高中物理 第十八章 原子结构 18.1 电子的发现同步训练（含解析）新人教版选修3-5.doc

18.1电子的发现一、选择题1、在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略，这是因为与粒子相比，电子的（） a、电量太小b、速度太小c、体积太小d、质量太小2、二十世纪初，为研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，如图装置的实验是（）a、粒子散射实验b、发现质子的实验c、发现电子的实验d、发现中子的实验3、下列五幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是（） a、图甲：原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成b、图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能c、图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一d、图戊：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的4、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、卢瑟福的粒子散射实验发现有少数粒子发生大角度偏转d、天然放射现象的发现5、下列有关原子核式结构理论不正确的是（） a、原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子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在不同轨道上旋转6、下列说法正确的（） a、若使放射性物质的温度升高，其半衰期不变b、粒子散射实验可以估算出原子核直径的数量级为1010mc、衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的d、汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构7、下列能揭示原子具有核式结构的是（） a、粒子散射实验b、天然放射现象c、电子的发现d、氢原子光谱是线状谱8、有关原子结构，下列说法正确的是（） a、玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱b、卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性c、玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说d、卢瑟福的粒子散射实验肯定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”9、有关对原子的说法正确的是（） a、汤姆孙通过研究阴极射线得出电子是构成原子的微粒，且测出了电子的电量b、密立根是通过对电子在电场中做匀速直线运动的研究，测出了电子的电量c、汤姆孙提出的原子模型不能解释原子呈电中性d、卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型10、原子的质量主要集中在（） a、质子上b、中子上c、电子上d、原子核上11、卢瑟福在研究粒子轰击金箔的实验中，根据实验现象提出原子的核式结构以下说法不正确的（） a、按照汤姆孙模型，粒子轰击金箔时不可能发生大角度的偏转，因而卢瑟福否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出新的原子结构模型b、绝大多数粒子穿过金箔运动方向不变，说明原子所带正电是均匀分布的c、粒子轰击金箔实验现象说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里d、卢瑟福通过粒子轰击金箔的实验的数据记录估算出原子核的大小12、卢瑟福的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13、下列说法正确的是（） a、粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一b、光子像其它粒子一样，不但具有能量，不具有动量c、普朗克认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的d、光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光波长太短14、下列说法中正确的是（） a、粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据b、一个氢原子中的电子从半径为ra的轨道自发地直接跃迁至半径为rb的轨道，已知rarb ， 则在此过程中原子不辐射某一频率的光子c、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小d、正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守恒定律是有适用范围的15、下列说法不正确的是（） a、普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说b、卢瑟福将量子观点引入到原子模型中，成功解释了氢原子的发光现象c、汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子d、我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分二、填空题16、卢瑟福通过_实验，否定了汤姆孙的原子结构模型，提出了原子的_结构模型 17、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 18、原子是由带_电的_和带_电和_组成的 19、_的发现说明原子有结构问题；_的发现说明原子核也有结构问题20、原子中电子在具有确定半径的圆形轨道上高速运动_（判断对错） 三、解答题21、利用学过的知识解释实验室中电子云的形成原因和特点 22、自从1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子以后，人们认识到，原子不是组成物质的最小单元，1919年卢瑟福依据粒子散射实验中，发现粒子发生了大角度散射现象，提出了原子的什么结构模型？ 23、在汤姆孙发现电子后，对于原子中正负电荷的分布的问题，科学家们提出了许多模型，最后他们认定：占原子质量绝大部分的正电荷集中在很小的空间范围内，电子绕正电荷旋转此模型称原子的有核模型最先提出原子有核模型的科学家是谁？他所根据的实验是什么？ 24、现代理论认为，反质子的质量与质子相同，约为电子质量的1836倍若me=0.911030kg ， e=1.61019c ， 求反质子的比荷25、一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？ 