高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 原子的核式结构模型随堂练习题

4.3原子的核式结构模型同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（　　）

A．太阳是宇宙的中心，恒星是绝对不动的

B．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在引力

C．原子是由核内质子和中子、核外电子组成

D．在水分子、氢原子和电子中，尺度最小的是氢原子

2．如图所示为卢瑟福和他的同事们做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．关于观察到的现象，下列说法中正确的是

A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多

B．放在C位置时屏上观察不到闪光

C．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍少些

D．放在D位置时屏上不能观察到闪光

3．关于近代物理研究，下列说法正确的有（     ）

A．汤姆孙发现组成阴极射线的粒子是α粒子

B．光电效应实验中，光强越强，光电子动能越大

C．普朗克假设微观粒子的能量是量子化的，解释了黑体辐射现象

D．一个光子与一个静止的电子碰撞而散射，其频率不会发生改变

4．在对粒子散射实验的现象分析时，我们并没有考虑粒子跟电子碰撞，这是因为

A．粒子与电子之间有斥力作用，但斥力很小，可忽略

B．粒子虽受电子作用，但电子对粒子的合力为零

C．电子体积极小，粒子不可能碰撞到电子

D．电子质量极小，粒子与电子碰撞时能量损失可忽略

5．在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度的偏转，其主要原因是（　　）

A．原子中有带负电的电子，电子会对粒子有引力的作用

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．原子是可再分的

6．下列说法中，符合物理学史实的是

A．密立根由带电油滴在电场中所受电场力与重力间的关系，通过计算发现了电子

B．卡文迪许通过扭秤装置将微小形变放大，测定了静电力恒量k的值

C．牛顿根据牛顿第一定律及开普勒有关天体运动的三个定律发现了万有引力定律

D．奥斯特通过实验发现在磁场中转动的金属圆盘可以对外输出电流

7．阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图所示．若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为(   )

A．平行于纸面向左 B．平行于纸面向上

C．垂直于纸面向外 D．垂直于纸面向里

8．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构，所依据的实验事实是（　　）

A．α射线速度很大，约为光速的十分之一

B．α射线有很强的电离能力

C．绝大多数α粒子几乎不偏转

D．极少数α粒子发生了超90°大角度偏转

9．卢瑟福的粒子散射实验结果表明（　　）

A．原子是由原子核和核外电子组成

B．原子核外电子绕核做圆周运动

C．原子中的正电荷均匀分布在原子中

D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里

10．在α粒子散射实验中，α粒子的偏转是由于受到原子内正电荷的库仑力作用而发生的，其中有极少数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反向弹回．假定一个速度为v的高速α粒子(He)与金原子核(Au)发生弹性正碰(碰撞前金原子核可认为是静止的)，则

A．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能逐渐减小

B．α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的

C．α粒子散射实验说明带正电的物质均匀分布在原子内部

D．当它们的距离最小时，α粒子与金原子核的动量大小之比为4︰197

11．下列关于理论与实验的说法中正确的是（　　）

A．氢原子光谱的实验规律为光的粒子说提供了有力的依据

B．卢瑟福根据α粒子散射实验规律提出了原子的核式结构学说

C．康普顿效应为光的波动性理论提供了实验支撑

D．光的衍射现象说明了物质波的存在

12．图为卢瑟福和他的助手做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三个位置时，关于观察到的现象，下列说法中正确的是(　　)

A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多

B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最少

C．相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数与B一样多

D．放在C位置时观察不到屏上有闪光

13．下列有关物理学史的叙述，其中正确的是（　　）

A．德国物理学家普朗克提出能量子假说，从此把物理学带进了量子世界

B．英国科学家汤姆孙利用阴极射线管发现质子，并提出原子的核式结构

C．美籍物理学家爱因斯坦预言实物粒子在一定条件下会表现出波动性

D．我国物理学家吴有训提出了物质波的概念，并进行了大量实验验证

14．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列选项中，说法正确的是（　　）

A．卡文迪许测出引力常量G，他被誉为第一个“称出”地球质量的人

B．富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值

C．汤姆孙根据粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型

D．法拉第在对理论和实验资料进行严格分析后，发现了法拉第电磁感应定律

15．如图所示，高速运动的粒子被位于点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，、和为轨迹上的三点，点离核最近，点比点离核更远，则（　　）

A．粒子在点的速率比在点的大

B．三点中，粒子在点的电势能最大

C．在重核产生的电场中，点的电势比点的低

D．粒子从点运动到点，电场力对它做的总功为负功

二、填空题（共4题）

16．一直以来人们都认为________是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家________发现了带________电的________，从此打破了原子不可再分的神话．

17．（1）密立根实验：电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的，目前公认的电子电荷的值为e=______（保留两位有效数字）；

（2）电荷的量子化：任何带电体的电荷只能是______的整数倍；

（3）电子的质量me=______kg（保留两位有效数字），质子质量与电子质量的比值为=______。

18．如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将向______偏转。

19．(1)下图中螺旋测微器的示数为_______，游标卡尺示数为_______。

(2)电子所带的电荷量（元电荷）最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图示为该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板、连接到电路中，用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦而带电。在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴。

实验时观察到某个悬浮不动的油滴直径为，此时金属板、间电压为，两板间距离为，已知油滴密度为，重力加速度为，不计空气浮力，则该油滴带______电（填“正”、“负”），所带的电荷量大小______。（用题目中所给的物理量表示）

三、综合题（共4题）

20．J．J．汤姆孙是通过怎样的实验和推理过程发现电子的？

21．19世纪末物理学的三大发现对人们了解微观世界有什么价值？请查阅资料，写一篇小论文，通过网络或者板报的方式交流。

22．19世纪后期，对阴极射线的本质的认识有两种观点。一种观点认为阴极射线是电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电粒子。1897年，汤姆孙判断出该射线的电性，并求出了这种粒子的比荷，为确定阴极射线的本质做出了重要贡献。假设你是当年“阴极射线是带电粒子”观点的支持者，请回答下列问题：

（1）如图所示的真空玻璃管内，阴极发出的粒子经加速后形成一束很细的射线，以平行于金属板、的速度沿板间轴线进入、间的区域，若两极板、间无电压、粒子将打在荧光屏上点。如何判断射线粒子的电性？

（2）已知、间的距离为，在、间施加电压，使极板的电势高于极板，同时在极板间施加一个磁感应强度大小为的匀强磁场，可以保持射线依然打到点。求该匀强磁场的方向和此时射线粒子的速度的大小。

（3）撤去（2）中的磁场，、间的电压仍为，射线打在屏上点。已知极板的长度为，极板区的中点到荧光屏中点的距离为，到的距离为。试求射线粒子的比荷。

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．

参考答案：

1．C

2．A

3．C

4．D

5．C

6．C

7．C

8．D

9．D

10．D

11．B

12．A

13．A

14．A

15．B

16．     原子；     汤姆孙；     负；     电子

17．     1.6×10－19C     1.6×10－19C     9.1×10－31     1836

18．上

19．     （ ）          负    

20．

J．J．汤姆孙通过测定阴极射线的电性实验，测得阴极射线中含有带负电的粒子，然后通过带电粒子在磁场和电场中的运动实验测定阴极射线中负粒子的比荷的大小，从而推理得到阴极射线中的粒子是电子。

21．

三大发现揭开了人们研究微观世界的序幕，它激励着人们不断探索原子的内部结构，预示着人类开始“分裂原子”的探索。

22．（1）装置中形成的电场方向由正极指向负极，根据射线粒子从电场的负极向正极加速的特点，即可判断射线粒子带负电。（2）垂直纸面向外，；（3）

23．