4.3 原子的核实结构模型 练习题

原子的核实结构模型练习一、单选题1.关于原子结构，下列说法正确的是(    )A.原子中的原子核很小，核外很“空旷”B.原子核半径的数量级是10−10mC.原子的全部电荷都集中在原子核里D.原子的全部质量都集中在原子核里2.下列说法中正确的(    )A.汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构B.氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天就只剩下1个C.按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加D.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应3.经过不断的实验探索，我们已经对原子结构有了一定的认识。对于这个探索的过程，下列说法正确的是(    )A.汤姆孙对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是带电的质子流B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，完全否定了汤姆孙的枣糕模型C.核式结构模型很好地解释了原子光谱的分立特征D.玻尔将量子观念引入原子领域，指出原子中的电子实际上没有确定的轨道，提出了“电子云”的概念4.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是(    )A.汤姆逊通过油滴实验测出了基本电荷的数值B.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量C.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子D.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线5.关于近代物理知识，下列说法中正确的是(    ) A.原子核的比结合能越大，原子核越稳定B.汤姆孙发现了电子，并测量出了电子的电荷量C.原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子D.在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大而增大1.下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是(    )A.紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象B.a粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象C.氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象D.含铀的矿物质自发向外放出β射线(高速电子流)的现象2.20世纪初，物理学家卢瑟福及盖革等用α粒子轰击金箔的实验装置如图所示。实验发现，α粒子穿过金箔后只有极少数发生了大角度偏转，此现象说明A.原子不显电性B.原子核由质子和中子组成C.电子占原子质量小部分但体积大带负电D.原子核占原子质量绝大部分且体积小带正电3.卢瑟福对α粒子散射实验的解释错误的是(    )A.使α粒子产生偏转的力是金原子核对α粒子的库仑斥力B.使α粒子产生偏转的原因是α粒子碰上了电子C.原子中绝大部分是空的，所以绝大多数α粒子几乎不偏转D.原子核很小，只有极少数靠近它的α粒子产生大角度偏转4.在α粒子散射实验中，我们并没有考虑电子对α粒子偏转角度的影响，这是因为(    )A.电子的体积非常小，以致α粒子碰不到它B.电子的质量远比α粒子的小，所以它对α粒子运动的影响极其微小 C.α粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消D.电子在核外均匀分布，所以α粒子受电子作用的合外力为零1.下列说法中正确的是(    )A.光电效应现象说明光具有粒子性，康普顿效应现象说明光具有波动性B.太阳能的主要来源是太阳中发生的重核裂变C.分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较大D.卢瑟福由α粒子散射实验否定了原子的“枣糕”模型，建立了原子的核式结构模型2.下列现象中，原子核结构发生了改变的是(    )A.氢气放电管发出可见光B.β衰变放出β粒子C.α粒子散射现象D.光电效应现象3.关于原子物理，下列说法正确的是A.β射线是原子的核外电子电离形成的高速电子流B.增加放射性元素钍的温度，可以使钍的半衰期变短C.核聚变反应方程12H+13H→24He+x中，x表示质子D.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型二、多选题4.关于原子核式结构理论说法正确的是(    )A.是通过发现电子的实验现象得出来的B.原子的中心有个核，叫做原子核C.原子的正电荷均匀分布在整个原子中D.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外旋转5.如图所示，为α粒子散射实验的示意图，A点为某α粒子运动中离原子核最近的位置，则该α粒子在A点具有(    )A.最大的速度B.最大的加速度C.最大的动能D.最大的电势能6.(多选)在α粒子散射实验中，当α粒子穿过金箔时，下列理解正确的是(    ) A.与金原子核相距较远的α粒子，可能发生大角度偏转B.与金原子核相距较近的α粒子，可能发生大角度偏转C.α粒子与金原子核距离最近时，系统的能量最小D.α粒子与金原子核距离最近时，系统的势能最大1.α粒子散射实验又称金箔实验或Geiger−Marsden实验，是1909年汉斯⋅盖革和恩斯特⋅马斯登在欧内斯特⋅卢瑟福指导下于英国曼彻斯特大学做的一个著名物理实验。α粒子轰击金箔的轨迹如图所示。下列说法正确的是(    )A.使α粒子发生明显偏转的力是原子核对α粒子的静电引力FB.大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进C.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量D.实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分三、填空题2.关于图中四幅图的有关说法中正确的是(    )  A.图甲中的α粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成B.图乙中若改用绿光照射，验电器金属箔片一定不会张开C.图丙一群氢原子处于n=4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子D.图丁原子核C、B结合成A时会有质量亏损，要释放能量3.如图甲为卢瑟福的原子核式结构模型图，原子的中间有一个体积很小、带正电的核，卢瑟福推算出原子核的直径约为          m;如图乙为α粒子散射实验现象模拟图，图中只有极少数α粒子有机会从离核很近的地方经过，是因为受到比较大的          力，才会发生大角度的偏转。                 图甲：原子核式结构模型                图乙：α粒子散射实验1.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。(1)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粒子撞击到金原子后产生的反弹(2)卢瑟福根据该实验的实验结果提出了          模型。 