答案解析部分一、选择题 1、【答案】d 【考点】原子核的组成 【解析】【解答】粒子的质量是电子质量的7000多倍，粒子碰到电子，像子弹碰到灰尘，损失的能量极少，几乎不改变运动的轨迹故d正确，a、b、c错误故选：d【分析】在粒子散射实验中，由于电子的质量较小，粒子与电子相碰，就像子弹碰到灰尘一样 2、【答案】a 【考点】原子核的组成 【解析】【解答】本实验是粒子散射实验，卢瑟福根据极少数粒子产生大角度偏转，提出了原子的核式结构模型故a正确故选：a【分析】解答本题应抓住：该实验是卢瑟福和他的助手们做的粒子散射实验，根据这个实验的结果，卢瑟福提出了原子的核式结构模型 3、【答案】b 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成故a正确b、用中子轰击铀核使其发生裂变故b错误c、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一故c正确d、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的故d正确故选：b【分析】卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；用中子轰击铀核使其发生裂变，产生中子，再次轰击，产生链式反应，释放出巨大的能量 4、【答案】c 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、光电效应实验说明光具有粒子性，故a错误；b、汤姆逊研究阴极射线，是发现电子的实验，故b错误；c、粒子散射实验中极少数粒子的大角度偏转说明原子内存在原子核故c正确；d、元素放射性的发现揭示原子具有复杂的结构故d错误故选：c【分析】本题比较简单，考查了近代物理中的几个重要试验及发现，要了解这些试验及发现的内容及其重要物理意义 5、【答案】b 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子，a正确；bc、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故b错误，c正确；d、带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转，d正确故选：b【分析】正确理解卢瑟福的原子核式结构模型：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，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转 6、【答案】a 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强等外在因素无关，则若使放射性物质的温度升高，其半衰期不变，故a正确b、粒子散射实验可以估算出原子直径的数量级为1010m ， 原子核直径的数量级为1015m ， 故b错误c、衰变所释放的电子是原子核中的中子转化来的；故c错误d、汤姆孙发现电子，只表明原子具有复杂结构，粒子散射实验表明原子具有核式结构，故d错误故选：a【分析】本题根据半衰期与温度、压强等因素无关；原子核直径的数量级为1015m；衰变所释放的电子是中子转化来的；汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构；根玻尔理论分析氢原子跃迁时是发出光子还是吸收光子 7、【答案】a 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、粒子散射实验中少数粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说故a正确b、天然放射现象揭示了原子核有复杂的结构故b错误c、电子的发现揭示了原子有复杂结构故c错误d、氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征故d错误故选：a【分析】粒子散射实验是卢瑟福提出原子核式结构学说的实验依据 8、【答案】a 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、玻尔的原子理论：1电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动，离核愈远能量愈高；2可能的轨道不连续；3当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的，辐射的频率和能量之间关系由e=h给出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故a正确；bd、卢瑟福的粒子散射实验说明（1）原子中绝大部分是空的，（2）粒子受到较大的库仑力作用，（3）粒子在原子中碰到了比他质量大得多的东西，否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，但也不能说明原子内部存在带负电的电子，也不能解释原子的稳定性，故b错误，d不正确；c、玻尔提出的原子模型，但并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，故c错误故选：a【分析】从玻尔理论及卢瑟福的粒子散射实验的结果出发，即可解题 9、【答案】d 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，但没有测出电子的电量，是密立根测出了电子的电量；故a错误；b、密立根通过著名的油滴实验测出了电子的电量；并没有研究电子在电场中的匀速直线运动的研究；故b错误；c、汤姆孙提出的原子模型中提出核外电子等于核内的正电荷；对外呈现电中性；故c错误；d、卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型；故d正确；故选：d【分析】解答本题应明确对原子的认识过程，知道汤姆孙、密立根及卢瑟福在原子发现过程中所做出的贡献 10、【答案】d 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】原子是由原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成，1个质子的质量约等于1个中子的质量约等于一个电子质量的1836倍，所以电子的质量很小，原子的质量只要取决于质子和中子，所以主要质量集中在原子核上故选：d【分析】根据原子的构成，质子、中子和电子的质量大小考虑，质子的质量约等于中子的质量，约为一个电子质量的1836倍 11、【答案】b 