物理选择性必修 第三册5.2 原子模型的提出练习题

5.2原子模型的提出基础巩固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13题）

1．说明原子具有核式结构的是（　　）

A．质子的发现 B．天然放射性现象的发现

C．电子的发现 D．α粒子散射实验

2．在α粒子散射实验中，使α粒子发生大角度偏转的力是（          ）

A．磁场力

B．电场力

C．万有引力

D．弹力

3．在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示，图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域，不考虑其他原子核对粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是（　　）

A．一定在①区域 B．一定在②区域 C．可能在③区域 D．一定在④区域

4．卢瑟福的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．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动

D．说明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上

5．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

6．在粒子散射实验中，选用金箱的原因下列说法不正确的是（       ）

A．金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔

B．金核不带电

C．金原子核质量大，被粒子轰击后不易移动

D．金核半径大，易形成大角度散射

7．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

8．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

9．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（　　）

A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转

B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少

C．α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大

D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小

10．天然放射现象揭示了

A．原子不可再分

B．原子核还可再分

C．原子是核式结构的

D．原子核是由质子和中子组成的

11．α粒子散射实验首次表明了（　　）

A．α粒子带正电

B．电子是原子核的组成部分.

C．原子是一个正、负电荷均匀分布的球

D．原子中带正电的部分体积很小

12．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

13．下列说法正确的是（　　）

A．牛顿用实验证明了牛顿第一定律

B．爱因斯坦通过解释光电效应现象，得出光具有波动性

C．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了衰变现象

D．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量

二、综合题（共5题）

14．α粒子散射是估算核半径的最简单的方法，对于一般的原子核，实验确定的核半径R的数量级为______m；与原子半径相比两者相差很多，可见原子内部是十分“空旷”的．当α粒子进入原子区域后，下列图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是______

15．如图所示为1909年英国物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验的实验装置，阅读课本，回答以下问题：

（1）什么是α粒子？

（2）实验装置中各部件的作用是什么？实验过程是怎样的？

（3）实验现象如何？

（4）少数α粒子发生大角度散射的原因是什么？

16．如果α粒子以速度v与电子发生弹性碰撞（假定电子原来是静止的），则碰撞后α粒子的速度变化了多少？并由此说明原子中的电子不能使α粒子发生明显偏转的原因。

17．（1）原子结构模型示意图如图所示。该模型中，电子绕原子核做匀速圆周运动，就像地球的卫星一样。观察图片，思考：电子做匀速圆周运动所需的向心力是什么力提供的？

（2）上述问题中电子能否看作点电荷？

18．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？

参考答案：

1．D

2．B

3．A

4．D

5．B

6．B

7．C

8．A

9．D

10．B

11．D

12．A

13．D

14．          B

15．

（1）α粒子（He）是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的氦原子核．质量是电子质量的7300倍．

（2）①α粒子源：把放射性元素钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能的α粒子．

②带荧光屏的放大镜：观察α粒子打在荧光屏上发出的微弱闪光．

实验过程：α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子会改变原来的运动方向．带有显微镜的荧光屏可以沿题图中虚线转动，以统计向不同方向散射的α粒子的数目．

（3）α粒子散射实验的实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°.

（4）α粒子带正电，α粒子受原子中带正电的部分的排斥力发生了大角度散射．

16．，

α粒子的质量大约是电子质量的7300倍，根据动量守恒定律及机械能守恒定律有

联立解得

，

其中

可求得

则α粒子速度改变量为

可知速度改变量非常小，电子不会使α粒子发生明显偏转。

17．（1）原子核对电子的静电力提供；（2）能看作点电荷

18．16.7m