第4.3节 原子的核式结构模型（分层练习）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

第4.3课 原子的核式结构模型 ID： 一、单选题 1．关于阴极射线，下列说法正确的是（　　） A．阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象 B．阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流 C．阴极射线管中的高电压是为了使电子加速 D．阴极射线管中的高电压是为了使电子偏转，使实验现象更明显 【答案】C 【详解】AB．阴极射线是在真空管内由负极放出的高速电子流，选项AB错误。 CD．阴极射线管中的高电压是为了使电子加速，选项C正确，D错误。 故选C。 2．卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中，发现粒子（　　） A．全部穿过或发生很小的偏转 B．全部发生很大的偏转 C．绝大多数发生偏转，甚至被弹回 D．绝大多数穿过不发生偏转，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回 【答案】D 【详解】卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中，发现α粒子绝大多数穿过不发生偏转，只有少数发生很大偏转，有的偏转超过90°，甚至极少数被弹回。 故选D。 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．可能在②区域 C．可能在③区域 D．一定在④区域 【答案】A 【详解】曲线运动中合外力的方向应指向曲线的凹侧，可见原子核的区域应该在①区，则选项A正确。 点评：本题考查了曲线运动的条件．在判断时要注意合外力方向始终指向曲线弯曲的内侧． 4．根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是 A．原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内 B．原子的质量均匀分布在整个原子范围内 C．原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内 D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内 【答案】D 【详解】当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．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，因此为了解释α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：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． A．原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内，与结论不相符，选项A错误； B．原子的质量均匀分布在整个原子范围内，与结论不相符，选项B错误； C．原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内，与结论不相符，选项C错误； D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内，与结论相符，选项D正确； 故选D． 二、多选题 5．当α粒子（He）最接近金原子时，α粒子（　　） A．动能最小 B．电势能最大 C．α粒子与金原子组成的系统的能量最小 D．所受金原子的斥力最小 【答案】AB 【详解】AB．粒子和金原子都带正电，库仑力表现为斥力，二者距离减小时，库仑力做负功，动能减小，电势能增大，最接近金原子时，动能最小，电势能最大，故AB正确； C．α粒子与金原子组成的系统的能量守恒，故C错误； D．根据库仑力计算公式 当两个点电荷距离减小时，库仑力增大，则当α粒子（He）最接近金原子时，所受金原子的斥力最大，故D错误。 故选AB。 6．用粒子撞击金原子核发生散射，图中关于粒子的运动轨迹正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】AB.α粒子受金原子核的排斥力，方向沿两者的连线方向，运动轨迹弯向受力方向的一侧，A、B均错误； CD.离原子核越近，α粒子受到的斥力越大，偏转越大，C、D正确． 三、实验题 7．(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） 【答案】 （ ） 负 【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为 38.0×0.01mm=0.380mm 所以最终读数为 1.5mm+0.380mm=1.880mm [2]游标卡尺精确度为0.02mm，读数 10mm+22×0.02mm=10.44mm=1.044cm (2)[3]由于油滴处于平衡状态，重力竖直向下，电场力与重力等大反向，由于金属板A为正极，电场方向与重力方向相同，故油滴带负电； [4]油滴处于静止状态，有 其中 联立解得 8．散射的α粒子有极少数偏转角超过，有的甚至被原路弹回，偏转角几乎达到。请你猜想一下原子内部正电荷的分布情况。 【答案】原子内部正电荷只占原子体积的很小一部分，且集中分布在原子核上 【详解】原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积小，质量大，原子的质量主要集中在原子核上，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动。若原子内部的正电荷在原子内均匀分布，则不会出现只有极少数α粒子发生大角度散射的现象，说明原子的正电荷不是均匀分布的，即可猜想原子内部正电荷只占原子体积的很小一部分，且集中分布在原子核上。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4.3课 原子的核式结构模型 ID： 一、单选题 1．关于阴极射线，下列说法正确的是（　　） A．阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象 B．阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流 C．阴极射线管中的高电压是为了使电子加速 D．阴极射线管中的高电压是为了使电子偏转，使实验现象更明显 2．卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中，发现粒子（　　） A．全部穿过或发生很小的偏转 B．全部发生很大的偏转 C．绝大多数发生偏转，甚至被弹回 D．绝大多数穿过不发生偏转，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回 3．在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是（ ） A．一定在①区域 B．可能在②区域 C．可能在③区域 D．一定在④区域 4．根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是 A．原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内 B．原子的质量均匀分布在整个原子范围内 C．原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内 D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内 二、多选题 5．当α粒子（He）最接近金原子时，α粒子（　　） A．动能最小 B．电势能最大 C．α粒子与金原子组成的系统的能量最小 D．所受金原子的斥力最小 6．用粒子撞击金原子核发生散射，图中关于粒子的运动轨迹正确的是（    ） A． B． C． D． 三、实验题 7．(1)下图中螺旋测微器的示数为 ，游标卡尺示数为 。 (2)电子所带的电荷量（元电荷）最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图示为该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板、连接到电路中，用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦而带电。在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴。 实验时观察到某个悬浮不动的油滴直径为，此时金属板、间电压为，两板间距离为，已知油滴密度为，重力加速度为，不计空气浮力，则该油滴带 电（填“正”、“负”），所带的电荷量大小 。（用题目中所给的物理量表示） 四、解答题 8．散射的α粒子有极少数偏转角超过，有的甚至被原路弹回，偏转角几乎达到。请你猜想一下原子内部正电荷的分布情况。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$