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小只有当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，否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出新的原子结构模型，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故ac正确，b错误；d、影响粒子运动的主要是带正电的原子核而绝大多数的粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变，只有极少数粒子可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角度的偏转，根据粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为1015米1014米，故d正确故选：b【分析】粒子散射实验的现象为：粒子穿过原子时，只有当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 12、【答案】 d【考点】原子核的组成【解析】【解答】a、此实验不能说明原子核内存在质子，故a错误；b、由于极少数粒子发生了大角度偏转，原子全部正电荷集中在原子中央很小的体积内，即原子核内，不能说明原子核是由质子和中子组成的故b错误；c、卢瑟福根据粒子散射实验现象提出了原子具有核式结构，说明原子中的电子只能绕核旋转，而玻尔提出原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动，故c错误d、卢瑟福的粒子散射实验的结果得出：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故d正确故选：d【分析】本题比较简单，只要正确理解a粒子散射实验现象、结论及意义即可正确解答13、【答案】 a【考点】原子核的组成【解析】【解答】（1）a、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，所以粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一故a正确b、光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量故b不正确c、玻尔原子模型：电子的轨道是量子化，原子的能量是量子化，所以他提出能量量子化故c错误d、光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光频率小，波长长故d错误故选：a【分析】卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面，玻尔原子模型提出能量量子化，光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光频率小14、【答案】 a【考点】原子核的组成【解析】【解答】a、卢瑟福通过粒子散射实验建立原子核式结构模型，故a正确；b、电子从半径大的ra的轨道自发地直接跃迁至半径小的rb的轨道时，必须辐射一定频率的光子，故b不正确；c、玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大，故c错误；d、一对正负电子对湮灭后生成光子，说明质量对应着一定能量，不能说明质量守恒定律是有适用范围的，故d错误；故选：a【分析】a、卢瑟福通过粒子散射实验建立模型；b、当半径增加时，则必须吸收能量，当半径减小时，则必须释放能量；c、辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，动能增大；d、由质能方程可知，质量对应一定的能量；15、【答案】b 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】a、普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说故a正确b、波尔将量子观点引入到原子模型中，成功解释了氢原子的发光现象，故b错误c、汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，故c正确d、我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分故d正确故选：b【分析】普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说；玻尔理论能够很好解释氢原子发光现象；汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子 二、填空题 16、【答案】粒子散射；核式 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】卢瑟福和他的同事们所做的粒子散射实验否定了汤姆逊的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型故答案为：粒子散射，核式【分析】汤姆逊的枣糕模型被卢瑟福和他的同事们所做的粒子散射实验所否定，他提出了原子的核式结构模型 17、【答案】原子；查德威克；负；电子 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】一直以来人们都认为原子是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家查德威克发现了带负电的电子，从此打破了原子不可再分的神话故答案为：原子；查德威克；负；电子【分析】构成物质的基本微粒是分子、原子、离子，分子和原子不能比较大小，且原子还可以再分来回答本题 18、【答案】负；电子；正；原子核 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，原子核的体积虽然很小，但可以再分，原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的故答案为：负；电子；正；原子核【分析】原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，原子核的体积很小，但质量很大，原子的质量主要集中在原子核上；原子核的体积虽然很小，但还可以再分，分成带正电的质子和不带电的中子 19、【答案】 电子；天然放射性现象【考点】原子核的组成【解析】【解答】解；电子发现后，科学家们开始认为原子是可以再分的，说明原子有结构问题；卢瑟福提出的核式结构模型为：原子由位于原子中心的原子核及绕核转动的电子组成，天然放射性现象说明原子核也可以再分故答案为：电子，天然放射性现象【分析】解答本题应掌握：原子结构的发现过程及核式结构模型的内容20、【答案】错误 【考点】原子的核式结构 【解析】【解答】根据波尔的原子模型中轨道半径量子化观点，电子只能在一些特定的轨道上做圆周运动；不同轨道间跃迁会辐射或者吸收一定频率的光子；故答案为：错【分析】根据波尔的原子模型，轨道半径量子化，即电子只能在一些特定的轨道上做圆周运动，不向外辐射能量；从一个轨道跃迁到另一个轨道时会辐射或者吸收一定频率的光子 三、解答题 21、【答案】解答：电子云形成的原因：在距离原子核很远处的电子出现的概率几乎为零，而有些非