答案和解析1.【答案】A2.【答案】C【解析】解：A、汤姆生发现了电子，认为原子是枣糕式模型．故A错误．B、半衰期是对大量原子核的统计规律，对于单个或者少数是不成立的．故B错误．C、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据ke2r2=mv2r知，动能减小．故C正确．D、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，又称热核反应．故D错误．3.【答案】BA.阴极射线是电子流，A错误；B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，完全否定了汤姆孙的枣糕模型，选项B正确：C.玻尔假设能够很好解释氢原子光谱的分立特征，但核式结构模型不能解释原子光谱的分立特征，选项C错误；D.玻尔假设依然保留了轨道这一经典概念，并没有提出“电子云”的概念，选项D错误。4.【答案】C【解答】解：A、密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10−19 C，选项A错误；B、原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，选项B错误；C、由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，选项C正确；D、一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线，选项D错误．5.【答案】A【解答】A、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A正确。B、汤姆孙发现了电子，密立根测量出了电子的电荷量，故B错误。C、β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误。D、金属的逸出功是由金属本身决定的，与入射光频率无关。故D错误。6.【答案】D 【解答】A.光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故A错误；B.α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故B错误；C.原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出去，没有涉及到原子核的变化，故C错误；D.天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α射线或β射线，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故D正确。7.【答案】D【解答】根据α粒子散射实验的现象可知，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，从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，电子在核外绕核运动；同时原子核几乎集中了原子的全部质量。故ABC错误，D正确。8.【答案】B【解答】A、使α粒子产生偏转的力主要是原子核对α粒子的库仑力的作用，故A正确；B、认为电子不会对α粒子偏转产生影响，其主要原因是电子的质量很小，就算碰到，也不会引起明显的偏转，故B错误；C、由上分析可知，α粒子接近原子核才会偏转，因此原子中绝大部分是空的，则绝大多数α粒子几乎不偏转，故C正确；D、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，9.【答案】B【解答】α粒子的质量是电子质量的7 300倍，电子虽然很小，但数量很多，α粒子仍能碰到，影响微乎其微，B正确．故选B。 10.【答案】D【解答】解：A、光电效应，康普顿效应说明光具有粒子性，故A错误；B、太阳辐射的能量主要来源于轻核的聚变，故B错误；C、分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时，由于红光的频率比紫光更小，根据光电效应方程可知逸出的光电子的最大初动能较小，故C错误；D、α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故D正确．11.【答案】B【解答】A.从氢气放电管可以获得氢原子光谱，原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出去，没有涉及到原子核的变化，故A错误；B.天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故B正确；C.α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故C错误；D.光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故D错误。12.【答案】D【解答】A. β 射线是原子核内中子变成1个质子和1个电子，电子形成高速运动的电子流；故 A 错误；B.放射性元素的半衰期由原子核的种类决定，与外界温度、压强无关；故 B 错误；C.核聚变反应方程12H+13H→24He+x中， x的质量数： A=2+3−4=1 ，电荷数： z=1+1−2=0 ，可知x 表示中子。故 C 错误；D.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。故 D正确。13.【答案】BD14.【答案】BD【解答】粒子在向原子核靠近时因为受到原子核的斥力作用，速度将越来越小; 但因为越靠近原子核电场越强，故加速度越大;同时因为电场力做负功，电势能增大;而在离开的过程中，电场力做正功，速开始增大，加速度减小;电势能减小;故A点具有最大的加速度和最大的电势能;而速度和动能最小;故AC错误，BD正确;15.【答案】BD16.【答案】BD【解析】解：AB、在粒子的散射实验中，大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，使粒子发生明显偏转的力是原子核对粒子的静电斥力，故A错误、B正确；CD、实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，原子中心的核带有原子的全部正电荷及几乎全部质量，故C错误、D正确。17.【答案】C【解答】A.α粒子散射实验说明了原子具有核式结构，故A错误；B.紫外线照射金属板时能产生光电效应，换用绿光照射金属板，若绿光的频率大于或等于金属板的截止频率，也可以产生光电效应，知验电器金属箔可能会张开，故B错误；C.一群氢原子处于n=4的激发态，最多能辐射C42=6种不同频率的光子，故C正确；D.原子核C、B结合成A时，核子平均质量增大，质量增大，要吸收能量，故D错误。18.【答案】10−15；排斥；【解答】原子核的直径数量级大约为10−15m;因为α粒子靠近原子核时发生了大角度偏转说明受到了排斥力；19.【答案】(1)C；(2)原子的核式结构【解答】(1)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错误；B.放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少．说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小．故B错误；C.选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似．故C正确；D.主要原因是α粒子撞击到金原子后，因库仑力作用，且质量较大，从而出现的反弹，故D错误。