解答】卢瑟福通过这个实验，得出了原子核式结构模型。放在3位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少。放在2位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少。放在1位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用原子核的结构可以判别大部分的a粒子直接穿过了原子。
11.【答案】
C
【解析】【解答】A.图A光电效应实验，说明光具有粒子性.A不符合题意.B.图B为阴极射线实验，阴极射线是在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的。1897年约瑟夫?约翰?汤姆逊根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，这在一定意义上是历史上第一次发现电子．B不符合题意.C.图C为α粒子散射实验，发现了原子的核式结构模型．C符合题意.D.图D是天然放射现象实验，说明了原子核有更加复杂的结构．D不符合题意.
故答案为：C
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
12.【答案】
C
【解析】【解答】电子的发现说明原子可以再分，答案C正确。
【分析】电子的发现说明原子可以再分。
二、多选题
13.【答案】
A,D
【解析】【解答】A．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90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据，A符合题意；
B．α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，B不符合题意；
C．发生α粒子偏转现象，主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果，C不符合题意；
D．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，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。
三、填空题
14.【答案】
核子；核力
【解析】【解答】质子与中子统称为核子，组成原子核；原子核能紧密的保持在一起，是由于核力作用的结果。这种核力是强相互作用，是一种短距作用，只发生在10-15m的范围内；
【分析】原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，电子带负电，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，原子核相互靠在一起是因为有核力的作用。
四、解答题
15.【答案】
0.31eV,
?
10
【解析】【解答】频率最大的光子能量为
，
即,解得,即n=5，从n=5能级开始，共有,10种不同频率的光子，频率最小的光子能量为是从最小为
【分析】解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律，能级差越大，辐射的光子能量越大，光子频率越大，波长越小。