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课后提升练(十一) 电子的发现与汤姆孙原子模型 原子的核式结构模型
[对应学生用书P154]
1.关于电子的发现,下列叙述中错误的是( )
A.电子的发现,说明原子是由电子和原子核组成的
B.电子的发现,说明原子具有一定的结构
C.电子是第一种被人类发现的基本粒子
D.电子的发现,比较好地解释了物体的带电现象
A 解析:发现电子之前,人们认为原子是不可再分的最小粒子,电子的发现,说明原子有一定的结构,但并没有证明原子核的存在,也不能说明原子是由电子和原子核组成的,故A错误,B正确;电子是人类发现的第一种基本粒子,故C正确;物体带电的过程,就是电子的得失和转移的过程,从而比较好地解释了物体的带电现象,故D正确。
2.(2022·甘肃武威十八中高二期末)如图所示的是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.该实验证实了原子枣糕模型的正确性
B.只有少数的α粒子发生大角度偏转
C.根据该实验估算出原子核的直径约为10-10 m
D.α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转
B 解析:根据α粒子散射实验现象,卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设,从而否定了J.J.汤姆孙的原子枣糕模型,A错误;α粒子散射实验的现象是:绝大多数α粒子几乎不发生偏转,少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子偏转角度超过90°,B正确;根据该实验估算出原子核的直径的数量级为10-15 m,C错误;电子质量远小于α粒子质量,α粒子与电子碰撞时不会发生大角度的偏转,D错误。
3.在α粒子散射实验中,使少数α粒子产生大角度偏转的作用力是( )
A.原子核对α粒子的万有引力
B.原子核对α粒子的库仑斥力
C.原子核对α粒子的磁场力
D.核外电子对α粒子的引力
B 解析:α粒子和电子接近时,它们之间就有库仑引力作用,但由于电子的质量只有α粒子质量的七千三百分之一,α粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样,α粒子的运动方向几乎不改变,只能是原子核对α粒子的库仑斥力,其力较大,且原子核质量较大,是导致极少数α粒子发生大角度偏转的原因,故选B。
4.(多选)(2022·北京清华附中高二期末)在α粒子散射实验中,如果一个α粒子跟金箔中的电子相碰,下列说法正确的是( )
A.α粒子发生大角度的偏转
B.α粒子不会发生明显偏转
C.α粒子可能被弹回
D.α粒子能量几乎不变
BD 解析:粒子间的碰撞满足动量守恒定律,因为α粒子的质量远远大于电子的质量,α粒子动量几乎不变,所以α粒子不会发生明显偏转,不可能被弹回,能量也几乎不会发生改变。故A、C错误,B、D正确。
5. (多选)(2022·福建德化第一中学高二期末)根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示的是原子核式结构模型的α粒子散射图景,图中实线表示α粒子运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
B.α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大
C.α粒子出现较大角度偏转的过程中电势能先变小后变大
D.α粒子出现较大角度偏转的过程中加速度先变大后变小
BD 解析:汤姆孙对阴极射线的探究发现了电子,A错误;α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到较大的库仑斥力,B正确;α粒子在运动过程中,一直受到斥力,靠近原子核过程库仑力做负功,电势能增大,远离原子核过程库仑力做正功,电势能减小,C错误;靠近原子核过程中库仑力增大,加速度增大,远离过程库仑力减小,加速度减小,D正确。
6. (多选)卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以认为是静止不动的点电荷。如图所示,某次实验中,高速运动的α粒子被位于O点的金原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M和N为轨迹上的两点,N点比M点离核远,则( )
A.α粒子在M点的加速度比在N点的小
B.α粒子在M点的速度比在N点的小
C.α粒子在M点的电势能比在N点的小
D.α粒子从M点运动到N点,电场力对它做的总功为正功
BD 解析:根据F=k,离金原子核越近,库仑力越大,所以α粒子在M点受库仑斥力大,加速度大,A错误;α粒子靠近金原子核时,斥力做负功,电势能增大,动能减小,离原子核越近,电势越大,动能越小,所以α粒子在M点的电势能比在N点的大,α粒子在M点的动能比在N点的小,α粒子在M点的速度比在N点的小,B正确,C错误;α粒子从M点运动到N点,速度增大,根据动能定理可知,电场力对它做的总功为正功,D正确。
7. 在α粒子散射实验中,