沪科版 (2019)选择性必修 第三册第5章 原子世界探秘5.2 原子模型的提出当堂达标检测题

5.2原子模型的提出同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献．下列叙述中符合物理学史实的是 (        )

A．安培在实验中首先发现电流的磁效应

B．法拉第发现了电磁感应现象

C．爱因斯坦通过对黑体辐射的研究引入了能量子

D．卢瑟福发现了电子，提出了原子的核式结构学说

2．不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是(   )

A．原子中心有一个很小的原子核

B．原子核是由质子和中子组成的

C．原子质量几乎全部集中在原子核内

D．原子的正电荷全部集中在原子核内

3．如图所示为粒子散射实验装置图，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符合事实的是

A．1305、25、7、1

B．202、405、605、203

C．1202、1010、723、203

D．1202、1305、723、203

4．α粒子散射实验中，α粒子经过某一原子核附近时的两种径迹如图所示。虚线为原子核的等势面，α粒子以相同的速率经过电场中的A处后，沿不同的径迹1和2运动，由径迹不能断定的是（　　）

A．原子核带正电

B．整个原子空间都弥漫着带正电的物质

C．粒子在径迹1中的动能先减小后增大

D．经过B、C两点，两粒子的速率相等

5．如图所示是英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置下列关于该实验的描述正确的是（　　）

A．粒子轰击金箔的实验不需要在真空条件下完成

B．该实验揭示了原子有核式结构

C．实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转

D．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性

6．下列物理学史说法正确的是(　　)

A．安培提出了电磁感应定律

B．卢瑟福提出了原子的“枣糕”结构模型

C．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内

D．α粒子散射实验说明了原子正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上

7．通过α粒子的散射实验，发现了(　　)

A．电子

B．原子的核式结构

C．原子核的结构

D．电子绕核运动的轨道是不连续的

8．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

9．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．对以下几位物理学家所做科学贡献的表述中，与事实不相符的是

A．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子

B．卢瑟福通过α粒子散射实验发现了质子

C．普朗克把“能量子”引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统思想

D．爱因斯坦创立“光子说”并建立了 “光电效应方程”，运用这些理论圆满解释了光电效应的实验规律

10．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是(　　)

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．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动

11．关于物理学家对物理学发展做出的突出贡献，以下说法中正确的是（     ）

A．伽利略利用猜想加实验的方法正确描述了自由落体运动规律

B．牛顿发现了万有引力定律并用实验首次测定了万有引力常量

C．法拉第经过多年的研究首次发现了电流的磁效应

D．卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有中子

12．下列哪位物理学家（科学家）没有获得过诺贝尔物理学奖（　　）

A．普朗克 B．密立根 C．卢瑟福 D．康普顿

13．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。下列说法中正确的是（　　）

A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多

B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光

C．卢瑟福选用不同重金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似

D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金箔原子后产生的反弹

14．根据粒子散射实验，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粒子散射图景。图中实线表示粒子的运动轨迹。则关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）

A．图中大角度偏转的粒子的电势能先减小后增大

B．图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核发生了碰撞

C．绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小

D．根据粒子散射实验不可以估算原子核大小

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．卢瑟福在分析α粒子散射实验现象时，不考虑电子对α粒子运动轨迹的影响，这是因为α粒子的质量___________（选填“小于”、“等于”、“远大于”）电子的质量，α粒子与电子之间的相互作用对α粒子运动轨迹的影响_________________．

17．卢瑟福通过_______________实验，发现原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的________结构模型．

18．电子的发现，说明______________是可分的；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了 _________模型．

19．（1）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，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，观察到的现象描述正确的是__________

A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时稍多些

C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光

D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

（2）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时_______ 

A．锌板带正电，指针带负电

B．锌板带正电，指针带正电

C．锌板带负电，指针带正电

D．锌板带负电，指针带负电

（3）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是________

A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出

B．逸出的电子数减少

C．逸出的电子数和最大初动能都减小

D．逸出的电子最大初动能不变．

三、综合题（共4题）

20．原子的直径约为，氢原子核的直径约为，若把氢原子放大，使核的直径为，则电子离核的距离为多大？

21．卢瑟福是怎样提出原子核式结构模型的？

22．粒子散射实验是让粒子射向金箔去碰撞金原子，结果发现：大部分粒子穿过金箔后不发生偏转，少数粒子发生偏转，有的偏转角很大。

（1）为什么有的粒子会发生大角度的偏转？

（2）已知金的原子序数为79，当粒子距金原子中心为时受到的库仑力多大？

23．为什么原子中的电子不能使α粒子发生较大的偏转？

参考答案：

1．B

2．B

3．A

4．B

5．B

6．D

7．B

8．D

9．B

10．C

11．A

12．C

13．C

14．C

15．C

16．     远大于     可忽略不计（意思相近的回答均可）

17．     α粒子散射     核式

18．     原子     原子核式结构

19．     AD     B     BD

20．16.7m

21．

1909年，英国物理学家卢瑟福为了检验汤姆生枣糕模型的正确性，指导他的助手盖革和马斯登设计了一个引人注目的实验——粒子散射实验。

实验表明，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数粒子却发生了较大的偏转，有的粒子偏转角超过，极少数粒子甚至被反弹回来，粒子散射实验中的粒子大角度偏转出人意料，卢瑟福感到十分惊奇，他对实验结果进行计算分析，得出结论是：除非原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，粒子的大角度散射是不可能的，卢瑟福在这个实验的基础上，于1911年提出了他的原子核式结构模型。

22．

（1）由于原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核内，只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑力作用而发生大角度的偏转，但原子核在原子内只占非常小的空间，原子内绝大部分空间里分布的是电子，而粒子的质量远大于电子的质量，即电子对粒子的影响很小，所以绝大多数粒子离核很远，受到的库仑力小，基本上是按直线前进，只有极少数粒子离核较近，所受斥力较大而发生大角度偏转。

（2）金原子核所带的电荷量为

粒子所带的电荷量为

当时，根据库仑定律，可得粒子受到的库仑力大小为

23．

设电子的质量为me，碰撞前电子静止，α粒子的质量为mα，碰撞后α粒子的速度为vα，电子的速度为ve。以α粒子与电子发生弹性正碰为例，根据动量守恒有

，

由于

解得

则原子中的电子不能使α粒子发生较大的偏转。