第4章 3.原子的核式结构模型-【金版教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册作业与测评word（人教版2019）

3.原子的核式结构模型 典型考点一　电子的发现 1．(多选)下面对阴极射线的认识，正确的是(　　) A．阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光粉而产生的 B．只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生 C．阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线 D．阴阳两极间加有高压时，电场很强，阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极 答案　CD 解析　阴极射线是真空玻璃管内由阴极直接发出的射线，A错误，C正确；只有当两极间加有高压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，B错误，D正确。 2．下列关于电子的说法错误的是(　　) A．发现电子是从研究阴极射线开始的 B．J.J.汤姆孙发现不同物质中发出的电子比荷是不同的 C．电子发现的意义是让人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构 D．电子是带负电的，可以在电场和磁场中偏转 答案　B 解析　J．J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，A正确；J.J.汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子，B错误；电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构，C正确；电子是带负电的，可以在电场和磁场中偏转，D正确。本题选说法错误的，故选B。 典型考点二　α粒子散射实验及其分析 3．(多选)关于α粒子散射实验现象及分析，下列说法正确的是(　　) A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内分布均匀，受到原子核的排斥力平衡 B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小，原子内大部分空间是空的 C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大，原子几乎全部质量和全部正电荷集中在原子内很小空间 D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明这些α粒子受到原子核外电子很大的排斥力 答案　BC 解析　绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子受到原子核的排斥力很小，原子内大部分空间是空的，A错误，B正确；极少数α粒子发生大角度偏转，说明这些α粒子受到原子核的排斥力比较大，原子几乎全部质量和全部正电荷集中在原子内很小空间，C正确，D错误。 4．(多选)在α粒子散射实验中，我们并没有考虑α粒子跟电子的碰撞，这是因为(　　) A．电子体积非常小，以至于α粒子碰不到它 B．α粒子跟电子碰撞时，损失的能量很小，可以忽略 C．α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消 D．电子质量远远小于α粒子，所以α粒子受电子作用的合力几乎为零 答案　BD 解析　α粒子与电子相碰就如同飞行的子弹与灰尘相碰，所受的合力几乎为零，α粒子几乎不损失能量，B、D正确，A错误。α粒子跟各个电子碰撞的效果不会相互抵消，C错误。 典型考点三　原子的核式结构模型及原子核的电荷与尺度 5．(多选)卢瑟福的α粒子散射实验显示出(　　) A．原子内的正电荷全部集中在原子核里 B．原子内的正电荷均匀分布 C．原子内的正电荷分布在原子的外壳上 D．原子的几乎全部质量集中在核里 答案　AD 解析　卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子核式结构模型：原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷集中在原子核内，原子的质量几乎全部集中在原子核内，A、D正确，B、C错误。 6．(多选)关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是(　　) A．原子中绝大部分是“空”的，原子核很小 B．电子在核外绕核旋转的向心力是由原子核对它的库仑力提供的 C．原子的全部正电荷和质量都集中在原子核里 D．原子核的直径约是10－10 m 答案　AB 解析　由于原子的全部正电荷和几乎全部质量(核外电子也有质量，只是很小)都集中在原子核内，而原子核又很小，所以原子内绝大部分区域是“空”的，A正确，C错误；电子绕原子核做圆周运动，原子核与电子间的库仑力提供向心力，B正确；对于一般的原子核，核半径的数量级是10－15 m，D错误。 1．(多选)英国物理学家J.J.汤姆孙通过对阴极射线的实验研究，发现(　　) A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧 B．原子核内部有复杂结构 C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同 D．原子不是组成物质的最小微粒 答案　AD 解析　阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧，A正确。阴极射线即电子的发现，说明了原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有结构，不能说明原子核内部有复杂结构，B错误，D正确。不同材料所产生的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的，C错误。 2．(多选)J.J.汤姆孙通过对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，关于电子的说法正确的是(　　) A．任何物质中均有电子 B．不同的物质中具有不同的电子 C．电子质量是质子质量的1836倍 D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元 答案　AD 解析　J．J.汤姆孙对不同材料的阴极发出的射线进行研究，发现均为同一种粒子，即电子，电子是构成物质的基本单元，它的质量远小于质子的质量，任何物质中均有电子，A、D正确，B、C错误。 3．α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是(　　) A．J.J.汤姆孙根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 B．该实验需要在真空环境下才能完成 C．该实验表明α粒子大角度偏转可能是与电子直接碰撞造成的 D．在其他条件相同情况下，只改变金箔的厚度，对实验结果没有影响 答案　B 解析　卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故A错误；α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成，避免α粒子和空气中的原子碰撞影响实验结果，故B正确；α粒子发生大角度偏转不可能是电子造成的，因为它的质量只有α粒子的，它对α粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略，故C错误；在其他条件相同情况下，只改变金箔的厚度，α粒子穿过金箔时将经过多个金原子所占据的空间，对实验结果有影响，故D错误。 4．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．α粒子一直受到金原子核的斥力作用 B．α粒子的动能不断减小 C．α粒子和金原子的电势能不断增加 D．α粒子发生大角度散射，是与电子碰撞的结果 答案　A 解析　α粒子产生大角度散射，是因为受到金原子核的库仑斥力作用，电子对α粒子的作用力可以忽略不计，A正确，D错误；在α粒子发生大角度散射过程中，电场力对α粒子先做负功后做正功，则α粒子的动能先减小后增大，α粒子和金原子的电势能先增加后减小，B、C错误。 5．如图是卢瑟福的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半径的数量级为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 答案　B 解析　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；根据该实验估算出原子核半径的数量级为10－15 m，C错误；α粒子相对于电子质量很大，α粒子与电子碰撞时不会发生大角度的偏转，D错误。 6．(多选)当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹中不可能存在的是(　　) A．A B．B C．C D．D 答案　BC 解析　在α粒子的散射实验中，α粒子所受原子核的作用力是斥力，且越靠近原子核的α粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，因此轨迹B、C是不可能存在的，故选B、C。 7．为了测定电子的比荷，让电子垂直电场方向飞进平行金属板间，已知匀强电场的场强为E，在通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，如果在两板间加垂直于电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直于电子的入射方向，磁感应强度为B，则电子恰好不偏离原来的方向，求为多少？ 答案　 解析　设电子以速度v0垂直电场方向进入匀强电场，在电场中做类平抛运动， 则垂直电场方向：L＝v0t 沿电场方向：d＝at2 根据牛顿第二定律有eE＝ma 此电子垂直入射到正交的电磁场区域时恰好不偏离原来的方向，由平衡条件得eE＝ev0B 联立解得＝。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$